автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Вибродиагностика и виброзащита оборудования и конструкций обогатительных фабрик горно-обогатительных комбинатов

1а правах рукописи

V/

ШУЛЕШКО Александр Николаевич

Вибродиагностка и виброзашита оборудования и конструкций обогатительных фабрик горно-обогатительных комбинатов

Специальность 05.05.06 - "Горные машины"

Автореферат диссертации на соисканиеученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2004

Работа выполнена в Иркутском Государственном Техническом Университете

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор П.А. Лонцих

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, В.В.Нескоромных

кандидат технических наук, доцент И.В. Горбунов

Ведущая организация: Институт земной коры СО РАН.

Защита диссертации состоится 23 декабря 2004г. на заседании диссертационного совета Д 212.73.04 при Иркутском государственном техническом университете по адресу:

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 19 ноября 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Результаты исследований, проведенных на обогатительных фабриках №15 и №16 Нюрбинского ГОК АК "АЛРОСА" показывают, что технологическое оборудование подвержено влиянию ряда неблагоприятных факторов со стороны внешней среды. Как следствие, нередки случаи "внезапных" отказов технологического оборудования. Вместе с этим, на обогатительных фабриках ГОКов практически не уделяется внимание оценке текущего состояния технологического оборудования, что зачастую приводит к необоснованным ремонтам, ведущим к перерасходу запасных частей и простою всей фабрики в целом. Сложившаяся ситуация требует проведения исследований с целью разработки как теоретических основ оценки состояния технологического оборудования обогатительных фабрик ГОКов на основе замеров вибросигнала, так и программной реализации полученных математических моделей в рамках пакета программ, реализованного на ПЭВМ, позволяющего оперативно определять текущее состояние оборудования, выявлять дефекты и выдать рекомендации по срокам ремонта.

Простая разборка и сборка оборудования, даже без замены деталей, может уменьшить ресурс его работы, так как неизвестно, будут ли при ремонте установлены комплектующие лучшего качества, и неизбежна послеремонтная приработка узлов агрегата, после которой возможно ухудшение его рабочих характеристик. Однако нерационально откладывать необходимый ремонт, так как все дефекты имеют тенденцию к дальнейшему саморазвитию. Наиболее оптимально своевременно устранить первопричины аварии.

Влияние технического состояния узлов на динамические характеристики оборудования обогатительных фабрик ГОКов определяется комплексом условий. Возникновение вибраций при технологическом процессе обогащения руды характеризуется возмущающими силами и свойствами упругой системы. Соотношение между этими параметрами определяет возможность возникновения опасных вибраций и их интенсивность. Возмущающие силы в зависимости от физической сущности механизма возбуждения вибраций, действующего на горную машину, приводят к появлению, прежде всего, вынужденных колебаний и автоколебаний, а также других видов колебаний, например, параметрически возбуждаемых. Появление возмущений в упругой системе сопровождается изменением закона движения рабочего органа, что вызывает запаздывание в изменении силы. Наличие запаздывающих сил, раскачивающих замкнутую технологическую систему, или систему с обратной связью, вызывает возникновение автоколебаний в процессе работы горной машины, что сопровождается повышением интенсивности изнашивания узлов и снижением ее долговечности. Наличие вибраций обусловливает ухудшение рабочих характеристик горной машины что, в свою очередь, приводит к снижению производительности и ограничению технологических возможностей. Это обосновывает необходимость разработки системы защиты от виб] авдй; ц^йщщ^^Л^чтоколебаний.

библиотека I

Проблемы динамики виброактивных горных машин исследуются с конца 70-х годов до настоящего времени. Выдающуюся роль в становлении проблемы исследования колебаний в горных машинах сыграли работы И.И. Быховского, Л.А. Вайсберга, И.И. Блехмана, В.В. Гортинского. Благодаря их работам, выполненным в 70-х годах, в настоящее время достигнут значительный прогресс в исследовании природы колебаний в горных машинах, создании динамических моделей оборудования, разработке эффективных методов управления этим оборудованием.

