автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм

На правах рукописи

Акутин Михаил Викторович

МЕТОД КОНТРОЛЯ состояния подшипников КАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ СРАВНЕНИЯ ВЕЙВЛЕТ СКЕЙЛОГРАММ

05.11.13. - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2009

003462910

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Ваньков Юрий Витальевич

Научный консультант:

кандидат технических наук Кондратьев Александр Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Белов Евгений Валентинович

кандидат технических наук Аскаров Рафаэль Рафильевич

Ведущая организация:

ОАО КПП «АВИАМОТОР»

Зашита состоится «20» марта 2009 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.082.01 при ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»,

по адресу: 420066, Казань, Красносельская 51, тел., факс (843) 519-42-55.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, КГЭУ. ученому секретарю диссертационного совета Д 212.082.01.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного энергетического университета, с авторефератом - на сайте http://www.kgeu.ru

Автореферат разослан «11» февраля 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.082.01 к.ф.-м.н.. доцент / — / Батанова Н.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Известно, что на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях используется большое количество насосно-компрессорного оборудования. Основную часть роторного оборудования составляют насосные агрегаты, из которых лидирующую роль занимают центробежные насосы (более 65,0%). Анализ статистических данных по отказам насосов, выявленных в процессе ремонта, позволил установить, что наряду с уплотняющими устройствами наибольшим отказам подвержены подшипники качения (порядка 31% от всех выявленных дефектов).

Подшипник качения является наиболее распространенным элементом конструкции любого роторного механизма и, в то же время, наиболее уязвимым элементом, который определяет работоспособность и долговечность оборудования. Например, анализ надежности работы ГТУ НК-12 показал, что значительная доля выходов их из строя (от 40 до 50%) происходит по причине разрушения подшипников качения, при этом двигатель в среднем вырабатывает не более 2000 часов, что составляет 50% гарантийного и 18,2% межремонтного ресурса двигателя. Особенностью разрушения подшипников качения является то, что оно происходит внезапно, без появления существенных признаков, предшествующих разрушению, что влечет за собой не запланированные трудозатраты, связанные с аварийными остановками, сбои в работе оборудования, высокую стоимость ремонта.

Вышесказанное обусловливает актуальность диагностирования состояния подшипников методами безразборного контроля. Решение проблемы раннего диагностирования подшипников позволит решить задачу обоснованного прогнозирования сроков безотказной работы оборудования и назначения их ресурса в соответствии с фактическим состоянием подшипниковых узлов.

Цель и задачи работы. Целью исследования является разработка метода и информационно-измерительной системы для контроля технического состояния подшипников по параметрам вибрации на основе статистических критериев сравнения скейлограмм непрерывного вейвлет анализа. Цель достигается решением следующих задач:

1. Определить наиболее информативные критерии, позволяющие обнаруживать дефекты в подшипнике по анализу его вибрации.

2. Разработать алгоритм обнаружения дефектов в подшипниках по параметрам их вибраций, позволяющий проводить контроль изделий в автоматическом режиме.

3. Разработать опытную установку и провести экспериментальные исследования параметров вибраций подшипников.

4. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать метод контроля подшипников с использованием созданного алгоритма и выбранных критериев сравнения.

Метод исследования. При выполнении работы применялись вероятностно-статистические методы математической обработки. Результаты теоре-

V • \ >

тических исследований подтверждены и дополнены результатами экспериментальных исследований, проведенных на специально разработанной установке с использованием аттестованных контрольно-измерительных приборов.

Достоверность полученных результатов. Обоснованность и достоверность выводов и рекомендаций подтверждается результатами экспериментальных исследований, сходимостью результатов с исследованиями, полученными другими авторами; совпадением результатов, полученных аналитическими и инструментальными методами.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в разработке алгоритма анализа виброакустических сигналов, разработке и изготовлении измерительного комплекса, в создании программного обеспечения для анализа данных, проводил все измерения, первичную и статистическую обработку и анализ экспериментальных данных. На защиту выносятся:

• разработанный и изготовленный для реализации предлагаемой методики экспериментальный виброакустический диагностический комплекс;

• результаты экспериментальных исследований для подшипников качения типоразмеров 207-409;

• метод оценки технического состояния подшипников качения на основе анализа скейлограмм непрерывного вейвлет преобразования виброакустических сигналов.

Научная новизна заключается в том, что:

• разработан новый алгоритм анализа виброакустических сигналов подшипников качения с использованием вейвлет-преобразования;

• разработан и изготовлен измерительно-диагностический комплекс (ИДК) для контроля подшипников;

• экспериментально получены и проанализированы скейлограммы колебаний подшипников качения;

• разработана методика диагностики подшипников, позволяющая автоматизировать процесс обнаружения дефектов, повысить разрешающую способность при проведении контроля виброакустическим методом. Практическая ценность состоит в том, что:

• разработанная методика диагностики подшипников виброакустическим методом и изготовленный экспериментальный диагностический комплекс позволяют проводить безразборный контроль технического состояния подшипника в составе изделия;

• применение алгоритмов анализа виброакустических параметров с использованием вейвлет-преобразования позволяет выявлять дефекты подшипников качения на ранней стадии зарождения;

• построенный по предлагаемой методике комплекс может быть использован как на эксплуатируемом оборудовании, так и в мобильном исполнении;

• создан банк данных скейлограмм исправных и дефектных подшипников.

Реализация работы. Разработанная методика и измерительно-диагностический комплекс внедрены на предприятиях ОАО «ТФК КАМАЗ» и ОАО КМПО, что подтверждено соответствующими актами реализации научных исследований.

Апробация работы. Основные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-18», Казань 2005г., XII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов, Москва 2006г., Международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National instruments», Москва 2006г., Всероссийской научной молодежной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам, посвященной 75-летию МарГТУ, Йошкар-Ола 2007г., Симпозиуме «Надежность и качество 2008» Пенза, 2008г., VIII - XI Международных научно-практических конференциях «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики», г. Сочи, 2005 - 2008 гг., научной конференции КВАКУ 2008 г., научных конференциях и семинарах КГЭУ в 2005 - 2008 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатные работы, в том числе работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ - 3, публикаций в сборниках докладов и тезисов международных и российских конференций -17, патент на полезную модель - 1, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ - 1.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, 4 глав, заключения, библиографического списка и приложения. Работа содержит 107 страниц машинописного текста, 36 рисунков, 7 таблиц и 5 приложений на 25 страницах. Библиографический список включает 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность исследований, научная и практическая значимость полученных результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту, приведена краткая характеристика работы.

Первая глава посвящена обзору литературы по существующим методам неразрушающего контроля подшипников, дана оценка состояния вопроса на данный момент, сформулированы цель и задачи исследования.

Состояние подшипника качения, развитие его дефектов за весь период его службы можно разделить на пять этапов. До начала первого этапа общее техническое состояние подшипника идеальное. На первом этапе в подшипнике появляется и начинает развиваться какой-либо дефект, возникают ударные виброимпульсы, растущие по величине. На втором этапе ударные импульсы в подшипнике достигают по своей энергии практически максимального значения. Количественное значение максимума энергии импульсов оп-

ределяется типом подшипника и условиями его эксплуатации. На третьем этапе зона развития дефекта столь велика, что подшипник начинает "терять" свое основное назначение - обеспечивать вращение валов с минимальным трением. Четвертый этап - это последний этап развития дефекта, когда он охватил весь подшипник. Пятый этап - это этап ожидания аварии.

