автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Диагностирование подшипников качения с учетом частотных свойств корпусных конструкций

На правах рукописи

АЛФЕРОВ Артем Игоревич .....

.. 1-

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ЧАСТОТНЫХ СВОЙСТВ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2006

Работа выполнена на кафедре «Электрическая тяга» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Рыбников Евгений Константинович (МИИТ)

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Осяев Анатолий Тимофеевич (ВНИИЖТ)

кандидат технических наук

Какоткин Владимир Захарович (МИИТ)

Ведущая организация: Российский государственный открытый технический университет путей сообщения (РГОТУПС), г.Москва.

Защита состоится 2006г. в часов на заседании

диссертационного ученого совета Д.218.005.01 при Московском Государственном университете путей сообщения по адресу: 127994, Москва, ул. Образцова, д.15, ауд. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «46» уг^яД 2006г.

Отзыв на реферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу университета на имя ученого секретаря совета.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 218.005.01,

ЯооСА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Основной проблемой диссертации является повышение достоверности диагностирования подшипниковых узлов электроподвижного состава.

Предмет исследования подшипниковый узел во взаимодействии с корпусными конструкциями.

Цели и задачи исследования. Повышение достоверности диагноза при диагностировании подшипников качения электроподвижного состава. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

-разработка математической модели подшипника качения с учетом колебаний элементов подшипника;

-получение диагностической информации на основе изучения колебаний модели подшипника с дефектами;

-оценка влияния на собственные частоты колебаний подшипников качения колебаний корпусов букс и тягового редуктора;

-применение математического аппарата нейронных сетей для автоматизации процесса обучения диагностической системы с последующим использованием при постановке диагноза большего объема информации;

Методика исследования. Исследования выполнены на основе методов компьютерного моделирования, математической статистики, математического анализа. Для выполнения исследований методами математической статистики и математического анализа использовались пакеты прикладных программ -Statistica 6.0, Statistics Neural Networks, MathCad, WinPos, Microsoft Excel. Компьютерное моделирование физических явлений проводилось при помощи пакетов MSC.Patran-Nastran и MSC.Adams. Построение геометрических моделей узлов и деталей электроподвижного состава проводилось в среде Solidworks. Эксперименты проводились на испытательном стенде, находящемся на кафедре «Электрическая тяга» МИИТа, депо «Перерва» Московской железной дороги.

Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время

разработка и усовершенствование виброкк^ОШЮВДМК) hjA нер&зрушающих

БИБЛИОТЕКА {

SÏÏfclQô-

методов контроля механической части занимает особое место в сфере повышение надежности и безопасности электроподвижного состава. Своевременное обнаружение зарождающегося дефекта поможет избежать возникновению аварийной ситуации, следствием которой может быть потеря жизни пассажиров и обслуживающего персонала на фоне больших экономических потерь.

Разработке и усовершенствованию виброакустических неразрушающих методов контроля, были посвящены научные труды таких отечественных и зарубежных ученых: Айрапетов Э.Л., Барков A.B., Пархоменко П.П., Биргер А.И., Балицкий Ф.Я., Клюев П.П., Браун С., Датнер Б., Коллакот Р. В решение данной проблемы внесли существенный вклад ученые транспортной науки: Исаев И.П., Павлович Е.С., Рахматуллин М.Д., Четвергов В.А., Гиоев З.Г., Осяев А.Т., Рамлов В.А., Киселев В.И., Авилов В.Д., Просвиров Ю.Е., Лакин И.К., Глушенко А.Д., Юшко В.И., Вавилов В.Ф., Беленький А.Д.

Научная новизна диссертации:

-применение в исследовании подшипников математической модели, учитывающей колебания всех частей подшипника в зазорах, дефекты на дорожках качения, контактные взаимодействия элементов;

-исследование взаимодействия колебаний от возмущений вызываемыми дефектами подшипников с собственными колебаниями корпусных конструкций;

-разработка нейросетевых моделей для повышения достоверности постановки диагноза технического состояния для подшипниковых узлов.

Эмпирическую базу диссертации составляют полученные при стендовых испытаниях спектральные характеристики вибраций колесно-редукторных блоков электропоезда типа ЭР, используемые для создания и проверки работоспособности системы распознавания дефектов на основе нейросетевых технологий и записи вибраций подшипников качения на стенде в лаборатории кафедры «Электрическая тяга» МИИТа.

Практическое значение работы:

-установлены номера основных гармоник, частотные полосы характеризующие спектры вибраций подшипников при различных дефектах;

-определены места крепления датчиков ускорений на корпусах букс и редукторах электропоездов. Рекомендованы скорости вращения подшипниковых валов для получения наибольшей чувствительности при регистрации вибраций от дефектного подшипника;

-разработана и «обучена» на основании экспериментальных данных модель нейросетевого комплекса для автоматизации процесса анализа спектров вибрации при постановке диагноза о техническом состоянии колесно-редукторных блоков электропоездов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: научном семинаре кафедры «Электрическая тяга» МИИТа, научно-практических конференциях «Наука - Транспорту» (Москва, 2003, 2004 г.г.). Разработанные в диссертации положения были использованы при составлении инструкций по стендовой диагностике букс электропоездов ЭР2 и ЭР2Т.

Структура диссертации Диссертационная работа состоит из 167 страниц и заключает в себе следующие разделы: введение, пять глав, заключение, список литературы и четыре приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ В первой главе выполнен анализ существующих методов акустического диагностирования, применяемых в настоящее время в промышленности и на транспорте. Показано, что используемый частотный диапазон сигналов определяет методики диагностирования и связан с характером выявляемых дефектов (вид и размеры).

Из практики эксплуатации подшипников качения на электроподвижном составе, установлено, что сколы величиной свыше 5 мм (дефекты классифицируются как крупные) приводят к резкому росту динамических нагрузок на элементы подшипников, приводящих к последующему их

разрушению. Такие дефекты при вращении валов на подшипниках создают вибрации в диапазоне от 50 до 1000Гц в зависимости от частот вращения вала.

Этот частотный диапазон определяет вибрационный метод диагностирования, или как его называют на практике, виброакустический.

Метод виброакустической диагностики обладает большой

информативностью, так как процессы, анализируемые им, являются результатом кинематического взаимодействия множества деталей.

Спектральные методы обработки информации при виброакустической диагностике, позволяют получить большой объем информации о дефектах (амплитуды спектров, полосы частот, значения частотных полос). При этом для повышения достоверности используют не только прямые спектры (полученные по текущим значениям сигналов), но и спектры огибающей сигнала. При спектральных методах обработки дефекты определяются по максимальным значениям составляющих в спектре, которые соответствуют частотам от колебаний, возбужденных различными дефектами.

Однако имеются трудности в идентификации частотных составляющих спектров соответствующих разным неисправностям. Это вызвано тем, что для идентификации спектральных составляющих используют расчетные значения частот, полученных по формулам, выведенным для упрощенной кинематической модели.

Поскольку на практике датчики виброизмерительной аппаратуры устанавливают на корпусные конструкции, а не на сам подшипник, то для достоверной оценки параметров колебательных процессов элементов подшипника необходимо учитывать резонансные свойства корпусов.