Из краткого обзора состояния вопроса, определения задачи установления объективной зависимости динамических параметров и технического состояния оборудования обогатительных фабрик ГОКов следует, что такие явления многообразны, а анализ таких систем сопряжен с определенными трудностями.

Цель диссертационного исследования - создание системы вибродиагностики и виброзащиты оборудования и конструкций обогатительных фабрик ГОКов, обеспечивающей увеличение таких количественных показателей надежности работы машин, как наработка на отказ, вероятность безотказной работы,и уменьшение времени восстановленияработоспособного состояния.

Достижение поставленной цели обеспечено решением следующих задач исследования:

- Анализ пригодности подшипниковых узлов горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов, к применению методов вибродиагностики, позволяющий подобрать аппаратуру для проведения исследований;

- Разработка математических моделей, определяющих предельные значения вибрации для оборудования, работающего в условиях обогатительных фабрик ГОКов;

- Разработка системы сбора и автоматизированной обработки виброданных, позволяющей диагностировать фактическое техническое состояние работающего оборудования и рекомендовать сроки вывода его в ремонт;

- Разработка и расчет устройств и систем, снижающих вибрацию на оборудовании и конструкциях обогатительных фабрик ГОКов.

Методы исследования. В работе использованы классические положения динамики машин, принципы и законы теоретической механики, известные методы теории автоматического управления, методы оптимизации динамических параметров, а также методы, развитые в задачах вибродиагностики. Методы, применяемые в работе, основаны на использовании представительной базы данных вибрационных обследований нескольких сотен единиц горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов; разработке математических моделей, адекватно описывающих физические процессы, происходящие в узлах оборудования во время его работы. Исследования основаны на использовании современных математических методов; целевом применении известных, лицензионных математических пакетов и программных сред для реализации и компьютерной апробации полученных математических моделей, составления и решения дифференциальных уравнений движения узлов горных машин; экспертной оценке полученных данных и сопоставления результатов исследований с реальными процессами; практической реализации основных рекомендаций данной работы.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обусловлена использованием фундаментальных положений динамики механических систем в целом, и динамики горных машин, в частности. Корректным построением исходных математических моделей исследуемых машин, значительным объемом используемой информации, характеризующей работу оборудования в условиях фабрик №№15 и 16 Нюрбинского ГОК АК "АЛРОСА , ее обработкой с применением современных программно-технических средств и методов статистической обработки. Научные положения, полученные аналитически, подтверждены экспериментально и внедрены в производство с достаточной сходимостью результатов.

На зашиту выносятся следующие научные положения:

1.Математическая модель динамики узлов оборудования обогатительных фабрик ГОКов, позволяющая в рамках единой концепции создать систему вибродиагностики технического состояния горных машин, обеспечивающую увеличение их наработки на отказ, вероятности безотказной работы, и уменьшение среднего времени восстановления их работоспособного состояния.

2.Эффективные методы формирования вероятностных моделей и определения подходов к идеализации сложных динамических структур в рамках системного анализа, в соответствии с которым задачи моделирования подчинены единой цели - создание высокоэффективного горно-обогатительного производства.

3.База данных вибродиагностических тестов, информация о частотах вращения валов, мощностях электродвигателей, сроках эксплуатации, проведенных ремонтах, обнаруженных и устраненных дефектах, которые в составе специализированного программного обеспечения являются основой для определения текущего технического состояния горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов, и прогноза срока вывода их в ремонт.

4.Принцип действия, эскизные и проектные решения виброзащитных систем, обеспечивающих снижение уровня вертикальных колебаний на конструкциях и оборудовании обогатительных фабрик ГОКов.

Научная новизна результатов исследований заключается в получении представительной фактической информации о вибрации узлов оборудования обогатительных фабрик ГОКов, систематизированной в базу данных, на основании которой были разработаны математические модели физических процессов во вращающихся узлах агрегатов, дающие возможность поставить в соответствие элементам амплитудно-частотной характеристики вибросигнала тот или иной известный дефект вращающихся деталей. На базе статистического анализа временной эволюции амплитудных характеристик вибросигналов, снимаемых с вращающихся узлов агрегатов, разработана математическая модель прогнозирования развития дефектов и установления сроков вывода агрегатов в ремонт с уровнем достоверности полученных результатов 0,95. Предложены основные параметры и разработаны эскизные и проектные решения динамического гасителя колебаний.