Благодаря работам М.Д. Генкина, А.Г. Соколовой. В.В. Яблонского достигнуты значительные успехи в области контроля машин по вибрации, анализ которой позволяет оперативно обнаружить развивающуюся неисправность, оценить степень ее значимости и предпринять меры к предотвращению незапланированной остановки производственного процесса. Наиболее значимые исследования в области виброакустической диагностики подшипников качения приведены в работах A.B. Фролова, A.B. Баркова, H.A. Барковой, В.А. Русова. Практически все известные виброакустические методы контроля основаны на анализе либо самого сигнала, либо на анализе его частотных характеристик. Обычно вибрация подшипника регистрируется вибрационным датчиком, установленным на корпусе подшипника, где датчик дополнительно собирает сигналы с других механических компонентов - источников вибрации. Работа подшипника в составе механизма предполагает сигнал с большим уровнем шума, поэтому вибрационная характеристика подшипника распределена в широкой полосе частот, на которую накладываются шум и низкочастотные эффекты.

В последнее время активно развиваются методы контроля подшипников качения, основанные на анализе и сравнении узкополосных составляющих спектров. В то же время в работах А.Е. Яблокова, И.Г. Давыдова, Л.М. Лынькова показана возможность применения непрерывного вейвлет преобразования для анализа вибрационных сигналов подшипников качения.

Анализ литературных данных показал, что вибродиагносты ожидают наибольшей достоверности и наибольшего эффекта при внедрении диагностики подшипников качения по спектрам вибросигналов. В этом случае заранее прогнозируемы ошибки ранних диагнозов. Спектр есть, по своему определению, распределение мощности исходного временного вибросигнала в частотной области. Поэтому появления явно выраженных узких пиков на спектре в зоне характерных частот того или иного элемента подшипника качения, имеющих не только большую амплитуду, но и существенную мощность, следует ожидать только в том случае, когда дефект разовьется до такой степени, что его мощность будет соизмерима с мощностью четко диагностируемых пиков на спектре. Иными словами, дефект должен быть достаточно развитым, тогда его будет видно на спектре.

Во второй главе проведен анализ статистических методов сравнения амплитудных спектров и вейвлет скейлограмм сигналов вибрации подшипников качения, выбор наиболее эффективного из них для оценки технического состояния подшипников. Выполнено моделирование дефектов подшипников качения путем синтеза сигналов с частотными составляющими, характерными для дефектов.

Обычно «классические» критерии сравнения амплитудных спектров явно включают предположение, что исследуемые случайные величины распределены по некоторому известному закону. Такие критерии называются параметрическими. Как правило, непараметрические критерии имеют дело не с численными значениями измеренных величин, а с их рангами. Для сравнения спектров в работе использовались коэффициент корреляции спектров и ранговая корреляция спектров Спирмена.

Вейвлетный анализ представляет собой особый тип линейного преобразования сигналов и отображаемых этими сигналами физических данных о процессах и физических свойствах природных сред и объектов. Первые теоретические работы по основам вейвлетных преобразований были выполнены в 90-х годах двадцатого века Мейером (Mayer Y.), Добеши (Daubechies I.) и Маллатом (Mallat S.A.). Базис собственных функций, по которому проводится разложение сигналов, обладает многими специальными свойствами и возможностями. Они позволяют сконцентрировать внимание на тех или иных особенностях анализируемых процессов, которые не могут быть выявлены с помощью традиционных преобразований Фурье и Лапласа.

Результатом непрерывного вейвлет-преобразования одномерного числового ряда (сигнала) является двумерный массив амплитуд - значений коэффициентов С(а,Ь)\

где s(t) - сигнал; y(t) - базисная функция вейвлета; а - временной масштаб; Ь- временная локализация. Распределение этих значений в пространстве (а,Ь) дает информацию об изменении относительного вклада вейвлетных компонент разного масштаба во времени и называется спектром коэффициентов вейвлет-преобразования, масштабно-временным (частотно-временным) спектром, вейвлет-спектром (wavelet spectrum) и скейлограммой.

Сравнение скейлограмм, полученных непрерывным вейвлет преобразованием, проводилось при помощи PSNR-метрики. Аббревиатура PSNR (peak signal-to-noise ratio) является термином, означающим соотношение между максимумом возможного значения сигнала и мощностью шума, искажающего значения сигнала, и рассчитывается по формуле

С(а,Ь)= ¡s(^a\'W24fn[(t-b)/a\it,

/

Max_value

где Мах_га1ие- амплитуда сигнала максимально возможной мощности, допустимая в данном представлении звукового сигнала; с-[/] и с, [у] - значения амплитуд скейлограмм эталонного и исследуемого подшипника; Ь* а Ь -количество сдвигов вейвлет базиса для первого и второго сигнала соответственно; /, и /2 — параметры, отфильтровывающие из общей скейлограммы частотную полосу для исследования. Преимуществом применения РБИЯ-метрики является то, что она позволяет рассматривать изменения в отдельных частотных диапазонах и, в то же время, не чувствительна к фазе сигнала.

Для классификации подшипников на классы "бездефектный" или "дефектный" (рис. 1) предложен подход, характерный для процедур отбраковки аномалий. Алгоритм анализа интерпретирует совокупность вычисленных значений некоторой статистики (/?/, /ъ. • рт) как множество измеренных значений абстрактного параметра и применяет к этой совокупности следующую процедуру: вычисляется оценка положения р ; вычисляется оценка разброса 5 как медиана абсолютных отклонений относительно оценки положения; для заданного уровня значимости а строится доверительный интервал

где ¡(а, т) — а-квантиль распределения Стьюдента с т степенями свободы. Подшипники с результатами сравнения, попавшими в доверительный интервал, считаются бездефектными, не попавшими - дефектными.

- ' /Доверительный

/ интервал

п □ ° □ \ Бездефектные

□ п 1 подшипники

а ■ ■ ■ \

■ ■ \ Дефектные

■ ■ ш ■ / подшипники ■ /

■

12 3 4 5 6

... N

8 9 10 11 12 14 1? 16 П 18 19 20 21 Номер подшипника

Рис. 1 Классификация подшипников "бездефектный" или "дефектный"

Для исследования критериев сравнения спектров и скейлограмм подшипников в программной среде ЬаЬ\Че\у была разработана программа моделирования дефектов подшипников качения. С помощью нее были сгенерированы сигналы подшипников как бездефектных, так и с различными типами

дефектов. Значения амплитуд частот подшипниковой вибрации определялись по известным формулам. Так как в реальных условиях подшипники качения в роторных машинах являются источником подшипниковых вибраций с широким спектром частот (от нескольких Гц до десятков кГц), близких по своему характеру к стохастическим, дополнительно на каждый сигнал было наложено несколько типов шумов.

На рис. 2 показаны характерные спектры смоделированных сигналов с амплитудой шумовой составляющей ниже амплитуды частот дефектов (а -оборудование с низким уровнем шумов или дефект на поздней стадии развития) и выше амплитуды частот дефектов (б - оборудование с высоким уровнем шумов или дефект на ранней стадии развития).

-00 -to» Частота. Гц

Рис. 2 Спектры смоделированных сигналов

На рис. 3, 4 показано по пять результатов сравнения смоделированных сигналов бездефектных (номера подшипников 1-2) и дефектных подшипников качения (3-14) с амплитудой шумовой составляющей ниже (а) и выше (б) амплитуды частот дефектов. Подшипники с номерами 3-4 соответствуют началу второго этапа развития дефекта внешнего кольца подшипника (задир более 0,1 мм), 5-6 - началу третьего этапа развития дефекта внешнего кольца (трещина), 7-8 - второму этапу развития дефекта шариков качения (задир более 0,1 мм), 9-10 - третьему этапу развития дефекта шариков качения (скол более 0,2 мм), 11-12 - второму этапу развития дефекта внутреннего кольца подшипника (задир более 0,1 мм), 13-14 - третьему этапу развития дефекта внутреннего кольца подшипника (трещина). С помощью программы «Detect-Fault» (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008610104) было проведено сравнение характеристик сигналов. Установлено, что результаты сравнения спектров по ранговой корреляции Спирмена схожи с результатами сравнения по коэффициенту корреляции спектров. В качестве примера на рис. 3 приведены результаты сравнения спектров по коэффициенту корреляции.