Для повышения достоверности диагноза при диагностировании подшипников качения электроподвижного состава необходимо решение следующих задач: получение дополнительной диагностической информации на основе изучения колебаний модели подшипника с дефектами; исследование взаимодействия колебаний элементов подшипников от возмущений, вызываемых их дефектами с собственными колебаниями корпусных

конструкций; автоматизация процесса постановки диагноза по спектрам вибрации на основе применения нейросетевых моделей.

Вторая глава диссертации посвящена изучению характеристик возмущений, вызванных часто встречающимися в эксплуатации дефектами подшипников. Для идентификации дефектов на практике используют формулы, по которым вычисляют основную частоту вибрации, соответствующую типу дефекта:

-частота вибраций от дефекта на наружном кольце:

1--

с У

-частота вибраций от дефекта на внутреннем кольце:

-частота вибраций от дефекта ролика:

/лр ~ 2'

<0 (аг-<1 Л

/в к•

-частота вибраций от дефекта сепаратора:

( ^ \

1—-сов/}

/г =

/вк

(1)

(2)

(3)

(4)

где ф - диаметр ролика, мм;

(к- диаметр окружности, проведенный через центры роликов, мм;

2- число роликов;

/НК - частота вращения внутреннего кольца подшипника, Гц.

Эти формулы выведены для подшипника с идеальной кинематикой и не учитывают таких особенностей дефектов как их форма, характер ударного взаимодействия элементов, возможное проскальзывание тел качения и т.п.

Для изучения действительного характера перемещений элементов подшипника с дефектами в пакете М8С.Ас1а1т были разработаны компьютерные трехмерные модели двух наиболее распространенных типов

подшипников; 42726 (буксовый подшипник) и 92518 (подшипник узла шестерни тягового редуктора электропоезда). Учитывались наиболее часто встречающиеся дефекты: скол на дорожке качения внешнего кольца, скол на дорожке качения внутреннего кольца, скол поверхности катания ролика, скол перемычки сепаратора.

Движение элементов подшипников рассчитывалось при помощи системы дифференциальных уравнений, представленной в общем виде: . Ы ^ Ь- д~гк А , дф к=1 Ъ, дЯ.

где р, - величина импульса, кг-м/с;

ц,- перемещение центра масс тела, м; Р)- приложенная к телу внешняя сила, Н; Ф}- наложенная голономная связь; г к- вектор координат приложения внешней силы; Л, - коэффициент Лагранжа; И/ - скорость, м/с; I - функция Лагранжа; Для решения уравнений описывающих движения элементов системы применялся численный метод Гира, программно реализованный в пакете М5С.Ас1ат8 (ОБТЕТ).

Параметры модели подшипника были выбраны исходя из указаний разработчиков программного продукта, положений теории деталей машин и инструкции по техническому обслуживанию подшипниковых узлов:

-величина наибольшего взаимопроникновения деталей была принята 0,05 мм;

-допустимая расчетная ошибка работы алгоритма определения точек и линий контактов элементов подшипника составляла ± 0,025 мм;

-диаметральный зазор между внешним кольцом подшипника и посадочным местом подшипниковой крышки - 0,2 мм (для подшипника 92518),

диаметральный зазор между внешним кольцом подшипника и посадочным местом в корпусе буксы - 0,3мм (для подшипника 42726);

-контактная жесткость материалов: 10е+4 Н/мм (контакт сталь - сталь) и 8,5е+4 Н/мм (контакт сталь -латунь);

-коэффициент трения покоя между поверхностями контакта тел качения с кольцами подшипника и сепаратором /^=0,08, динамический коэффициент трения //¿=0,05;

-величина демпфирования в месте контакта: 50 Н * с/мм (контакт сталь-сталь), 28 Н * с/мм (контакт сталь - латунь);

-внутреннее кольцо подшипника жестко связано с валом; Для моделирования вибраций валу, на котором закреплено внутреннее кольцо модели подшипника, задавалась постоянная скорость 10,5 рад/с, а в качестве выходных данных регистрировались ускорения (вибрации) внешнего кольца подшипника. Скорость 10,5 рад/с (100 об/мин) была выбрана из диапазона скоростей вращения колесных пар 10-20 рад/с (95- 190 об/мин), используемых при диагностировании колесно-редукторных блоков в депо по условиям безопасности проведения диагностических работ.

Для обработки полученных при моделировании реализаций ускорений использовалась программа \У1пРоз с процедурой быстрого преобразования Фурье. Для четырех типов моделируемых дефектов были рассчитаны амплитудные спектры ускорений (вибраций) внешнего кольца подшипника. Пример одного из спектров вибраций с обозначенными основными составляющими приведен на рисунке 1. Также вычислялись зависимости частот основных составляющих спектров вибраций от частот вращения внутреннего кольца. Пример одной из таких зависимостей для подшипника 42726 со сколом на дорожке качения внешнего кольца - рисунок 2.

Обозначения п4 соответствуют частотным составляющим, полученным из спектров вибрации при моделировании, - соответствует значению вычисленному по формуле (2). Наличие ряда частотных составляющих, которые определяют характер взаимодействия элементов

подшипника, соизмеримых с основной гармоникой вызвано тем, что формулы

1-4 не учитывают сложного характера движения элементов подшипника, а, м/с3

20 25 30 35 40 45 Гц

Рисунок 1 - Амплитудный спектр вибраций внешнего кольца подшипника 42726 (дефект - скол дорожки качения внешнего кольца). ©=10,5 рад/с

Рисунок 2 - Зависимость значений частот основных составляющих спектра вибрации от угловой частоты вращения внутреннего кольца

Для оценки достоверности полученных при моделировании в среде Adams спектров вибраций проведены стендовые испытания подшипника 92518 с дефектом - скол на дорожке качения внешнего кольца. Испытуемый подшипник был установлен на валу шестерни редуктора электропоезда ЭР2. Место установки вибродачика на корпусе редуктора - рисунок 3,

амплитудным спектр показан на рисунке 4.

Расчетный амплитудный спектр,

полученный в результате моделирования

движения элементов подшипника 92518

_ _ „ со сколом на дорожки качения внешнего

Рисунок 3 - Расположение

вибродачика на корпусе редуктора кольца представлен на рисунке 5.

а, м/с2

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Гц

Рисунок 4 - Амплитудный спектр вибраций, полученный при стендовых испытаниях подшипника 92518 (скол на дорожке качения наружного кольца), а = 10,5 рад/с

а, м/с2

Амп 0 408

Гц 8,485

Амп 0 506

Гц 9 318

[Амп 0,425

[гц 30,136

И

Амп 0 31 !| АМП, 0,235

ГЦ 11 550 { ГЧ 26,703

/

Амп 0.451 Амп 0,389

Гц 33 188 Гц 40 054

Гц

Рисунок 5 - Расчетный амплитудный спектр вибраций внешнего кольца подшипника 92518 (дефект - скол на дорожке качения внешнего кольца),

0=10,5 рад/с

Сравнение структуры спектров позволило установить основные их особенности.