Практическая значимость работы подтверждается следующим:

- Разработана методика расчетов, алгоритм и программная реализация виб-родиапюстики технического состояния технологического оборудования обогатительных фабрик ГОКов.

-Реализована на практике предложенная система мониторинга, виброзащиты и диагностики состояния оборудования на фабриках № 15 и №16 Нюрбинского ГОКАК"АЛРОСА".

Апробация работы. Результаты проведенных исследований и разработок были доложены и обсуждены на научной сессии в Институте земной коры СО РАН (г. Иркутск) в 2001 году, на конкурсе молодых инженеров и исследователей им. И.К. Кикоина в 2004 году (г. Москва). Основные результаты диссертационной работы в целом доложены, обсуждены и получили положительную оценку на расширенном заседании кафедры управления качеством и механики и на семинаре кафедры горных машин и рудничного транспорта Иркутского государственного технического университета.

Личный вклад автора диссертации заключается в сборе виброданных на технологическом оборудовании обогатительных фабрик ГОКов; систематизации и изучении информации, изучении связи между техническим состоянием оборудования и амплитудно-частотным составом вибросигналов; разработке системы сбора и автоматизированной обработки вибросигналов для определения фактического состояния оборудования, разработке программного решения (программы МЬгАп).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 печатные работы в сборниках научных трудов и в материалах научно-технических конференций и семинаров, в том числе 1 монография.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав и заключения и содержит 123 страниц машинописного текста, включая 22 таблицы, 32 рисунка и 1 приложения, подтверждающего внедрение результатов диссертационной работы на отраслевом и региональном уровне. Библиографический список содержит 121 наименование.

Работа выполнялась в 2001-2004 годах в Иркутском государственном техническом университете на кафедре управления качеством и механики в соответствии с плановой тематикой НИР ВУЗа.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы своевременной оценки текущего технического состояния горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов. Априорно сформулированы принципы разработки математических моделей, позволяющие найти эффективные способы обеспечения безотказной работы оборудования: диагностика и применение виброзащитных систем, в том числе, гасителей колебаний на этапе эксплуатации. Изложены положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ состояния проблемы диагностики технического состояния оборудования обогатительных фабрик ГОКов. В главе представлен обзор литературных источников, критический анализ которых позволил обосновать предмет и задачу диссертационного исследования. Сформулирована задача диагностики технического состояния горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов, как одно из приоритетных

направлений развития науки и технологии, дается обоснование взаимозависимости вибросигнала с динамическими параметрами узлов оборудования.

Во второй главе обоснована методика диссертационных исследований, предложено формирование расчетных вероятностных моделей, определены подходы к идеализации сложных динамических систем оборудования обогатительных фабрик ГОКов. Показано, что основу современного подхода к решению проблем диагностики технического состояния оборудования составляет системный анализ, в соответствии с которым задачи моделирования подчинены единой цели - созданию высокоэффективного горно-обогатительного производства.

Обосновано, что при решении задач динамики работы узлов горных машин и установления их связи с оценкой технического состояния под динамической системой можно понимать техническую систему, поведение которой с приемлемой точностью может быть описано системой дифференциальных уравнений. Подтверждено, что в динамике работы узлов горных машин анализ системы «вход-выход» важен при определении фактического технического состояния. Отмечено, что всякое исследование динамических процессов в системе вообще (и в горной машине в частности) начинается с построения модели.

Третья глава посвящена вопросам практической реализации системы вибромониторинга технического состояния технологического оборудования на обогатительных фабриках ГОКов. Предложены места расположения контрольных точек для периодического замера вибросигнала на них. Описана схема организации ТО и Р по фактическому состоянию оборудования. Изучена возможность реализации системы автоматического вибромониторинга с внедрением ее в состав АСУТП обогатительной фабрики ГОКа.