Также было проведено сравнение скейлограмм смоделированных сигналов PSNR-метрикой по сорока типам вейвлет базиса, таких как: Meyer, Morlet, Mexican Hat, Haar, db02 - dbl4, sym2 - sym8, coifl - coif5, biorl_3,

biorl_5, bior2_2, bior2_4, bior2_6, bior2_8, bior3_l, bior3_3, bior3_5, bior3_7, bior3_9.

На рис. 4 представлены данные сравнения вейвлет скейлограмм, в качестве вейвлет базиса Mexican Hat, PSNR-метрикой.

0,8

1 0,6

0.4

6 Г 8 9 Номер подшипника

10 11 12 13 14

-- )

J

«л 1

и;

I

1 1С. 3 Ре 1 зульт аты с| эавне ПИЯ сг Номер тектрс полшпг: )В СИГ ннка налов поди 0 1ИПНИ 1 КОВЫ) 2 < ВИб| 3 14 >аций

i—

1

1

1 5 6 9 10 11 12 13 14

Номер подшипника

б):

6 7 8 Номер подшипника

10

14

Рис. 4 Результаты сравнения скейлограмм сигналов подшипниковых вибраций

Анализ полученных данных показал следующее: критерии сравнения спектров позволяют обнаружить дефекты при уровне шумов, значительно меньшем уровня сигнала подшипника или на поздней стадии развития дефектов и не применимы для ранней диагностики подшипников качения или диагностики подшипников качения в оборудовании, где уровень шума превосходит уровень сигнала подшипника; для контроля подшипников подходят все вышеприведенные базисные вейвлет функции независимо от стадии развития дефекта и уровня зашумленности. Так как у каждого дефекта значения

частот разные, а РБЫК-метрика позволяет рассматривать отличия и в отдельных частотных диапазонах, то с ее помощью можно классифицировать дефект и на ранней стадии развития.

Непрерывное вейвлет преобразование и Р5^-метрика в качестве критерия сравнения применимы для вибродиагностпки подшипников качения и имеют ряд преимуществ по сравнению с классическими спектральными методами обработки сигналов: позволяют определять дефекты на ранней стадии зарождения: определение дефекта мало зависит от степени зашу мленности; в случае сравнения спектров при увеличении шумовой составляющей в 10 раз определение дефекта невозможно, а при сравнении скейлограмм вероятность обнаружения дефекта уменьшается в 1.2 раза.

В третьей главе описан разработанный виброакустический измерительно-диагностический комплекс.

С целью проведения экспериментов и оценки технического состояния подшипников качения в лаборатории эксплуатации и технической диагностики Казанского Государственного Энергетического Университета разработан и изготовлен измерительно-диагностический комплекс (ИДК). предназначенный для регистрации, обработки и анализа виброакустических характеристик подшипников качения. ИДК состоит из экспериментальной установки (ЭУ) и унифицированного пакета прикладных программ «О^еаРаиН» для ПК(ППП).

Экспериментальная установка предназначена для исследований виброакустических характеристик подшипников качения (патент на полезную модель №72546). Система регистрации ИДК (рис.7) включает в себя индуктивный датчик оборотов, датчик пьезоэлектрический КО-35, устройство сбора данных N11(5В-6229, ПК. блок управления частотой вращения электродвигателя, электропривод и усилитель.

С использованием ППП «Ое(ес(Раи1(» выполняются следующие операции:

1. Преобразование и регистрация аналоговых амплитудно-временных сигналов, поступающих по одному или нескольким каналам, в цифровой код на заданном временном интервале в соответствии с установленным интервалом дискретизации.

2. Выбор типа вейвлета.

3. Формирование скейлограммы с использованием непрерывного вейвлет преобразования на определенном временном участке амплитудно-временного сигнала.

4. Нормализация полученных скейлограмм. при которой амплитуды на всех участках нормируются среднеинтегральной амплитудой скейлограммы.

5. Формирование обобщенной скейлограммы подшипников качения по формуле:

л'01 = *»«/к-уц}, ] = йм. / = Гли = П£.

где ~ У - ая составляющая множества амплитуд обобщенной скей-

лограммы, а(11,к - амплитуда на /-том масштабе У-го сдвига к-й входной скейлограммы, М - число масштабов непрерывного вейвлет преобразования, число сдвигов непрерывного вейвлет преобразования. К- число анализируемых скейлограмм.

6. Формирование эталонной скейлограммы с использованием всех исходных скейлограмм контролируемых изделий или скейлограмм только исправных изделий.

7. Сравнение скейлограмм с привлечением различных целевых функций и выбор наиболее информативной функции.

8. Анализ результатов сравнения, выявление дефекта и протоколирование результатов контроля.

Рис. 5 Блок-схема комплекса

Конструкция ИДК позволяет получать виброакустические сигналы дефектных и бездефектных подшипников качения разных типоразмеров.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям влияния дефектов подшипников качения на их виброакустические характеристики.

Проведена оценка повторяемости результатов экспериментов и сделан вывод, что экспериментальная установка, система измерения и обработки сигналов обеспечивают воспроизводимость результатов. Относительная ошибка результатов измерений определялась вероятностно-статистическим методом по ГОСТ 8.207-76 путем получения среднего арифметического результатов наблюдений амплитуды колебания подшипника качения фирмы \'ОУО типоразмера 6208 и составила 2,2 9с при доверительной вероятности

Р=0.У5 и результатах измерений А =0,9286 В.

Порядок проведения экспериментов заключался в следующем: производилась настройка ППП «Ое1ее(РаиЦ»: исследуемый подшипник устанавли-

вался на валу и зажимался металлической лентой; запускался электродвигатель и устанавливались необходимые обороты вращения двигателя; проводилось измерение амплитуды колебаний подшипника качения пьезодатчиком с записью полученных результатов в память компьютера; проводилось вейв-лет-преобразование записанных сигналов для получения вейвлет скейло-грамм; проводилось сравнение вейвлет скейлограмм с эталонной вейвлет скейлограммой и выдавалось заключение о состоянии исследуемого подшипника.

Экспериментальные исследования проводились на бездефектных подшипниках и подшипниках с созданными дефектами (табл. 1).

Таблица 1 Характеристики исследуемых подшипников качения

№ Подшипника Тип дефекта Способ создания Этап развития

1,2 Бездефектный - —

3,4 Дефект сепаратора Ослабление одной заклепки сепаратора Начало второго этапа развития дефектов

5,6 Ослабление двух заклепок сепаратора

7,8 Дефект шарика подшипника Электрическим разрядом, диаметр дефекта варьировался от 0,1 до 1,5 мм, глубина отверстия 0,1 мм Начало первого этапа развития дефектов

9,10 Дефект внешней обоймы подшипника

11,12 Дефект внутренней обоймы подшипника

13,14 Неудовлетворительная смазка подшипника Внесение в смазку небольшого количества твердых частиц

На рис. 6 показаны по пять значений результатов сравнения скейлограмм бездефектных и дефектных подшипников качения VDYD типоразмера 6208 PSNR-метрикой, для вейвлета Mexican hat, с эталонной скейлограммой. Каждый из приведенных дефектов создавался на двух подшипниках. Эталонная скейлограмма формировалась из скейлограмм бездефектных подшипников.

н

6 7 s 9 10 11 12 Номер подшипника

Рис. 6 Результаты сравнения скейлограмм

Анализ экспериментов по влиянию дефектов на параметры колебаний подшипников качения показал устойчивое определение дефекта подшипников качения на ранней стадии зарождения с помощью РЗНЯ-метрики и на других типоразмерах подшипников и подтвердил возможность применения данного метода для контроля дефектов подшипников качения в автоматическом режиме.