Значения частотных промежутков между основными составляющими спектра вибраций, полученного в ходе стендовых испытаний, составляет -1,61±3% Гц, при моделировании - 1,63 ±5% Гц. Эти величины определяются «оборотной» частотой при скорости вращения вала 10,5 рад/с. На двух спектрах вибраций экспериментальном и расчетном (рисунки 4, 5) наблюдаются одинаковые по частотам характерные составляющие в частотных интервалах 7-18 Гц и 30-40 Гц.

Таким образом, можно утверждать, что разработанная компьютерная модель близка по массовым и упругим характеристикам к реальному подшипнику. Несовпадение вибраций спектров по уровню амплитуд (рисунки 4, 5) объясняется влиянием демпфирующего эффекта смазки при взаимодействии элементов реального подшипника.

В ходе дальнейшего исследования были определены частотные полосы, характеризующих спектры вибраций модели подшипника 42726 и 92518 при дефектах, названия которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Частотные интервалы на спектрах вибрации при различных

дефектах и частоте вращения вала 10,5 рад/с

Тип подшипника

Дефект 42726 92518

полосы частот, Гц

1.Скол дорожки качения внешнего кольца 4-14 5-18 30-40

2.Скол дорожки качения внутреннего кольца 7-20 40-50 5-20 32-48

З.Скол поверхности качения ролика 15-80 130-150 40-80 120-160

4.Скол перемычки сепаратора 0-5 15-20 0-5 35-40

Как следует из анализа таблицы 1 можно указать общие диагностические частотные полосы в спектрах вибраций, которые не зависят от геометрических размеров подшипников для следующих дефектов:

-скол дорожки качения наружного кольца:5-18 Гц и 30-40Гц; -скол дорожки качения внутреннего кольца: 5-20 Гц и 32-48Гц; -скол поверхности качения ролика: 50-60 Гц и 125-140Гц; -скол перемычки сепаратора: 0-5Гц;

Для разных типов подшипников, но при одинаковых дефектах были определены номера гармоник, присутствующих в спектрах вибраций подшипников: при сколе на дорожке качения внешнего кольца - 4 и 24, при сколе на дорожке качения внутреннего кольца 5 и 7, при сколе перемычки сепаратора-2.

Таким образом, установлено, что каждый дефект характеризуется разной частотной полосой максимальных по амплитуде составляющих спектров вибрации, ряд дефектов - несколькими полосами. Выделить вид дефекта по одной частотной составляющей на определенной частоте вращения вала не представляется возможным. т повышения точности

номера

подшипники

"Ш"

„ф.™. ^.4272в ^.н,,, постановки диагноза при

___ диагностировании подшипников

предлагается учитывать

1 составляющие спектров вибрации в частотных интервалах,

представленных на рисунке 6

1-Р^ I М I II I I I I I г , ,

ю 50 юо 160 Гц (нумерация дефектов соответствует

Рисунок 6 - Частотные интервалы таблице 1). основных составляющих спектров вибрации подшипника при разных

Поскольку на практике

дефектах виброизмерительные датчики

устанавливаются на корпусах букс и редукторов, то было исследовано влияние резонансных свойств корпусных конструкций на вибрации, используемые при постановке диагноза дефектного подшипника.

В третьей главе описываются результаты исследования частотных свойств корпусов буксовых узлов электропоездов ЭР2Т и ЭР2. С целью исследования взаимодействия колебаний корпусов вызванных возмущениями

от дефектного подшипника. Частотный анализ конструкций корпусов букс проводился при помощи компьютерного конечно-элементного моделирования в среде МБС.Райап - Кая^ап.

Для решения задачи об определении собственных частот и форм колебаний использовалось матричное уравнение, в виде:

(^-шМ^Но (6)

где [М] - матрица масс системы;

[К] - матрица жёсткости системы; (ф,}-ьая модальная форма; со, - ¡-ая собственная частота;

- для определения частотных характеристик конструкции с учетом демпфирования использовалось матричное уравнение, при заданных граничных условиях:

[~ф2М + )соВ + К\{и(со)} = {Р(р})}, (7)

Граничные условия при моделировании задавались таким образом, чтобы отразить условия работы подшипников при проведении диагностирования в условиях эксплуатации. На практике, при диагностике буксовые узлы «вывешивают» на домкратах либо закрепляют на стенде.

При моделировании точки регистрации ускорений на корпусе буксы были выбраны исходя из возможных мест установки виброизмерительных датчиков по габаритным ограничениям.

При вычислении амплитудно-частотных характеристик задавалось единичное силовое возмущение величиной в один Ньютон, которое действовало бы на реальный корпус буксы в месте его контакта с кольцом подшипника (рисунок 7).

По вычисленным амплитудно-частотным характеристикам определены участки на корпусе буксы (рисунок 8), в которых можно регистрировать вибрации с максимальными уровнями амплитуд для частотных полос,

соответствующих диапазону скоростей вращения вала подшипника при диагностировании (10-20 рад/с - рисунок 2), принятому на практике.

В некоторых случаях установка вибродачика в этих местах корпуса буксы позволит усилить возмущения от дефекта подшипника.

Рисунок 7 - Точки регистрации сигнала на моделях корпусов букс ЭР2 и ЭР2Т

соответственно

Рисунок 8 - Рекомендуемая область для установки датчика на корпусе буксы: а - закрепление буксы ЭР2 соответствует «вывешиванию» на домкрате б - закрепление буксы ЭР2 соответствует испытаниям на стенде в - закрепление буксы ЭР2Т буксы «вывешиванию» на домкрате г - закрепление буксы ЭР2Т соответствует испытаниям на стенде

Также для усиления возмущения от дефекта подшипника рекомендуется соблюдать постоянные скорости вращения колесных пар при проведении

диагностических работ. Например, при диагностике буксы электропоезда ЭР2Т: 12 рад/с (для поиска скола на дорожке качения внутреннего кольца), 15 рад/с (для поиска скола на дорожке качения внешнего кольца), 11 рад/с (для поиска скола на поверхности качения ролика), 14 и 16,5 рад/с (для поиска скола на перемычке сепаратора). При диагностике подшипника в буксе электропоезда ЭР2:12 рад/с (для поиска скола на дорожке качения

Н

LEGEND

> 1SZM-Ac«l«raion».Tian>leboneil МАО • 1)371 Aee»toie»oi>* TnnsUlansL МАО

т/в

Л35 032 030 027 025 Л22 Л20 .017 .01S

лиг .010 .007 .005 Л02

о

LEGEND

■ Node 2301 Ассв1»га»от. Trajulmionai МАО • Node 2311 Асс*!вгвйол», Tmrtetobonet WAG

nil n»n lllllTlrmiHirninn n 1И1ЩШ ЩТ1 HIIIIHIIIIlllllllll

0. 45Л 900 135 160 225 270. 315 Э80. 406. «01 499 «40 SOS «30

6.