В четвертой главе рассмотрены вопросы защиты от вибраций оборудования и сооружений обогатительных фабрик ГОКов. Проводится анализ известных методов снижения уровня "вредной" вибрации на оборудование и сооружения, возможности их применения в условиях действующего производства на горнообогатительной фабрике. Методами математического моделирования производится подбор оптимальных инерционных, жесткостных и фрикционных параметров гасителя динамических колебаний для снижения колебаний перекрытия обогатительной фабрики ГОКа, с учетом физической нелинейности решаемой задачи. Показана компьютерная апробация предложенного гасителя колебаний.

Заключение содержит основные выводы и обобщенные результаты выполненных исследований.

На основании выполненных исследований обоснованы следующие защищаемые научные положения:

1.Математическая модель динамики узлов оборудования обогатительных фабрик ГОКов, позволяющая в рамках единой концепции создать систему вибродиагностики технического состояния горных машин, обеспечивающую увеличение их наработки на отказ, вероятности безотказной работы, и уменьшение среднего времени восстановления их работоспособного состояния.

При изучении динамики горных машин особое значение имеет анализ собственных колебаний. Важность исследования вибрационных параметров механиче-

ских и электромеханических устройств горного и обогатительного оборудования определяется тем, что их техническое состояние, а также изменение параметров элементов, содержащих трущиеся контактные пары (подшипники, токопередаю-щие элементы, зубчатые передачи и т.п.), зависит от их собственных колебаний.

Силы, возбуждающие вибрацию и шум механизмов, приборов и устройств, по своей природе могут быть механического, магнитного и аэродинамического происхождения. В соответствии с этим производят разделение вибраций на механические, магнитные и аэродинамические. Источниками механической вибрации являются неуравновешенные вращающиеся или колеблющиеся детали, опоры, зубчатые передачи, токопередающие узлы и другие элементы. Неуравновешенность элементов вызывает колебания с частотами, кратными частоте вращения или стационарного движения. Амплитуда вынуждающих сил пропорциональна квадрату частоты и дисбалансу. Основными причинами колебаний, возбуждаемых опорами и зубчатыми передачами, являются циклическое изменение жесткости при вращении или другом стационарном движении и геометрические несовершенства контактирующих и сопрягаемых поверхностей.

Колебания щеточно-коллекторных, а также других токопередающих узлов возникают вследствие ударных и фрикционных взаимодействий щетки с пластинами коллектора, а также неточностями изготовления элементов. Параметры вынуждающих сил зависят от частоты вращения, числа пластин, технологических неточностей изготовления и сборки. Колебания от вышеперечисленных факторов взаимодействуют между собой, в результате чего возникает вибрация в широком спектре частот (до десятков килогерц) с различными амплитудами.

Одним из наиболее эффективных способов исследования вибрационных процессов, а также качества функционирования систем является метод моделирования. В процессе создания моделей выявляются базовые связи составляющих частей и присущие объекту закономерности, отсеиваются второстепенные признаки. Наиболее общими по степени формализации и удобными для исследования являются математические модели.

При создании моделей оборудования возникают две наиболее общие задачи. Первая связана с определением структуры систем; оцениванием геометрических и физических нелинейностей, стационарности; выбором информационных сигналов, определяющих техническое состояние системы и его изменение. Вся эта информация является априорной для решения второй задачи - определения параметров и отклонений параметров объектов.

Определение параметров горной машины или эквивалентной ей модели содержит в себе не только оценивание их для данного момента, но и прогнозирование их изменения, что дает возможность применять эти результаты для диагностики качества функционирования систем.

Определение параметров модели решается различными методами в зависимости от априорной информации о структуре и апостериорной - о сигналах, характеризующих состояние системы. Одним из таких методов является идентификация, определение которой дано в ГОСТ 34.601-90. Основной отличительной чертой этого метода является необходимость наблюдения над входными и выходными сигналами. Эта особенность является препятствием к использованию

данного метода для оценивания параметров функционирующих систем. Кроме того, методы идентификации не позволяют определять источники собственных возмущений анализируемого объекта.

Более эффективными методами, которые обеспечивают контроль состояния в условиях функционирования и позволяют определять собственные возмущения, являются методы технической диагностики, основное содержание которых (ГОСТ 20911-89) заключается в изучении и обосновании способов косвенных измерений скрытых параметров устройства по характеру его функционального поведения.