Результаты работы позволили создать методику оценки технического состояния подшипников качения, включающую в себя как элементы классических спектральных методов обработки сигналов, так и метода, основанного на применении непрерывного вейвлет анализа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с задачами исследований в диссертационной работе получены следующие результаты:

• На основе проведенного анализа существующих методов контроля подшипников качения сделан вывод о целесообразности метода с использованием непрерывного вейвлет преобразования.

• Смоделированы сигналы бездефектных подшипников и подшипников с часто встречаемыми в процессе эксплуатации дефектами.

• Разработан алгоритм обнаружения дефектов в подшипниках качения по параметрам их вибраций, который реализован в программе «Ое1ес1-РаиИ».

• Разработана и создана опытная установка и проведены экспериментальные исследования параметров вибраций подшипников качения типоразмеров 207-409.

• Экспериментально получены и проанализированы скейлограммы сигналов вибраций подшипников качения.

• Определена целевая функция сравнения скейлограмм непрерывного вейвлет анализа, РБЖ-метрика, позволяющая эффективно выявлять неисправность подшипника на начальном этапе развития дефекта и незначительно зависящая от уровня зашумленности оборудования.

• Разработан метод контроля технического состояния подшипников по виброакустическим параметрам на основе сравнения вейвлет скейлограмм.

Поставленная цель диссертационной работы достигнута.

Основные материалы диссертации опубликованы в работах:

1 Акутин М.В. Виброакустический метод контроля состояния подшипников энергетического оборудования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // XVIII межд. научно-практ. конф. Математические методы в технике и технологиях : Сборник трудов. Казань : КГТУ, 2005. С. 163 - 165.

2 Акутин М.В. Методика контроля технического состояния подшипников на основе ранговых критериев сравнения спектров / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // VII межд. научно-практ. конф. Фундаментальные и прикладные

проблемы приборостроения, информатики и экономики : Сборник трудов. М. :МГУПИ, 2005. С. 4-9.

3 Акутин М.В. Моделирование виброакустических сигналов подшипников с целью разработки методики их диагностирования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // XVII межд. Интернет - конф. МИКМУС пробмаш 2005 : Сборник трудов. М. : Институт машиноведения им. Благонраврва РАН, 2005. С. 58 -61.

4 Акутин М.В. Вейвлет анализ и вибродиагностика подшипников / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // Аспиранстко-магистерский семинар : Тезисы докладов. Казань : КГЭУ, 2005. С. 43 - 44.

5 Акутин М.В. Моделирование частот дефектов подшипников и их сравнение с экспериментальными данными / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // XII межд. научно-тех. конф. Радиоэлектроника электротехника и энергетика : Тезисы докладов. М. : МЭИ, 2006. С. 283 - 284.

6 Акутин М.В. Вибродиагностика подшипников качения с использованием технологии вейвлет анализа / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. //1 молодежная научная конф. Тинчуринские чтения : Тезисы докладов. Казань : КГЭУ, 2006. С. 48 - 50.

7 Акутин М.В. Прибор для анализа виброакутических сигналов в среде LabView / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Костылева Е.Е. // IX межд. научно-практ. конф. Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики : Сборник трудов. М. : МГУПИ, 2006. С. 8 - 12.

8 Акутин М.В. Программа акустической диагностики клепаного соединения лопаток турбин / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // Межд. научно-практ. конф. Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabView и технологии National instruments : Сборник трудов. М. : РУДН, 2006. С. 320 - 325.

9 Акутин М.В. Методика диагностирования элементов энергетического оборудования и ее реализация в программной среде LabVIEW / Акутин М.В., Ваньков Ю.В, Афанасьев А.С. // II молодежная межд. научная конф. Тинчуринские чтения : Тезисы докладов. Казань : КГЭУ, 2007. С. 38 - 39.

10 Акутин М.В. Диагностический комплекс для контроля состояния подшипников качения по параметрам вибрации / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Габдуллин Л.М., Симашева Р.В. // X межд. научно-практ. конф. Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики : Сборник трудов. М. : МГУПИ, 2007. С. 13-18.

11 Акутин М.В. Вейвлет анализ и вибродиагностика подшипников качения / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // III молодежная межд. научная конф. Тинчуринские чтения : Тезисы докладов. Казань : КГЭУ, 2008. С. 46-47.

12 Акутин М.В. Диагностика подшипников качения с помощью непрерывного вейвлет преобразования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Симпозиум Надежность и качество 2008 : Сборник докладов. Пенза : ПензГУ, 2008. С. 10-12.

13 Акутин M.B. Диагностика подшипников качения при помощи вейвлет анализа / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Тезисы докладов. Казань : КВАКУ, 2008. С. 89 - 90.

14 Акутин М.В. Применение вейвлет - анализа для определения дефектов подшипников качения / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Казань : Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева - 2008. №3. С. 29 - 31.

15 Акутин М.В. Непрерывный вейвлет-анализ и его применение в диагностике подшипников качения / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Межд. научно-техн. конф. ЭНЕРГЕТИКА-2008 : инновации, решения, перспективы : Материалы докладов. Казань : КГЭУ, 2008. С. 132 - 136.

16 Акутин М.В. Повышение достоверности результатов диагностики подшипников качения применением вейвлет - преобразования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е., Акутин В.М. // XI межд. научно-практ. конф. Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики : Сборник трудов. М.: МГУПИ, 2008. С. 4 - 7.

17 Акутин М.В. Инструментальный метод контроля статорных колес ГТД НК 16-18 CT и НК 16 CT / Бусаров A.B., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е., Акутин М.В. // XVIII всероссийская научно-техн. конф. НК и техническая диагностика : Материалы докладов. Н.Новгород : 2008. С. 250 - 251.

18 Акутин М.В. Испытания автоматизированного диагностического комплекса в условиях производства / Бусаров A.B., Ваньков Ю.В., Акутин М.В. // Межд. научно-техн. конф. ЭНЕРГЕТИКА-2008 : инновации, решения, перспективы : Материалы докладов. Казань : КГЭУ, 2008. С. 136 - 140.

19 Акутин М.В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008610104: DetectFault / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Бусаров A.B., Зиганшин Ш.Г. Заявка №2007614295,2007.

20 Акутин М.В. Патент на полезную модель №72546: Устройство для измерения уровня вибрации подшипников / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е., Зиганшин Ш.Г., Акутин В.М. Заявка №2007141875/11, 2008.

21 Акутин М.В. Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм / Акутин М.В. // Казань : Известия Высших учебных заведений. Проблемы энергетики - 2009. №2. С. 140 - 144.

22 Акутин М.В. Оценка технического состояния подшипников качения виброакустическим методом / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е., Петрушенко Ю.Я. // М. : Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика - 2009. №2. С. 55 - 57.

Лиц. №00743 от 28.08.2000

Подписано к печати 26.12.08 Формат 60 х 84 /16

Гарнитура "Times" Вид печать РОМ Бумага офсетная

Физ. печ. л. 1.0. Усл. печ. л. 0.94 Уч. - изд. л. 1.0

Тираж 100 экз._Заказ №_

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

Введение

1 Состояние вопроса исследований

1.1 Вибрация в подшипниках качения

1.1.1 Источники вибрации в машинах роторного типа

1.1.2 Основные частоты вибрации, в подшипниках качения

1.1.3 Основные дефекты подшипников качения

1.1.4 Стадии развития дефектов подшипников качения 19 1.2 Методы диагностики дефектов подшипников качения по параметрам вибрации

1.2.1 Диагностика по общему уровню вибрации

1.2.2 Диагностика по спектрам вибросигналов

1.2.3 Диагностика с использованием пик - фактора

1.3 Определение остаточного ресурса подшипника

1.4 Постановка задачи

2 Разработка алгоритма и программного обеспечения для поиска дефектов подшипников качения

2.1 Этапы развития систем контроля по параметрам колебаний конструкций

2.2 Сравнение амплитудных спектров и вейвлет скейлограмм с использованием статистических методов