Рисунок 9 - Расчетные амплитудно-частотные характеристики, полученные для областей корпусов букс рекомендуемых для установки датчиков, а - граничные условия модели буксы электропоезда ЭР2 соответствуют

«вывешиванию» на домкрате; б - граничные условия модели буксы электропоезда ЭР2Т соответствуют «вывешиванию» на домкрате

внешнего кольца). Данные скорости вычислены по зависимостям частот основных составляющих в спектрах вибраций от угловой частоты вращения внутреннего кольца подшипника (рисунок 2) и значениям резонансных частот моделей корпусов букс (рисунок 9 а, б - частоты 33 и 55 Гц, соответственно). Учитывались резонансные частоты в интервале 0-400 Гц соответствующие диапазону скоростей вращения вала подшипника (10-20 рад/с - рисунок 2) при диагностировании, принятому на практике.

Скорости диагностирования приведены только для варианта «вывешивания» буксы на домкрате. У моделей корпусов букс с граничными условиями, соответствующими закреплению на стенде, резонансные частоты соответствующие диапазону скоростей вращения вала подшипника, принятому на практике, отсутствуют.

В четвертой главе описываются результаты исследования частотных свойств корпуса редуктора ЭД4. С целью исследования взаимодействия колебаний корпусов вызванных возмущениями от дефектного подшипника. Амплитудно-частотные характеристики ускорений корпуса редуктора рассчитывались в системе МБС. Рай-ап-Ыазй-ап для четырех групп точек модели корпуса редуктора (местоположение групп точек- рисунок 10).

Выбор местоположения диагностических датчиков на корпусе редуктора был произведен исходя из мест возможной установки виброизмерительных датчиков при диагностировании в эксплуатации. Граничные условия для компьютерной модели корпуса редуктора соответствовали условиям установки редуктора на колесной паре и креплению к раме тележки.

В расчетах единичное возмущение силой в один Ньютон, задавалось на корпус редуктора в месте контакта его с внешним кольцом подшипника.

В ходе исследования был определен участок на корпусе редуктора (рисунок 11), для которого амплитудно-частотные характеристики (рисунки 12,13) имели максимальные уровни амплитуд, на частотах соответствующих диапазону скоростей вращения вала подшипника при диагностировании (1020 рад/с), принятому на практике.

Установка вибродачика в области корпуса редуктора с максимальными

амплитудами этих частотных составляющих на амплитудно-частотной

характеристике позволит усилить

возмущения от дефектов

подшипника, при соответствующем

выборе частоты вращения вала

подшипника.

В пятой главе дано описание

модели комплекса

нейронных сетей для повышения

достоверности диагноза за счет

использования большого объема

информации, получаемой из

спектров вибрации. Этот

математический аппарат

использовался как для

Рисунок 11 - Рекомендуемая область

автоматизации процесса обучения расположения датчика на корпусе е

редуктора диагностической системы, так и

Рисунок 10 - Расположение мест установки датчиков для регистрации построения частотных характеристик на корпусе редуктора ЭД4

m/s2 Н

00193 □0180 00165 00150 00139 00120 00)05 00030 00079 00060 00049 00030 ОО015 О

Hz

Рисунок 12 - Расчетные амплитудно-частотные характеристики, полученные в пяти точках корпуса редуктора группы №2

LEGEND

■ Nod« 19718 Acc*lere»ons,Tf«n$letioftal,K - Nod« МЭ Acc«i«re»on& Trent lau onai * »Ned« 21952 AcC*<er«bon« Tr*n*l«№or»6l К »Node?3l33 Accefereöcns Transteboftal К • «od© 2?251 Accdvretions Trensie&onai К

150 ЭОО 45 0 60 0 TS Ol 9ЭС TOS 120 135 ISO 1«S 160 195 210

LEGENP

-Noel* 1541 в AccvIeroAon«. Tronvlalionat МАО

— - — Noete 15675 Acceleretoons Traneleftonel. MAC*

.....Í-Scde 16393 AccetenMione. Trarwiafienal MAC

---Noel» 17SJJ Accal*mlio<» TrcuitlaSonol MAC

— —Nod»íS364 Tianf ¡oiioí'.o! MAG

0 16,0 Я0 «О 60.0 7S.0 300 105. 120. 135 1S0 1SS. 180. 19S. 210

Hz

Рисунок 13 - Расчетные амплитудно-частотные характеристики, полученные в пяти точках корпуса редуктора группы №3

для последующего использования при постановке диагноза.

В депо «Перерва» Московской железной дороги на диагностическом стенде с помощью октавного спектранализатора были получены спектры вибраций сорока восьми заведомо неисправных колесно-редукторных блоков электропоезда серии ЭР.

Места установки датчиков при регистрации спектров были приняты на узлах редуктора, подверженных неисправностям: корпус опорного стакана редуктора, болт крепления крышки малой шестерни редуктора (расположен горизонтально), букса со стороны редуктора, корпус редуктора над узлом шестерни. Неисправные колесно-редукторные блоки имели наиболее часто встречающиеся дефекты: ослабление болтов крепления опорного стакана, половинок корпуса редуктора, венца большого зубчатого колеса и скол на дорожке качения внешнего кольца подшипника шестерни.

Спектры вибраций вычислялись в полосе частот 0 - 8000Гц. В дальнейшем значения амплитуд составляющих спектров вибраций использовались для составления обучающего множества нейросетевой модели.

Для автоматизированного проектирования модели нейронной сети использовался пакет программ Statistica 6.0, Statistics Neural Network. Поскольку регистрация вибросигнала производилась при помощи четырех датчиков, то для каждого канала была создана индивидуальная нейронная сеть.

При анализе амплитуд спектров вибрации колесно-редукторных блоков работа нейронных сетей сводится к решению задачи классификации (отнесение каждого наблюдения к одному из нескольких классов). Исходя из этого, был определен тип проектируемых сетей - многослойный персептрон.

На этапе предварительной обработки обучающего множества, отбирались характерные для обучающего множества значения амплитуд спектров вибрации (обработка генетическим алгоритмом), которые затем использовались в создании моделей нейронных сетей. Значения отобранных частот, соответствующих значениям амплитуд спектров вибрации, указаны на входных элементах сетей (рисунки 14-17).

Работоспособность составленных моделей нейросетей была проверена по значениям амплитуд составляющих спектров вибраций контрольного редукторного блока, не участвующего в обучении сети, но с заранее известным дефектом - ослабление болтов крепления корпуса редуктора.

Разработанные модели нейронных сетей для сигналов от датчиков установленных на болте крышки малой шестерни и на корпусе редуктора, указали на дефект - ослабление болтов крепления корпуса редуктора в контрольном редукторе.

После проверки работоспособности, построенные модели сетей использовались для оценки технического состояния двадцати пяти редукторных блоков по значениям спектров вибросигнала, которые не использовались в обучении моделей.

В результате обработки спектров вибраций был выявлен дефект одного из колесно-редукторных блоков - ослабление крепежных болтов венца большого зубчатого колеса.

Таким образом, была разработана, «обучена» и проверена модель нейросетевого комплекса для диагностирования технического состояния колесно-редукторных блоков электропоездов.