Основные свойства объекта как элемента системы характеризуются оператором Ь, который связывает входные и выходные сигналы и а также учитывает зависимость от возмущающего фактора порожденного собственными внутренними процессами (рис. 1). Качество функционирования зависит не только от конструктивных параметров а, но и от возмущений АЩ^, которые изменяются во времени и могут вызвать параметрический отказ системы.

Рис. 1. Структурная схема объекта исследования как элемента системы

Изменение технического состояния технологического агрегата на обогатительной фабрике ГОКа можно контролировать по изменению собственных колебаний которые порождены внутренними процессами. Для

адекватного построения модели, позволяющей диагностировать систему, следует установить связь между возмущающим фактором и собственными колеба-

НИЯМИ2(У.

За г принят параметр, который устанавливает связь между А1/($ и Для электромеханических и механических систем г определяем отклонением геометрических и электрических характеристик от номинальных значений, технологическими погрешностями и другими флуктуациями. Связь между А1/(1) и г, г(1) устанавливается оператором Г, а между

Изменения определяется не только процессами старения, но и динамическими вибрационными воздействиями; оно происходит медленно по сравнению с вибрацией и флуктуацией основных эксплуатационных показателей и является виброреологическим. Связь между изменением и вибрацией устанавливается посредством оператора Ф (рис. 2).

Таким образом, в обобщенной модели существует два вида характерных процессов: быстрое (время /) - вибрация и флуктуация эксплутационных показателей и медленные изменения параметров. Быстрые процессы определяют надежность функционирования в рассматриваемый момент времени, а медленные - параметрическую надежность машины.

Рис. 2. Структурная схема обобщенной диагностической модели устройства

Выбор диагностического сигнала проводится таким образом, чтобы он был достаточно информативен для оценки вектора г, его изменений, а следовательно, для оценки г(1, т) И АЩЬ Т).

2.Эффективные методы формирования вероятностных моделей и определения подходов к идеализации сложных динамических структур в рамках системного анализа, в соответствии с которым задачи моделирования подчинены единой цели - создание высокоэффективного горнообогатительного производства.

Процесс принятия решений о выводе в ремонт на основании виброданных связан с рассмотрением опасности более или менее неблагоприятного поведения того или иного технологического агрегата в результате будущих вибрационных воздействий. Общий риск поломки горной машины - это комбинированный эффект, обусловленный различными вибрационными явлениями, которые могут иметь место во время того или иного технологического режима, и различным характером реакции конкретного агрегата на данное явление.

Общее выражение для определения суммарного риска записано следующим

где Р[ш] — ¡вероятность события, указанного в квадратных скобках; К, — событие, состоящее в том, что система находится в г-М СОСТОЯНИИ; означает, что испытываемое на входе вибрационное воздействие имеет "уровень" ]\ означает вероятность того, что состояние системы будет при условии, что имеет место вибрационный вход Величина представляет собой целую последовательность характеристик вибросигнала на интересующем узле агрегата в будущем. В этом случае имеет вид единой временной последовательности состояния (или состояний) агрегата после каждого технологического режима.

В уравнении для общей вероятности подчеркнуто участие двух источников неопределенности - оно обобщает все их комбинации, вызывающие одинаковое

поведение или реакцию агрегата. Входной вибросигнал 5 представлен непрерывной скалярной переменной (например, пиковым ускорением вибрации на фундаменте, на котором установлен агрегат); в этом случае общее выражение для расчета риска принимает вид:

где — функция плотностей вероятностей (ФПВ) величины

Если состояния реакции также образуют непрерывное множество, то ее кумулятивная функция распределения (КФР) имеет вид:

где — условная КФР величины Я при условии, что входной вибросиг-

нал 5равен 8.