2.2.1 Сравнение амплитудных спектров

2.2.2 Ранговые критерии сравнения данных экспериментов

2.2.3 Сравнение вейвлет скейлограмм

2.3 Общие положения оценки состояния подшипников

2.3.1 Оценка технического состояния подшипников

2.3.2 Вывод о годности подшипников

2.4 Исследование статистических критериев сравнения спектров и скейлограмм

3 Измерительно-диагностический комплекс для анализа виброакустических колебаний дефектных и бездефектных подшипников качения

3.1 Описание экспериментального виброакустического измерительного диагностического комплекса

3.2 Экспериментальная установка контроля технического состояния подшипников качения

3.3 Описание пакета прикладных программ

4 Экспериментальные исследования виброакустических характеристик бездефектных и дефектных подшипников качения

4.1 Порядок подготовки и проведения эксперимента

4.1.1 Порядок подготовки экспериментов

4.1.2 Оценка погрешности результатов измерений

4.1.3 Требования по безопасности проведения измерений

4.1.4 Оценка повторяемости экспериментальных данных

4.2 Экспериментальные исследования зависимости колебаний подшипников качения от различных дефектов

4.3 Система автоматизированного контроля подшипников качения

4.4 Применение методики в практических задачах неразрушающего контроля 94 Заключение 96 Литература 97 Приложения

Повышение надежности оборудования с целью предотвращения аварийных ситуаций и продления срока эксплуатации машин и механизмов в настоящее время является наиболее актуальной задачей, решение которой возможно не только повышением эксплуатационных свойств оборудования, но и применением дополнительных средств диагностики. Ориентация на методы виброакустической диагностики, базирующейся на принципах безразборности, оперативности и универсальности, позволяет успешно решать данные задачи благодаря большой информационной емкости параметров виброакустических процессов, сопровождающих функционирование машин и механизмов и использования новых методов обработки этих параметров, в совокупности с применением микроэлектронной вычислительной техники.

Термин «виброакустическая диагностика», а вернее «акустическая диагностика машин и механизмов» имеет глубокие исторические и физические корни [23]. С тех пор, как на земле появились достаточно сложные механизмы, появилась «необходимость следить» за их техническим состоянием, выявлять и устранять неисправности. Опытный механик научился ставить диагноз на слух. Следовательно, прообразом системы акустического диагностирования стал человек, вооруженный опытом работы с механизмом и проявлением его неисправностей в звуковом поле, обладающий также измерительной и анализирующей системами, каковыми являются его ухо и мозг.

Эта «система акустического диагностирования», несмотря на некоторый субъективизм в оценках, исправно служила человечеству до тех пор, пока научно-технический прогресс не вселил надежду заменить опытного механика с его субъективизмом на беспристрастную и объективную ЭВМ. Как показывает практика, эта замена не всегда адекватна и безболезненна. Переоценка возможностей ЭВМ, упрощение алгоритмов диагностирования, сведение процедуры диагностирования к оценке уровней колебательной энергии в отдельных полосах частот, так же как и упрощение физической интерпретации явлений, вызванных воздействием дефектов на рабочие процессы в машинах, механический подход к, описанию виброакустических процессов в; машинных конструкциях способны дискредитировать саму идею акустической диагностики [37]. Подход,.основанный; на механистическом представлении колебаний узлов механизма; как системы масс, и пружин,, определенным образом? соединенных между собой, предполагает, что ускорение, возникающее под действием прикладываемой к телу силы, получает сразу все тело в целом. На самом деле механизм двигается не как единое целое, его деформированное состояние определяется законом распространения упругих волн, возникающих под действием приложенной- силы. При этом передача возмущения; происходит с. конечной скоростью; зависящей от свойств среды, вида и частоты возмущения;-а-также от вида упругой волны., .

Практикуемые в настоящее- время? способы контроля параметров технического состояния машин и механизмов (при эксплуатации и- ремонте) предполагают полную или частичную разборку оборудования? [54, 62]. Эта процедура нарушает приработку узлов и.сокращает срок безаварийной службы.

Ущерб, причиняемый, периодическим профилактическим (ремонтом) осмотром механического оборудования; во время эксплуатации, столь велик, что одной из ; первостепенных проблем в различных областях техники стала проблема перехода от эксплуатации по заранее назначенному ресурсу к. эксплуатации: и техническому обслуживанию механизмов по данным систематического безразборного контроля параметров технического состояния и результатам, диагностирования. Эта технология, известная под названием «эксплуатация и обслуживание по состоянию», призвана устранить неожиданные поломки, обеспечить надежную работу механизмов и экономию средств [41]. Здесь источником достоверной информации о техническом состоянии узлов машин и механизмов может являться виброакустический сигнал, изменения свойств которого коррелированны с изменением параметров технического состояния, вызванного физическим износом узлов, изменением геометрических размеров деталей, уходом параметров регулировок и т. п.

Также методы виброакустической диагностики позволяют не только выявить уже развившуюся неисправность и предотвратить катастрофические разрушения, но и обнаружить развивающийся дефект на очень ранней стадии, что дает возможность прогнозировать аварийную ситуацию и обоснованно планировать сроки и объем ремонта оборудования.

Контроль технологических процессов производства методами виброакустики, контроль качества монтажа машин и механизмов в период их изготовления и в ремонтный период также позволяют сэкономить рабочее время и трудовые затраты, а следовательно, являются залогом повышения эффективности производства.

Анализ надежности работы ГТУ НК-12 показал, что значительная доля выходов их из строя (от 40 до 50%) происходит по причине разрушения * подшипников качения, при этом двигатель в среднем вырабатывает не более 2000 часов, что составляет 50% гарантийного и 18,2% межремонтного ресурса двигателя [93]. Из вышесказанного следует, что подшипники качения газотурбинного двигателя, входящего в состав газоперекачивающего агрегата, являются одними из наиболее ответственных узлов, определяющих работоспособность и долговечность двигателя. Особенностью разрушения подшипников двигателей является то, что оно происходит внезапно, без появления существенных признаков, предшествующих разрушению, что влечет за собой потери перекачиваемого газа, не запланированные трудозатраты, связанные с аварийными остановками, сбои в работе компрессорных станций, высокую стоимость ремонта.

Известно, что на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях используется большое количество насосно-компрессорного оборудования. Основную часть роторного оборудования составляют насосные агрегаты, из которых лидирующую роль занимают центробежные насосы (более 65,0%>). Анализ статистических данных по отказам насосов, выявленных в процессе ремонта, позволил установить, что наряду с уплотняющими устройствами наибольшим отказам подвержены подшипники' качения (порядка 31% от всех выявленных дефектов) [78].

Вышесказанное обусловливает актуальность диагностирования- состояния подшипников методами безразборного контроля. Решение проблемы раннего диагностирования подшипников позволит решить задачу обоснованного прогнозирования сроков безотказной работы оборудования и назначения- их ресурса в соответствии с фактическим состоянием»подшипниковых узлов.