Промежуточный СЛОЙ Дефе*т№1

Дефект№2

Ответ сети

ДефектМиЗ Дефектом

Отсутствие дефектов

Рисунок 14 - Сеть канала для датчика, установленного на крышке малой шестерни редуктора

Промежуточный слой

Дефект№1

Дефект №2

Ответ сети

Дефект N>3 Дефект№4

Рисунок 15 - Сеть канала для датчика, установленного на корпусе редуктора Промежуточный слой

Дефекты«

Дефс>сг№2

ДефектМаЗ ДефектГФЧ

Отсутствие дефектов

Рисунок 16 - Сеть канала для датчика, установленного на корпусе буксы

20 ГЦ 30 ГЦ 60 ГЦ

100 гц

120 ГЦ 180 ГЦ 340 ГЦ 480 ГЦ 570 ГЦ

Дефект№1

ДефеггЫв2

Ответ сети

Дефект№3

Дефектам

дефектов

Рисунок 17 - Сеть канала датчика установленного на креплении опорного стакана редуктора

1. Выполнен анализ существующих методов диагностического контроля механического оборудования, основанных на измерении параметров колебательных процессов как диагностических признаков. Установлено, что по уровню информативности диагностических признаков виброакустический метод является наилучшим методом контроля крупных дефектов подшипников качения для электроподвижного состава.

2. Установлено что, основным недостатком существующих вибродиагностических методов, используемых в эксплуатации, является трудности идентификации дефектов по соответствующим им частотным составляющим в спектре вибраций, полученных по сигналам, зарегистрированным на корпусах подшипниковых узлов, а не на подшипнике.

3. Показано, что для изучения характера движения элементов подшипника с дефектами как нелинейной динамической системы со ста двадцатью шестью степенями свободы эффективен метод, основанный на компьютерном моделировании движения элементов подшипника как трехмерных твердых тел с нелинейными связями между ними.

4. Разработана методика для моделирования для программного комплекса MSC.Adams двух типов подшипников: 42726 (буксовый подшипник) и 92518 (подшипника узла малого зубчатого колеса тягового редуктор) с наиболее часто встречающимися дефектами.

Основные выводы и результаты

5. Установлены номера основных гармоник спектров вибраций подшипников, характеризующие различные дефекты. Определены частотные полосы основных составляющих спектров вибраций, характеризующие дефекты независимо от типа и размеров подшипников (42726 и 92518):

-5-18 Гц и 30-40Гц скола на дорожки качения наружного кольца;

-50-60 Гц и 125-140Гц скол поверхности качения ролика;

-5-20 Гц и 32-48Гц скола дорожки качения внутреннего кольца;

-0-5 Гц скол перемычки сепаратора;

6. Определены места крепления датчиков ускорений для получения наибольшей чувствительности при регистрации вибраций от дефектного подшипника для двух типов корпусов букс (электропоездов ЭР2 и ЭР2Т) и двух технологических способах установки колесной пары (рисунок 8).

7. Рекомендовано при диагностировании подшипников использовать резонансные свойства корпусов букс для усиления возмущений от дефекта подшипника и проводить диагностирование при фиксированных частотах вращения колесной пары.

8. Определены места крепления датчиков ускорений на корпусе редуктора электропоезда ЭД4 для получения наибольшей чувствительности при регистрации вибраций от дефектного подшипника (рисунок 11).

9. Разработаны и «обучены» на основании экспериментальных данных модели нейронных сетей для диагностирования технического состояния колесно-редукторных блоков электропоездов. Проведена проверка их работоспособности и доказана эффективность в повышении достоверности постановки диагноза.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Алферов А.И. Применение математического нейронного комплекса в диагностике электроподвижного состава// Вестник МИИТа/ Сборник научных трудов - М.:МИИТ,2003.-№9-с.59-63.

. ?4я> ¿ООКД

¿fez.

2. Алферов А.И. Основные вопросы применение математического нейронного комплекса в диагностике электроподвижного состава// Труды научно-практической конференции Неделя науки - 2003 «Наука - Транспорту». — М.:МИИТ,2004.-с.Ш-5 - III-6.

3. Алферов А.И., Рыбников Е.К. Изучение буксового подшипника электропоезда с помощью твердотельной модели// Труды научно-практической конференции Неделя науки - 2004 «Наука - Транспорту». - М.:МИИТ,2005.-с.Ш-З.

4. Алферов А.И. Повышение достоверности диагноза подшипников качения электроподвижного состава// Труды VI научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». - М.:МИИТ,2005.

АЛФЕРОВ Артем Игоревич

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ЧАСТОТНЫХ СВОЙСТВ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.22.07 -Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Подписано в печать 06.02.06.

Формат 60x90 1/16 Объем 1,5 пл.

Заказ Тираж 80 экз.

Типография МИИТ. 127994, г. Москва, ул. Образцова, 15.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР МЕТОДОВ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ,

ПРИМЕНЯМЫХ ПРИ ПОСТРОЕНИИ СИСТЕМ

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.1. Виброакустические методы диагностирования

1.2. Акустикоэмиссионный метод

1.3. Ультразвуковые методы контроля и диагностирования

1.4. Методы и алгоритмы, используемые при обработке диагностических сигналов

1.5. Постановка задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ КАК ИСТОЧНИКА

ВОЗМУЩЕНИЙ С УЧЕТОМ УПРУГИХ И ДИССИПАТИВНЫХ

СВОЙСТВ КОНТАКТОВ ТЕЛ КАЧЕНИЯ

2.1. Характеристика основных источников возмущений подшипника

2.2. Характеристика модели подшипника, основные допущения, методика исследования

2.3. Оценка частотных характеристик полученных при моделировании подшипника

2.4. Исследования спектрального состава возмущений от дефектов в подшипнике

2.5. Исследование влияния основных геометрических размеров подшипника на спектральный состав возмущений от его дефектов

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУКСОВОГО

УЗЛА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА

3.1. Исследование взаимосвязи ускорений корпуса буксы с видом возмущений от дефектов подшипника

3.2. Исследование изменения частотных характеристик буксы в зависимости от её конструкции

3.3. Исследование влияния частотных характеристик корпуса буксы на выбор места установки вибродатчиков при диагностических работах

3.4. Исследование влияния способа установки корпуса буксы, при проведении диагностических работ, на её частотные свойства

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕДУКТОРА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭД ч 4.1. Исследование взаимосвязи ускорений корпуса редуктора с видом возмущений от дефектов подшипника

4.2. Исследование влияния частотных характеристик • корпуса редуктора на выбор места установки вибродатчиков при диагностических работах

5. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОСИГНАЛОВ КОЛЕСНО-РЕДУКТОРНЫХ БЛОКОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

5.1. Краткий обзор и классификация нейронных сетей

5.2. Обучение нейронных сетей

5.3. Построение нейронной сети для анализа вибросигнала

Разработке и усовершенствованию виброакустических неразрушающих методов контроля, были посвящены научные труды таких отечественных и зарубежных ученых: Айрапетов Э.Л., Барков A.B., Пархоменко П.П., Биргер

A.И., Балицкий Ф.Я. Клюев П.П., Браун С., Датнер Б., Коллакот Р. В решение данной проблемы внесли существенный вклад ученые транспортной науки: Исаев И.П., Павлович Е.С., Рахматуллин М.Д., Четвергов В.А., Гиоев З.Г., Осяев А.Т., Рамлов В.А., Киселев В.И., Авилов

B.Д., Просвиров Ю.Е., Лакин И.К., Глущенко А.Д., Юшко В.И., Вавилов В.Ф., Беленький А.Д.