В простейшем случае положено, что после того или иного технологического режима на обогатительной фабрике ГОКа агрегат может быть в одном из двух состояний: либо неповрежденным (состояние 0), либо поврежденным (состояние 1). Состояние 1 означает некоторую нежелательную степень повреждений. В различных задачах состояние 1 может быть определено как:

• повреждения, связанные со стоимостью ремонта, превосходящей Р% от стоимости полной замены неисправного узла;

• уровень повреждений, при котором существует высокая вероятность аварийного останова агрегата

Переход из состояния 0 в состояние 1 происходит при некотором пороговом уровне повреждений.

В простейшем случае (с двумя состояниями) поведение агрегата при данной интенсивности колебаний фундамента принято детерминированным. Такое поведение изображено на рис. 3, а.

Рис. 3. Кумулятивные функции распределения вероятности поломки узла агрегата

В работе рассмотрен узел агрегата, который выходит из строя при вибрационном ускорении, равном а. Тогда вероятность повреждения равнар - вероятности того, что фоновое виброускорение на фундаменте превзойдет а; эта вероятность записана в виде:

Если среднегодовая частота эксплуатации оборудования обогатительных фабрик ГОКов на различных режимах равна V, то среднегодовая частота переходов виброускорении на фундаменте за уровень а равна

Принято, что событие /?/ состоит в том, что машина повреждается / раз в течение Г месяцев своего предполагаемого экономического существования; отсюда рассматриваемая простая детерминированная система находится в состоянии тогда и только тогда, когда в течение Т месяцев фоновое виброускорение на фундаменте ровно /раз превышает уровень

В силу распределения Пуассона имеем:

Р[А,] = Р[Х,] = ехр(-Д0ГХЯ„Г)'//!

Вероятность того, что машина (или один из его подшипниковых узлов) не будет поврежден ни разу, равна

Р[Я„ 1 = ехрЫД) = ехр(-аГ<Г*)

а вероятность того, что он будет поврежден хотя бы один раз, равна ]-Р[Яд]. В формуле неявно предполагается, что после повреждений агрегат (или его узел) ремонтируется, если необходимо, до такого состояния, при котором его уровень повреждения вновь равен а.

З.База данных вибродиагностических тестов, информация о частотах вращения валов, мощностях электродвигателей, сроках эксплуатации, проведенных ремонтах, обнаруженных и устраненных дефектах, которые в составе специализированного программного обеспечения являются основой для определения текущего технического состояния горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов, и прогноза срока вывода их в ремонт.

Любая машина, работающая в условиях обогатительной фабрики ГОКа, состоит из ряда деталей, соединенных между собой, поэтому отказ любого из элементов может вызвать нарушение работоспособности как всего агрегата, так и к простою всей фабрики в целом. Сложные функциональные зависимости при взаимодействии элементов агрегата и большое число структурных параметров затрудняют описание его поведения. Методы и приемы, облегчающие процесс диагностирования сложных систем, сводятся к следующим операциям: агрегат разбивается на подсистемы, которые в свою очередь разбиваются на узлы, связанные между собой иерархической структурой. Разбиение агрегата на узлы способствует упрощению процедуры поиска возможных неисправностей, приводящих к отказу. Во многих случаях, если пренебречь некоторыми связями, диагностирование узлов возможно независимо друг от друга.

Состояние элементов горной машины, работающей в условиях обогатительной фабрики ГОКа, выявляется некоторой последовательностью проверок (измерений), называемых работами по исследованию вибрации. Совокупность проверок, достаточная для определения состояния агрегата, вплоть до выявления характера неисправностей, является диагностическим тестом. Такая проверка может быть поэлементной, когда проверяется исправность каждого элемента (узла) в отдельности; по модулям, когда производятся измерения в отдельных блоках, состоящих из ряда элементов, и по группам элементов, составляющим функциональное звено системы - отдельный механизм агрегата. На рис.4 показано изменение спектральных характеристик вибросигнала при развитии дефекта

внутреннего кольца подшипника приводного вала мельницы ММС 50x230, где частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу подшипника.

■f.ltz

Рис. 4. Спектры сигналов вибрации подшипника приводного вала мельницы ММС в процессе развития дефекта внутреннего кольца.