Практические задачи диагностики подшипников^ качения [77] в процессе эксплуатации решаются, как правило, одним из трех основных способов? [116]. Первый использует алгоритмы обнаружения дефектов по росту температуры подшипникового узла, второй - по появлению в смазке продуктов износа, а третий - по изменению свойств вибрации (шума). Наиболее полная, и детальная, диагностика: подшипников с обнаружением и> идентификацией дефектов на ранней стадии развития выполняется по сигналу вибрации подшипника, в основном, высокочастотной. Основные проблемы» такой диагностики возникают в том случае, когда высокочастотная вибрация слишком* слаба, т.е. в низкооборотных машинах, а также когда корпус подшипникового узла недоступен для* измерения высокочастотной вибрации [28]. Главное в диагностике состояния подшипников - это обнаружить дефект в начальной стадии и оповестить об этом оператора оборудования до того, как случилась серьезная поломка. Благодаря работам М.Д. Генкина, А.Г. Соколовой, В.В. Яблонского [41', 43] достигнуты значительные успехи в области контроля-машин по вибрации, анализ которой позволяет оперативно обнаружить развивающуюся неисправность, оценить степень ее значимости и предпринять меры к предотвращению незапланированной остановки производственного процесса. Наиболее значимые исследования, в области виброакустической диагностики подшипников, качения' приведены в работах А.В. Фролова, А.В. Баркова, Н.А. Барковой, В.А. Руссова [23, 28, 91]. Практически все известные виброакустические методы контроля основаны на анализе либо самого сигнала, либо на анализе его частотных характеристик. Обычно вибрация подшипника регистрируется вибрационным датчиком, установленным на корпусе подшипника, где датчик дополнительно собирает сигналы с других механических компонентов - источников вибрации. Работа подшипника в составе механизма предполагает сигнал с большим уровнем шума, поэтому вибрационная характеристика подшипника распределена в широкой полосе частот, на которую накладываются шум и низкочастотные эффекты.

Настоящая работа посвящена разработке нового метода и информационно-измерительной системы для контроля технического состояния подшипников по параметрам вибрации на основе статистических критериев сравнения скейлограмм непрерывного вейвлет анализа. Научная новизна и практическая ценность работы заключается в том, что:

• разработан новый алгоритм анализа виброакустических сигналов подшипников качения, с использованием вейвлет-преобразования;

• разработан и изготовлен измерительно-диагностический комплекс (ИДК) для контроля подшипников;

• экспериментально получены и проанализированы скейлограммы колебаний подшипников качения;

• разработана методика диагностики подшипников, позволяющая автоматизировать процесс обнаружения дефектов, повысить разрешающую способность при проведении контроля виброакустическим методом;

• разработанная методика диагностики подшипников виброакустическим методом и изготовленный экспериментальный диагностический комплекс позволяют проводить безразборный контроль технического состояния подшипника в составе изделия;

• применение алгоритмов анализа виброакустических параметров с использованием вейвлет-преобразования позволяет выявлять дефекты подшипников качения на ранней стадии зарождения;

• построенный по предлагаемой методике комплекс может быть использован как на эксплуатируемом оборудовании, так и в мобильном исполнении;

• создан банк данных скейлограмм исправных и дефектных подшипников.

Автор защищает:

• разработанный и изготовленный для реализации предлагаемой методики экспериментальный виброакустический диагностический комплекс;

• результаты экспериментальных исследований для подшипников качения типоразмеров 207-409;

• метод оценки технического состояния подшипников качения на основе анализа скейлограмм непрерывного вейвлет преобразования виброакустических сигналов.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Во введении обоснована актуальность исследований, научная и практическая значимость полученных результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту, приведена краткая характеристика работы. Первая глава посвящена обзору литературы по существующим методам неразрушающего контроля подшипников, дана оценка состояния вопроса на данный момент, сформулированы цель и задачи исследования. Во второй главе проведен анализ статистических методов сравнения амплитудных спектров и вейвлет скейлограмм сигналов вибрации подшипников качения, выбор наиболее эффективного из них для оценки технического состояния подшипников. Выполнено моделирование дефектов подшипников качения, путем синтеза сигналов, с частотными составляющими характерными для дефектов. В третьей главе описан разработанный виброакустический измерительно-диагностический комплекс. Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям влияния дефектов подшипников качения на их виброакустические характеристики. Также в четвертой главе показан автоматизированный диагностический комплекс, разработанный на основе предложенного способа диагностирования подшипников качения, и разработана методика его работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с задачами исследований в диссертационной работе получены следующие результаты:

• Проведен анализ существующих методов контроля подшипников качения, сделан вывод о целесообразности применения метода на основе непрерывного вейвлет анализа.

• Смоделированы сигналы бездефектных подшипников и подшипников с часто встречаемыми в процессе эксплуатации дефектами.

• Разработан алгоритм обнаружения дефектов в подшипниках качения по параметрам их вибраций, который реализован в программе «DetectFault».

• Разработана и создана опытная установка и проведены экспериментальные исследования параметров вибраций подшипников качения типоразмеров 207-409.

• Экспериментально получены и проанализированы скейлограммы сигналов вибраций подшипников качения.

• Определена целевая функция сравнения скейлограмм непрерывного вейвлет анализа, PSNR метрика, позволяющая эффективно выявлять неисправность подшипника на начальном этапе развития дефекта и незначительно зависящая от уровня зашумленности оборудования.

• Разработан метод контроля технического состояния подшипников по виброакустическим параметрам на основе сравнения вейвлет скейлограмм.

Поставленная цель диссертационной работы достигнута.

97

1. Под ред. Салыги В.И. - Харьков: Высшая школа, 1976, 179с.

2. Акутин М.В. Виброакустический метод контроля состояния подшипников энергетического оборудования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // Сборник трудов 18й межд. научно-практ. конф.: Математические методы в технике и технологиях. Казань: КГТУ, 2005.

3. Акутин М.В. Моделирование виброакустических сигналов подшипников с целью разработки методики их диагностирования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // Сборник трудов 17й межд. Интернет конф.: МИКМУС пробмаш 2005. М.: 2005.

4. Акутин М.В. Моделирование частот дефектов подшипников и их сравнение с экспериментальными данными / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // Тезисы докладов 12й межд. научно-тех. конф.: Радиоэлектроника электротехника и энергетика. М.: МЭИ, 2006.

5. Акутин М.В. Вибродиагпостика подшипников качения с использованием технологии вейвлет анализа / Акутин М.В., Ваньков Ю.В. // Тезисы докладов 1й молодежной научной конф.: Тинчуринские чтения. Казань: КГЭУ, 2006. С.

6. Акутин М.В. Вейвлет анализ и вибродиагпостика подшипников качения / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Тезисы докладов Зй молодежной межд. научной конф.: Тинчуринские чтения: Казань: КГЭУ, 2008. ;

7. Акутин М.В. Диагностика подшипников качения с помощью непрерывного вейвлет преобразования / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев ■ А.Е. // Сборник докладов симпозиума: Надежность и качество 2008. Пенза: ПензГУ, 2008.

8. Акутин М.В. Диагностика подшипников качения при помощи вейвлет анализа / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Казань: КВАКУ, 2008.

9. Акутин М.В. Применение вейвлет анализа для определения дефектов подшипников качения / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Казань: Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева - 2008. №3.

10. Акутин М.В. Непрерывный вейвлет-анализ и его применение в диагностике подшипников качения / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. // Материалы докладов межд. научно-техн. конф.: ЭНЕРГЕТИКА-2008: инновации, решения, перспективы. Казань: КГЭУ, 2008.

11. Акутин М.В. Инструментальный метод контроля статорных колес ГТД НК 16-18 СТ и НК 16 СТ / Бусаров А.В., Ваньков Ю.В., Акутин М.В. // Материалы докладов 18й всероссийской научио-техн. конф.: НК и техническая диагностика. Н.Новгород: 2008.

12. Акутин М.В. Испытания автоматизированного диагностического комплекса в условиях производства / Бусаров А.В., Ваньков Ю.В., Акутин М.В. // Материалы докладов межд. научно-техн. конф.: ЭНЕРГЕТИКА-2008: инновации, решения, перспективы. Казань: КГЭУ, 2008.

13. Акутин М.В. Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм / Акутин М.В. // Казань: Известия Высших учебных заведений. Проблемы энергетики 2009. №1.

14. Акутин М.В. Оценка технического состояния подшипников качения виброакустическим методом / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е., Петрушенко Ю.Я. // М.: Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика 2009. №2.

15. Акутин М.В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008610104: DetectFault / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Бусаров А.В., Зиганшин Ш.Г. Заявка №2007614295, 2007.

16. Акутин М.В. Патент на полезную модель №72546: Устройство для измерения уровня вибрации подшипников / Акутин М.В., Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е., Зиганшин Ш.Г., Акутин В.М. Заявка №2007141875/11, 2008.