Тем не менее, развитие вычислительной техники, появления новых алгоритмов многокритериальной оптимизации и классификации, программ комплексного нелинейного анализа конструкций, позволяет изучать процессы зарождения и развития дефектов различных узлов, в условиях взаимодействия с окружающими элементами.

Основной проблемой диссертации является повышение достоверности диагностирования подшипниковых узлов электроподвижного состава.

Предмет исследования подшипниковый узел во взаимодействии с корпусными конструкциями.

Цели и задачи исследования. Повышение достоверности диагноза при диагностировании подшипников качения электроподвижного состава. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- разработка математической модели подшипника качения с учетом колебаний элементов подшипника;

- получение диагностической информации на основе изучения колебаний модели подшипника с дефектами;

- изучение влияния на собственные частоты колебаний подшипников качения колебаний корпусов букс и тягового редуктора;

- применение математического аппарата нейронных сетей для автоматизации процесса обучения диагностической системы с последующим использованием при постановке диагноза большего объема информации.

Методика исследования. Исследования выполнены на основе методов компьютерного моделирования, математической статистики, математического анализа. Для выполнения исследований методами математической статистики и математического анализа использовались пакеты прикладных программ - Statistica 6.0, Statistica Neural Networks, MathCad, WinPos, Microsoft Excel. Компьютерное моделирование физических явлений проводилось при помощи пакетов MSC.Patran-Nastran и MSC.Adams. Построение геометрических моделей узлов и деталей электроподвижного состава проводилось в среде Solidworks. Эксперименты проводились на испытательном стенде, находящемся на кафедре «Электрическая тяга» МИИТа, депо «Перерва» Московской железной дороги.

Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время разработка и усовершенствование виброакустических и неразрушающих методов контроля механической части занимает особое место в сфере повышение надежности и безопасности электроподвижного состава. Своевременное обнаружение зарождающегося дефекта, поможет избежать возникновению аварийной ситуации, следствием которой может быть потеря жизни пассажиров и обслуживающего персонала на фоне больших экономических потерь.

Научная новизна диссертации :

- применение в исследовании подшипников математической модели, учитывающей колебания всех частей подшипника в зазорах, дефекты на дорожках качения, контактные взаимодействия элементов;

- исследование взаимодействия колебаний от возмущений вызываемыми дефектами подшипников с собственными колебаниями корпусных конструкций;

- разработка нейросетевых моделей для повышения достоверности постановки диагноза технического состояния подшипниковых узлов.

Эмпирическую базу диссертации составляют полученные при стендовых испытаниях спектральные характеристики вибраций колесно-редукторных блоков электропоезда типа ЭР, используемые для создания и проверки работоспособности системы распознавания дефектов на основе нейросетевых технологий, записи вибраций подшипников качения на стенде в лаборатории кафедры «Электрическая тяга» МИИТа.

Практическое значение работы :

- установлены номера основных гармоник, частотные полосы характеризующих спектры вибраций подшипников при различных дефектах;

- определены места крепления датчиков ускорений на корпусах букс, редукторов электропоездов и скорости вращения подшипниковых валов, для получения наибольшей чувствительности при регистрации вибраций от дефектного подшипника;

- разработана и «обучена» на основании экспериментальных данных модель нейросетевого комплекса для автоматизации процесса анализа спектров вибрации при постановке диагноза технического состояния колесно-редукторных блоков электропоездов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: научном семинаре кафедры «Электрическая тяга» МИИТа, научно-практических конференциях «Наука - Транспорту» (Москва, 2003, 2004 г.г.). Разработанные в диссертации положения были использованы при составлении инструкций по стендовой диагностике букс электропоездов ЭР2 и ЭР2Т.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из 167 страниц и заключает в себе следующие разделы: введение, пять глав, заключение, список литературы и четыре приложения.

Результаты исследования редуктора электропоезда ЭД4 методом твердотельного моделирования

Рисунок В.1 - Твердотельная модель корпуса редуктора электропоезда ЭД4 в сборе с крышками

Рисунок В.2 - Твердотельная модель «сквозной» малой крышки

Рисунок В.З - Твердотельная модель «глухой» малой крышки m/s'

210 .195 .180 .165 .150 .135 120 .105 .090 .075 .060 045 030 015 О

LEGEND fa вшьдез Утя;,.!, д. m£L

Node 8066: Accelerations. Translation®!. MAO Node 16393: Accelerations, TransiationaL MAG Nod© 19718' Accelerations. Translations), MAG - Node 23881 Accelerations. Translation©! MAG

II -3 s T;~

ШШШ ¥л П a ГШ ГШ sT: :T:":3:T; П v » rf1 v • * * » ^ 'v * * it- + f • * W"» O. « »-V » - . . > fc « V » * ^ ip f 1 « *.««.%.»» a«w «**«.:«*» i> * • • «"<» •

Siiiolaiiiiliifeiii i * Лъл* 4# •»*»»»« 4 • n t "Г; ГГ* $$ П : ^l^^ilx/U ШIi ii v v li.'.vt ч к * *.-•»■ «• 4 fc . * < • , ♦ « • 4 « *t»** * *■»% «

- » < V».»» ■ * «»» * » • ♦ « ф* .«ф». »«—? •', *,» ^ » ».»/• f + f 4 * *

ЗШШШШк M": x :1t

Ж <• ^ » »■» Л. » 3 J-** » * " ' • »•£

Й ^ШШ^'Шт-^щит «f?«VЩШ* >■■'* «к* А.,,л.Г»'

•^"¡{¿Шй;:«;:;::!,:

И*. ,

ГШШ:?Игг?г| ii т WM Щ: ШШМ нв

U V?U ivl:4:iiri; w ^ t:::::!::;:: :::: J; I:;: ? рЩШЬ;-И' IV Шп

-f""» «w^ ^-.«w ft' • ♦

Г: :T:

U H:J.j U:ii vlJIt :;f

H;f;ИгТ|гГ;Г:ж::: '-к ЖЖй Ж «<•« W. я » •'-» V «■ Л •"» » - - — in Hi 11 ИТ» tliifffi

0 200 400 600. 800 10001200.1400.1600 1800 2000.2200 2400 2600 2800.

Hz

Рисунок В.4 - Амплитудно- частотная характеристика корпуса редуктора электропоезда ЭД4 при приложении силы Р1 m/s'

IT

LEGEND

Node 8066: Accelerations, Translational MAG Node 16393: Accelerations, Translational, MAG Node 19716: Accelerations, Translational, MAG ■ Node 23881; Accelerations, Translational, MAG ftrWfrrrt^m-r 600. 800. 1000.1200.1400.1600.1800.2000.2200.2400.2600.2800.