Статистический анализ показателей надежности и затрат на восстановление узлов позволяет получить характеристику и адрес наиболее слабого звена. Кроме указанных выше затрат, объект диагностирования характеризуется непрерывными затратами на поддержание его работоспособности. Поскольку реакции механических систем на возбуждение механическими колебаниями определяются сложными физическими процессами, то при измерении даже на одном элементе агрегата в близких друг к другу точках ввода наблюдался различный характер исследуемых колебаний.

Для минимизации времени обработки собранных виброданных, был разработан комплекс программ Vibration Analyzer (VibrAn), ориентированный на оборудование обогатительных фабрик ГОКов. Основные функции, реализованные в VibrAn, следующие:

Управление базой данных. Эта функция позволяет устанавливать базу данных и работать с ней. Функция обеспечивает создание новой базы данных; добавление, удаление или изменение информации в базе данных; печать текущих установок информации, содержащиеся в базе данных. База данных содержит несколько иерархически связанных уровней организации хранения данных:

-Цех (участок, установка): верхний уровень иерархии, состоящий из групп горных машин, объединенных по физическому, функциональному, территориальному или другим признакам;

-Агрегат: средний уровень иерархии, состоящий из привода и исполнительного механизма;

-Точка: нижний уровень иерархии - контрольные точки на агрегате, где производятся измерения вибрации; все точки измерений одного агрегата группируются в составе соответствующего агрегата. В базе данных содержится информация о параметрах анализа вибрации, уровня тревог и частотах неисправностей.

Функция создания и управления маршрутами обхода оборудования при проведении измерений вибрации. Эта функция позволила создать маршруты обходов агрегатов для проведения измерений вибрации. Агрегаты группируются в удобную для обхода схему.

Функция обмена данными между ПЭВМ и виброанализатором. Эта функция осуществляет обмен данными между ПЭВМ и прибором-сборщиком данных. После проведения измерений собранная информация, хранимая в приборе, выгружается в базу данных ПЭВМ. Рекомендуемый анализатор для использования совместно с МЬгАп - Корсар+.

Функция визуализации данных измерения вибрации. Данная функция обеспечивает специалисту произвольный выбор данных, собранных и хранящихся в БД ПЭВМ, и вывод этих данных в требуемом формате на дисплей или печать, а также обеспечивает диагностические функции, позволяющие распознавать состояние агрегата.

Функция визуализации данных измерения вибрации использовались, при исследовании временные и частотные характеристики вибросигнала и тенденции их изменения. Ими обеспечено:

- отображение формы сигнала по одной или нескольким точкам измерений; -отображение частотного спектра по одной или нескольким точкам измерений;

-отображение векторных диаграмм, орбит, частотных характеристик, каскадных спектров; -сравнение сигналов;

-отображение тенденций изменения измеренных параметров;

-сигнализация при превышении текущей вибрацией установленных уровней

тревог.

Применение рассмотренной функции показано на рис. 5. Функция локализации измерительных точек с повышенной вибрацией. Эта функция позволила оперативно получить информацию о вибросостоянии измерительных точек всех агрегатов БД. Отчеты, обеспечиваемые этой функцией, в различных формах указывали, на каком из агрегатов вибрация превышали установленные уровни, на каких агрегатах просрочены обследования и т.д.

Вертикально

Рис. 5. Реализация функции визуализации данных измерения вибрации при анализе спектральных характеристик.

Функция истории поломок. Эта функция служат для систематизации и архивирования документации и отчетов о состоянии и проводимых ремонтах агрегата в процессе эксплуатации. Она обеспечивает хранение информации о дефекте агрегата: текущее состояние, описание дефекта, затраты на устранение дефекта.

Функция вычисления частот дефектов. Эта функция позволяет определять специфические частотные составляющие вибросигнала, являющиеся диагностическими признаками потенциальных дефектов.

Автоматизированная диагностика. Такая функция обеспечивает сканирование собранных в базе данных, распознавание состояния оборудования, извлечение оборудования с признаками "тревожного" состояния, анализ и перечень предполагаемых развивающихся или развитых дефектов. Основные дефекты и их диагностические признаки для подшипников сведены в табл. 1.