17. Артемьев А.А., Потапенко B.C. Устройство для диагностики подшипников: пат. 2240527 Рос. Федерация: МПК6 G01M13/04, заявитель и патентообладатель Артемьев А.А., Потапенко B.C. №2007141875/11; заявл. 22.11.02 ; опубл. 20.11.04.

18. Артоболевский И.И., Бобровницкий Ю.И., Генкин М.Д. Введение в акустическую динамику машин. М.: «Наука», 1979, 296 с.

19. Архив рассылки "Конструкторское бюро" Июнь 2008, Электрон, ресурс. Режим доступа: hltp://archives.maillist.ru

20. Асфаль Р. Роботы и автоматизация производства. Перевод с английского М.Ю. Евстигнеева. М.: Машиностроение, 1989, 446 с.

21. Балицкий Ф.Я., Иванова М.А., Соколова А.Г., Хомяков Е.И. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов. М.: 1984, 120 с.

22. Барков А.В., Баркова Н.А. Вибрационная диагностика машин и оборудования. Анализ Вибрации С.Пб: ГМТУ, 2004, 156 с.

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

24. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации С.Пб: АО ВАСТ, 1997, с. 35 - 45.

25. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации С.Пб: ГМТУ, 2000, 169 с.

26. Баркова Н.А. Введение в диагностику роторных машин по виброакустическим сигналам С. Пб: ГМТУ, 2002, 156 с.

27. Баркова Н.А. Оптимизация методов диагностики подшипников качения по высокочастотной вибрации// Сборник "Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования".

28. Белов Е.В. Диагностика рабочих лопаток компрессора ГТД методом акустических характеристик. Дис. канд. техп. наук.: / Белов Е. В. - Казань, 1993,- 150 с.

29. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983, 312 с.

30. Брюль, Къер. Мониторизация состояния машинного оборудования. -Нэрум, Дания, 1991,47 с.

31. Быков К.П. Подшипники, сальники: Размеры, применяемость: Справочное пособие/ Под ред. Шленчика Т.А., 1999, 80 с.

32. Ваньков Ю.В., Кондратьев А.Е. Акустический спектральный дефектоскоп для обнаружения дефектов композиционных материалов// ч.1 Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика 2004. № I.e. 49-52.

33. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.) М.: Машиностроение, 1978.

34. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов. Под ред. М.Д. Генкина Москва, 1984, 119с.

35. Гаек Я., Шидак 3. Теория ранговых критериев М.: Наука, 1971, 376 с.

36. Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. М.: «Машиностроение», 1987, 288 с.

37. Гольдин А.С. Вибрация роторных машин. М.: Машиностроение, 1999, 344 с.

38. Горелик А.А., Скрипкин В.А. Методы распознавания. М.: Высшая школа, 1977, 220с.

39. ГОСТ 1.26-77. Производственная санитария, охрана окружающей Среды, охрана труда. М.: Изд. стандартов, 1977, 150 с.

40. ГОСТ 8.153-75. ГСИ. Микрофоны измерительные конденсаторные. Методы и средства проверки. М.: Изд. стандартов, 1975, 100 с.

41. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. Введ. 1977— 01-01 - М.: Изд. стандартов, 1976, 8 с.

42. ГОСТ 8.246-77. Государственная система обеспечения единства изменений. Виброметры с пьезоэлектрическими виброизмерительнымипреобразователями. Методы и средства проверки. М.: Изд. стандартов, 1977, 56 с.

43. ГОСТ ИСО 5347-0-95. Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара.

44. ГОСТ Р 52545.1-2006. Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Основные положения.

45. Гренандер У. Случайные процессы и статистические выводы М.: 1961, 167 с.

46. Гриценко Е. А., Анисимов В. С., Косицын И. П., Коротов М. В., Полин В. А. Способ диагностики износа подшипника турбомашины А.с. 99120327, G01M15/00, 27.06. 2001.

47. Гусев Е.А., Соснин Ф.Р. Современное состояние комплексных средств неразрушающего контроля//Дефектоскопия 1991. № 1. с. 68-73.

48. Давыдов И.Г., Лыньков Л.М., Левкович В.Н. Диагностика качества подшипников качения с применением вейвлет-анализа// Доклады БГУИР 2005. №3 (11) с. 12- 16.

49. Дениэл К. Применение статистики в промышленном эксперименте М.: Мир, 1979, 299 с.

50. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения (часть 1), 1971,268 с.

51. Джеффри Тревис Lab VIEW для всех (+ CD-ROM) Lab VIEW for Everyone: ДМК пресс, Прибор Комплект, 2005, 544 с.

52. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. М.: Мир, Т.1, 1980, -610 е., Т.2. 1981, 520 с.

53. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам: Изд. Регулярная и хаотическая динамика, 2001, 464 с.

54. Долгих С.И. Устройство для диагностики и отбраковки шарикоподшипников А.с. 2050533, G01M13/04, 20.12.1995.

55. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., Потапов А.И. Неразрушающий контроль, кн.2. Акустические методы контроля. Под ред. проф. Сухорукова. М.: Высшая школа, 1991, 180 с.

56. Захаров С.И. Способ диагностики подшипников качения А.с. 2133454, GO 1М13/04, 20.07.1999.

57. Захаров С.И. Устройство для виброконтроля и диагностики подшипников качения А.с. 96108554, G01M13/04, 25.04.1996.

58. Зверев В.А., Стромков А.А.Выделение сигналов из помех числеными методами город: 2001, 187 с.

59. Иванов С.В. Способ безразборного контроля состояния элементов радиальных подшиппиков качения: пат. 2036453 Рос. Федерация: МПК6 G01M13/04, заявитель и патентообладатель ООО «Иртранс». № 2036453; заявл. 29.06.92 ; опубл. 27.05.1995.

60. Ившин И.В. Разработка методики диагностики лопаток турбины газотурбинного двигателя методом свободных колебаний. Дис. . канд. техн. наук.:/Ившин И.В.-Казань, 1995.- 184 с.

61. Иориш Ю.И. Измерение вибраций. М.: Машгиз, 1956, 403 с.

62. Кенделл М., Стюарт А. Теория распределений М.: Наука, 1966.

63. Клюев В.В. Научно-технический прогресс и диагностика// Приборы и системы управления 1989. № 5. с. 5 - 6.

64. Коллакот Р. Диагностика повреждений. Пер. с англ. М; Мир, 1989, 512 с.

65. Левалле Дж. Введение в анализ данных с применением непрерывного всйвлет-преобразования. / Пер. В.Г Грибунина. Электрон, ресурс. Режим доступа: htlp://ww\v.autex.spb.ru

66. Лейфер Л.А., Кашникова П.М. Определение остаточного срока службы машин и оборудования на основе вероятностных моделей. 2007. www.labrate.ru .

67. Ликеш И., Ляга И. Основные таблицы математической статистики. Пер. с чешек М.: Финансы и статистика, 1985, 345 с.

68. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., Потапов А.И. Неразрушающий контроль, кн.2. Акустические методы контроля. Под ред. проф. Сухорукова. М.: Высшая школа, 1991, 180 с.

69. Захаров С.И. Способ диагностики подшипников качения А.с. 2133454, G01M13/04, 20.07.1999.

70. Захаров С.И. Устройство для виброконтроля и диагностики подшипников качения А.с. 96108554, G01M13/04, 25.04.1996.

71. Зверев В.А., Стромков А.А.Выделение сигналов из помех числеными методами М: 2001, 187 с.

72. Иванов С.В. Способ безразборного контроля состояния элементов радиальных подшипников качения: пат. 2036453 Рос. Федерация: МПК6 G01M13/04, заявитель и патентообладатель ООО «Иртранс». № 2036453; заявл. 29.06.92 ; опубл. 27.05.1995.