Hz

Рисунок В.5 - Амплитудно- частотная характеристика корпуса редуктора электропоезда ЭД4 при приложении силы F2

MSC.Patran 2001 r2e

1.80-001

Fringe: SC1 :V0. A2:Mode 1 : Freq. = 612.72. Eigenvectors, Translational-(NON-LAYERED) (MAG)

Deform: SCI :V0. A2:Mode 1 : Freq « 61 2.72' Eigenvectors, Translation«! 1 64-001

1.47-001

1.31-001!

1.15-001

3.83-002

8.13 002

6.55-002

1 61-002

3.17-0081 defaultFringe : Max 1.80-001 @Nd 9760 Miri 0. ®Nd 2 default Deformation :

Мах 1.80-001 ©На'9760

Рисунок В.6 - Деформации корпуса редуктора электропоезда ЭД4 на частоте

612 Гц

MSC.Patran 2001 г2а

Fringe: SCI :У0, A2:Mode 2 : Freq. = 711.17: Eigenvectors. Translational-(NON-LAYERED) (MAG) Deform: SC1 :V0, A2:Mode 2: Freq.« 711.17: Eigenvectors. Translational

1.52-0011 1,38-0011 1.24-0011

5.52-002И

4.14-ОО2И

2,76-00 Д Щ

1.38-0021

A 92-002 3.23-002 Y

Рисунок В.7

-2.14-0081 defaultFringe: Max 1.52-001 @Nd 1737 Mm 0. @Nd 2 defau!tDeformation: Max 1.52-001 @Nd 1737

- Деформации корпуса редуктора электропоезда ЭД4 на частоте

711 Гц

1.07-0011 9.15-0 7.83-002 6.10-002

MSC.Patran 2001 r2»

Fringe: SC1 :V0, A2:Mode 4 Freq. - 939.58: Eigenvectors. Translational-(NON-LAYERED) (MAG) Deform: SC1 :V0. A2:Mode A: Freq. = 939.58: Eigenvectors, Translations!

77-001

1.77-001 1 61-001 1.45-001 1.29-001 1 13-001 9.66-00: 8.05-00: 6 44-002! 4.83-002! 3.22-I 1.61-002

НИН Ц

ШЦ в

9.31-0091 defaultFrinqe: Max 1.77-001 ©Nd 3782 Min 0. ©Nd 2 defaultDeformation: Max 1.77-001 ©Nd 3782

Рисунок В.9 - Деформации корпуса редуктора электропоезда ЭД4 на частоте

939Гц

MSC.Patran 2001 г2а

Fringe: SCI :VÖ, A2.Mode 3 : Freq - 811.32: Eigenvectors. Translatiorial-(NON-LAYERED) (MAG) Deform: SCI :V0, A2.Mode 3. Freq.» 811.32: Eigenvectors. Translational

68-001

1.68-001

1.53-001

4 58-002

3.05-0Q2H

-6 52-009] defauitFringe: Maxi 66-001 ©Nd 16622 Min 0. ©Nd 2 defaultDeformation. ;; Max 1.66-001 @Nd 16822

Рисунок В.8 - Деформации корпуса редуктора электропоезда ЭД4 на частоте

811Гц

Node 1S416: Accelerations. Translation«!, MAG Node 15675: Accelerations, Translations! MAG Node 16393: Accelerations, Translations! MAG Nod© 17S33, Accelerations. Translations!, MAG Node 19964 Accelerations. Translations! MAG

0, 200. 400. 600. 800. 1000.1200.1400.1600.1800.2000.2200.2400.2800.2800.

НЖ

Рисунок В. 10 - Сравнение амплитудно-частотных характеристик в районе узла 16393 модели корпуса редуктора m/s

084 .078 .072 .066 .060 .054 .048 .042 .036 .030 .024 .018 .012 .006 0.

LEGEND

Node 19716: Accelerations, Translatiorial, MAG Node 21143: Accelerations, Trans latió nal, MAG Node 21952: Accelerations, Translational, MAG Node 23133: Accelerations, Translational, MAG Node 27251: Accelerations, Translational, MAG

0. 200. 400. 600. 800.1000.1200.1400.1600.1800.2000.2200.2400.2600.2800.

Hz

Рисунок В.11 - Сравнение амплитудно-частотных характеристик в районе узла 19716 модели корпуса редуктора m/s" H

070 .065 .060 .055 .050 .045 .040 .035 .030 .025 .020 .015 .010 .005 0 - Node 6859: Accelerations, Translational, MAG

- — Node 8066: Accelerations, Translations!, MAG

Node 9829: Accelerations. Translational, MAG

-Node 12007: Accelerations. Translational, MAG

0. 200. 400. 600. 800. 1000.1200.1400.1600.1800.2000.2200.2400.2600.2800.

Нг

Рисунок В. 12 - Сравнение амплитудно-частотных характеристик в районе узла 8066 модели корпуса редуктора m/s"

LEGEND

Node 22445: Accelerations, Node 22546: Accelerations, Node 23881: Accelerations, Node 24372: Accelerations, Node 24458: Accelerations,

Translational, MAG Translational, MAG Translational, MAG Translational MAG Translational, MAG

200. 400. 600. 800. 1000.1200.1400.1600.1800.2000.2200.2400.2600.2800.

HZ

Рисунок В. 13 - Сравнение амплитудно-частотных характеристик в районе узла 23881 модели корпуса редуктора

1. Алабин М.А., Ройтман А.Б. Корреляционно -регрессионный анализ статистических данных в двигателестроении. М.:, Машиностроение.1974г., 120 с.

2. Анил К. Джей. Введение в искусственные нейронные сети.// Открытые системы .^ Г204, 1997 г., с.29-35.

3. Ачеркан П.С. Детали машин ( в2 томах).М.:, «Машиностроение», 1953г., 560 с.

4. Балицкий Ф. Я., Иванова М.: А., Соколова А. Г. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов. М.: Наука,1984г., 120 с.

5. Бидерман В. Л. Прикладная теория механических колебаний. М.:, «Высшая школа», 1972 г., 416 с.

6. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.:, «Машиностроение», 1978г., 239 с.

7. Барков А.В. Диагностирование и нрогнозирование состояния подшипников качения по сигналу вибрации. Судостроение №3, 1985г.,с. 21-23.

8. Бородин А.П. Надежность и диагностика локомотивов: Учеб. Пос- М.:РГОТУПС, 2002г., 65 с.

9. Бородин А.П., Захаров П.И. Методы и средства виброакустической диагностики локомотивов. М., ВЗИИТ, 1979г., 40с.

10. Браун Б., Датнер Р. Анализ вибраций роликовых и шариковых подшипников: Пер. с англ.- Конструирование и технологиямашиностроения.- М.: Мир, 1979г., №1, с. 65-82

11. Вавилов В.Ф. Безразборная диагностика радиального зазора подшипников качения. Труды ТашРШТ, выпуск 134. Ташкент, 1976г., с. 13-21117

12. Вакар К.Б. Акустическая эмиссия и её применение для неразрушающего контроля в ядерной энергетике. М.: «Высшая школа»,1980г., 267 с.

13. Вопросы совершенствования систем ремонта электроподвижного состава при применении средств и методовтехнического диагностирования. Сборник научных трудов.М.:,«Транспорт»,1991г., 95 с.

14. Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. М.:, 1987г., 283 с.

15. Генкин М.Д. Вибрации в технике. Справочник, т.5. М.:, «Машиностроение», 1981г., 496 с.

16. Гиоев З.Г. Основы виброакустической диагностики тяговых приводов локомотивов. Диссертация на соискание ученой степени докторатехнических наук. Ростов -на -Дону. 1998 г., 475 с.

17. Глуш;енко А.Д., Юшко В.И. Динамика тяговых электродвигателей тепловозов. Ташкент: «Фан». 1980г., 168 с.

18. Головатый А.Т., Борцов П.И. Электроподвижной состав. Эксплуатация надежность и ремонт. М.:, «Транспорт», 386 с.

19. Дайерд Д., Стюарт Р. Обнаружение повреждений подшипников качения путем статистического анализа вибраций: Пер. с англ.Конструирование и технология машиностроения.- М.: Мир, 1978г., №2,с.23-31.

20. Диментберг Ф.М., Колесникова К.С. Вибрации в технике. Справочник, т.З. М.:, «Машиностроение», 1980г., 544 с.

21. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение. 1981г., 240 с.

22. Ершов Р.Е. Метод высших гармоник в неразрушающем контроле. М.:, «Высшая школа», 1981 г., 81 с.

23. Карибский В.В. Основы технической диагностики. М.:, «Высшая школа», 1976 г., 373 с.118

24. Калан P. Основные концепции нейронных сетей. М. Вильяме, 2002г., 288 с.

25. Квалиметрия и диагностирование механизмов. Сборник статей. М.: Наука, 1979г., 47 с.

26. Классификация и каталог дефектов и повреждений подшипников качения. МПС, М.:, «Транспорт», 1976г., 63 с.

27. Клюев В.В. Технические средства диагностирования. Справочник. М.:, «Машиностроение», 1989г., 672 с.

28. Коллакот Р.А. Диагностирование механического оборудования: Пер. с англ.- Л.: Судостроение. 1980г., 296 с.

29. Коллакот Р. Диагностика повреждений. Пер. с англ. М.: Мир, 1989г., 512 с.

30. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984г., 624 с.

31. Крючков Ю.С. Влияние зазора на вибрацию и шум подшипников качения //Вестник машиностроения.-1959г.->Г28.-с.30-39.

32. Куликов А.Б. Вибродиагностика нодшипников грузовых вагонов.: Автореферат диссертации канд. техн. наук. М.:, 2001г., 20 с.

33. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: Пер. с фран.- М. Мир, 1983г.-т. 1.-312 с.

34. Мозгалевский А.В., Гаскаров Д.Г. Техническая диагностика. М.:, «Высшая школа», 1975 г., 207 с.

35. Майорова Н. С , Кравец Е. В. Подшипники качения и свободные детали. Каталог. ч.1.М.:,"КАТАЛОГ",2003г., 104 с.

36. Микита Г.И. Виброакустическая диагностика подшипниковых узлов тягового привода вагонов метрополитена серии 81-717, 81-714.:Автореферат диссертации канд. техн. наук. М.:, 1999г., 32 с.

37. Нелюбов В.П. Виброакустическая диагностика буксовых подшипников подвижного состава. Автореферат диссертации канд. техн.наук. М.:, 2003г., 20 с.119

38. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks. М.:, Горячая линия-Телеком.2000г., 184 с.

39. Нормативно-методическая документация по внедрению АСППР в локомотивных дено. М.:, «Транспорт», 2000г., 150 с.

40. Осовский СИ. Нейронные сети для обработки информации. М. Финансы и статистика, 2002г., 350 с.

41. Осяев А.Т. Повышение эффективности эксплуатации магистральных электровозов методами управления их техническимсостоянием. Автореферат диссертации доктора техн. наук. М.:, 2002 г., 48 с.

42. Навлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. М.:, «Машиностроение», 1971г., 223 с.

43. Нархоменко Н. П. Основы технической диагностики. М.:, «Энергия», 1976г., 463 с.

44. Нахолкин Е.В.Методы и средства поиска локальных дефектов при контроле опор качения. Автореферат диссертации канд. техн. наук. М.:,1999г., 17 с.

45. Подшипники качения. Каталог- справочник. Москва 1972г.,436 с.

46. Сухоруков В.В. Акустический контроль. Практическое пособие. М.: Высшая школа. 1991г., 283 с.

47. Тейлор Д.И. Идентификация дефектов подшипников с помошью спектрального анализа: Пер. с англ.- Конструирование и технологиямашиностроения.- М.: Мир, 1986г.-т. 102, №2, с. 1-8.

48. Тимошенко СП., Янг Д.Х., У. Уивер. Колебания в инженерном деле. Пер. с англ. Под ред. Э.И. Григолюка. М.:, «Машиностроение», 1985г.,472 с.

49. Хинтон Д. Е. Как обучаются нейронные сети.// В мире науки. 1992г., N 1 1 , с. 103-107

50. Цукало П.В., Просвирин Б.К. Эксплуатация электропоездов. Справочник. -М.: Транспорт, 1994 г., 383 с.120

51. Шкодун П.К.Диагностирование технического состояния гидравлических гасителей колебаний при ремонте и обслуживанииподвижного состава.: Автореферат диссертации канд. техн. наук. Омск2002г., 22 с.

52. Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем.-Л.: Машиностроение,1983г., 239 с.

53. Anderson G.B. Roller bearing defects: Precision monitoring for precision components//Railway Age/-1998,№9.p. 105-109

54. Brenco Rail Conference. Bearing Refresher Course. USA, 1999, p.l- 150.

55. EMA fault detection//Railway Gazette Int.-1999,№3,p.l74

56. Introducing a sorter bearing for long haul// Railway Age/-1998, №10,p.l0

57. HT-1-Intelligent Ultrasonic flaw detection system for wheels and axles//Chinese Railways/-1998,vol.6,JSr2l,p.61

58. M.-R. Banan, J.Ghaboussi, R.L. Florom, "Neural Networks in railways Engineering, Acoustic Fault Detection" International Conference onArtificial Networks in Engineering, 1994.

59. Kakishima H. Quarterly Report of RTRI. 2000, № 3, p. 127 - 130.

60. Using ADAMS/Solver version 9.Guide by Mechanical Dynamics, Inc. 1997, p. 655.

61. Reference Guide for Adams version 9 by Mechanical Dynamics, Inc. 1997,p.347.

62. The CAE integration solution for engineering analysis, MSC/PATIIAN 2001, p.5O6

63. The Shock Pulse Measurement method for frictionless bearing. Report. SKF.1971,p.l-10.121