73. Ившин И.В. Разработка методики диагностики лопаток турбины газотурбинного двигателя методом свободных колебаний. Дис. . канд. техн. наук.:/Ившин И.В.-Казань, 1995.- 184 с.

74. Иориш Ю.И. Измерение вибраций. М.: Машгиз, 1956, 403 с.

75. Кенделл М., Стюарт А. Теория распределений М.: Наука, 1966.

76. Клюев В.В. Научно-технический прогресс и диагностика// Приборы и системы управления 1989. № 5. с. 5 - 6.

77. Коллакот Р. Диагностика повреждений. Пер. с англ. М.; Мир, 1989, 512 с.

78. Левалле Дж. Введение в анализ данных с применением непрерывного вейвлет-преобразования. / Пер. В.Г Грибунина. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://www.autex.spb.ru

79. Лейфер Л.А., Кашникова П.М. Определение остаточного срока службы машин и оборудования на основе вероятностных моделей. 2007. www.labrate.ru .

80. Ликеш И., Ляга Й. Основные таблицы математической статистики. Пер. с чешек М.: Финансы и статистика, 1985, 345 с.

81. Малла С. Вэйвлеты в обработке сигналов A Wavelet Tour of Signal Processing M.: Мир, 2005, 672 с.

82. Молчанов А. Ю. Системное программное обеспечение С.Пб: Питер, 2006, 400 с.

83. Мороз В. Г. Подшипники качения, М.: МГИУ, 2006, 56 с.

84. Нафикоф А.Ф. Выявление дефектов подшипников качения с использованием метода фазовых портретов при вибродиагностике насосных агрегатов Дис. . канд. тех. паук.: / Нафикоф А.Ф.- Уфа, 2004. 124 с.

85. Новиков JI.B. Основы вейвлет-анализа сигналов: Учеб. Пособие 1999,45 с.

86. Обнаружение дефектов подшипников качения. / Пер. фирмы IRD. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://vibration.ru

87. Орлов А.И. Математика случая. Вероятность и статистика основные факты. Учебное пособие. - М.: МЗ-Пресс, 2004.

88. Питер Блюм LabVIEW. Стиль программирования The LabVIEW: Style Book Серия: Все о LabVIEW: ДМК пресс, 2008, 400 с.

89. Поллард Дж. Справочник по вычислительным методам статистики / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982, 89 с.

90. Потапенко В. С., Способ диагностики подшипников качения: пат. 2002117640 Рос. Федерация: МПК6 G01M13/04, заявитель и патентообладатель Потапенко В. С. заявл. 03.07.02 ; опубл. 20.04.2004.

91. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: Справочник: В 2 ч. 4.2 Под ред. В.В. Клюева М.: Машиностроение, 1986, 352 с.

92. Причины повреждения подшипников Справочник / Электрон, ресурс. Режим доступа: vvww.mechclesign.ru

93. Прыгунов А.И. Применение методов нелинейной динамики к анализу вибрации машин. Электрон, ресурс. Режим доступа: www.vibration.ru

94. Ропретти Э., Хампель, Рауссеу П., Шпаэль В. Робастность в статистике. Подход на основе функций влияния. Ф.: Пер. С англ. под ред. Золотарева В.М. -М.: Мир, 1989, 512 с.

95. Рупион Р. Справочник по непараметрической статистике. Современный подход М.: Финансы и статистика, 1982, 198 с.

96. Русов В.А. Спектральная вибродиагностика. Пермь: ПВФ «ВиброЦентр», 1996, 167 с.

97. Рябцун А. А., Барков А. В., Рябцун С. А. Способ комплексной вибродиагностики подшипников качения и устройство для его осуществления

98. A.с. 2006143733, G01M13/04, 20.06.2008

99. Смирнов В.А. Вибрационная диагностика подшипников качения двигателя НК-12СТ газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3. Электрон, ресурс. Режим доступа: www.vibration.ru

100. Смоленцев Н. К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB: ДМК пресс, 2008, 448 с.

101. Соловьев В. А. Способ диагностики подшипника качения: пат. 2006810 Рос. Федерация: МПК6 G01M13/04, заявитель и патентообладатель Соловьев

102. B. А. № 5032736/27; заявл. 18.03.92 ; опубл. 30.01.1994.

103. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM РС.-М.: Мир, 1992,589 с.

104. Столниц, Э. ДеРоуз Т., Салезин Д. Вейвлеты в компьютерной графике. Теория и приложения Wavelets for Computer Graphics. Theory and Applications: Регулярная и хаотическая динамика, 2002, 272 с.

105. Суранов А. Я. Lab VIEW 7: справочник по функциям: ДМК пресс, 2005, 512 с.

106. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Под общ. ред. В.А. Григорьева. - М.: Энергоиздат, 1982, 512 с.

107. Техническая диагностика подшипников качения. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://vvww.vdmk.com .

108. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере. М.: Финансы и статистика, 1990.

109. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере Под ред. В.Э.Фигурнова М.: ИНФРА, 1998, 173 с.

110. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям М.: Статистика, 1980, 95 с.

111. Хеттмаснпергер Т. Статистические выводы, основанные на рангах. -М.: Финансы и статистика, 1987, 334 с.

112. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. Пер. с англ. М.: Мир, 1973.

113. Хьюбер П. Робастность в статистике. М.: Мир, 1984, 304 с.

114. Чуй К. Введение в вэйвлеты М.: Мир, 416 с.

115. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972, 272 с.

116. Ширман А.Р., Соловьев А.Б. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. М.: 1996, 276 с.

117. Штарк Г.-Г. Применение вейвлетов для ЦОС Wavelets and Signal Processing Серия: Мир цифровой обработки : Техносфера, 2007, 192 с.

118. A. Albers, W. Burger, R. Sovino and M. Dickerhof. "Monitoring Lubrication Regimes in Sliding Bearings Using Acoustic Emission Analysis"// Practicing Oil Analysis Magazine, 2006. - 14 p.

119. Allen R.L., Mills D.W. Signal analysis. Time, frequency, scale and structure -2004, 962 p.

120. Bearing Diagnostics Based on Pattern Recognition of Statistical Parameters. Journal of Vibration and Control, Vol. 6, No. 3. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://jvc.sagepub.com .

121. Botsco R.J. New Methods for Non-Destructive Evaluating Airframes and Jet Engines // Paper Presented at the Air Transport Association Forum Long Beach, CA, 1980. - 25 p.

122. Chi, John N. Non-invasive methodology for diagnostics of bearing impacts. Signal Processing, and Control for Smart Structures Massachusetts, 2007. - P. 55-75.

123. Compuration of SNR and PSNR. Multimedia Systems and Applications. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://bmrc.berkeley.edu .

124. Daniel Lynn, Manager, Training, Computational Systems, Inc. (CSI). / Пер. с англ. И.P. Шейняк; под ред. В.А. Смирнова. Электрон, ресурс. Режим доступа:уу\ууу. cnt-moscow.ru

125. David Stevens. Rolling Element Bearings. Электрон, ресурс. Режим-доступа: http://yvyvyv.vibanalysis.co.uk

126. Goswami J.С., Chan A.K.Fundamentals of Wavelets : Theory, Algorithms, and Applicationsofl издания: 1999, Количество страниц:

127. IM Howard, NS Swansson. Vibration and Noise-measurement Prediction and Control; Preprints of Papers. Demodulating High Frequency Resonance Signals for Bearing Fault Detection// Australian Vibration and Noise Conference 1990, P 36 -42.

128. N1 USB Products. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://yvww.ni.com .

129. Predictive Maintenance through the Monitoring and Diagnostics of Rolling Element Bearings. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://yyyvyv.gepoyver.com .

130. PSNR Peak signal-to-noise ratio. From Wikipedia, the free encyclopedia. Электрон, ресурс. Режим доступа: http://en.yvikipcdia.org