Подшипниковые частоты, приведенные в таблице, определяют по следую-

щим формулам:

1

1—-со ъа

1 [ </,

(У, =—йк 1+—Е-сояа

2 а

частота вращения сепаратора;

частота перекатывания тел по наружному кольцу,

частота перекатывания тел по наружному кольцу;

Таблица 1. Основные дефекты и их диагностические признаки для подшипников.

Частота Вид дефекта изготовления Вид дефекта сборки Вид дефекта износа

о Несоосность вала и внутреннего кольца Неравномерный износ внутреннего кольца

2-ю Овальность внутреннего кольца Перекос внутреннего кольца Неравномерный износ внутреннего кольца

к-е> Гранность внутреннего кольца Износ раковины, трещины внутреннего кольца

Вышеприведенные дефекты проявляются на частоте вращения ротора и ее гармониках и их весьма трудно отделить от других причин колебаний на этих частотах

шс и(или) к-юс Разномерность тел качения Неравномерный износ тел качения, усталостное выкрашивание

со0 Принудительная центровка валов

2-ш„ Перекос наружного кольца

к-ю„ и(или) <0о±2-а>с Разномерность тел качения Дефекты наружного кольца

(0, Нарушение центровки валов

2-й, Перекос внутреннего кольца

где:

о - частота вращения внутреннего кольца (ротора) подшипника;

2Г - число тел качения в подшипнике;

й,- диаметр тел качения в подшипнике;

4-диаметр сепаратора подшипника качения;

¿■-натуральные числа.

Для определения технического состояния, в процессе сбора виброданных на узлах оборудования замерено среднеквадратическое значение виброскорости (СКЗ), V',, мм/сек. Каждому замеру СКЗ поставлена в соответствие дата замера -Алгоритм вывода оборудования в ремонт следующий:

1. Построена временная зависимость СКЗ от даты замера V, = КД/)-

2. По приложению "Б" ГОСТ ИСО 10816-1-97, определены 4 уровня СКЗ виброскорости для данного типа горных машин - отличное состояние узла, хорошее состояние узла, удовлетворительное состояние узла, неудовлетворительное состояние узла. Информация об уже проведенных ремонтах позволила провести коррекцию рекомендаций ГОСТа. Определено минимальное значение СКЗ виброскорости, при котором рассматриваемый агрегат попадает в зону "неудовлетворительно", VIя.

3. Определен критерий работоспособности оборудования - VI < К™.

4. Проведен регрессионный анализ зависимости V, = Ге(0 с целью по известному значению V™ спрогнозировать дату Г", когда СКЗ виброскорости достигнет зоны "неудовлетворительно".

5. Определен доверительный интервал Г" для вероятности Р=0.95. Нижняя граница доверительного интервала ^^ рекомендуется как дата вывода агрегата в ремонт.

График, иллюстрирующий алгоритм, приведенный выше для расчета срока вывода в ремонт насоса УА8А-8Р8, представлен на рис. 6.

Уршень СЮ мброскорости, CMfce*

,

Верхняя границе ллерительиого интазвшга

Фагтчческие замеры , Т(|енд ^^^^^^^

Л J^^" — Рекоменду

вывода афегата в

ремонт /

1 2 3 7 8 8 10 11 12 1 3 14 15 18 17 18 19 20 21 22 23 24 2S MK¡M>i эксплугоцм

Рис. 6. Определение рекомендуемого срока вывода в ремонт насоса VASA.

4.Принцип действия, эскизные и проектные решения виброзащитных систем, обеспечивающих снижение уровня вертикальных колебаний на конструкциях и оборудовании обогатительных фабрик ГОКов.

Замеры параметров вибрации, проведенные в июне и августе 2003 года на сооружениях и оборудовании фабрик № 15 и №16 Нюрбинского ГОК АК "АЛ-РОСА" показали, что в основном уровень квазистационарных вибраций не превышает установленных отраслевых нормативов для агрегатов соответствующей мощности. Повышенные уровни вертикальной компоненты СКЗ виброскорости отмечены на участке доводки фабрики №16. Анализ статистики спектров колебаний на обогатительных фабриках позволил сделать предположение о том, что вертикальная составляющая СКЗ виброскорости при работе фабрики на номинальном режиме будет как минимум в 1.5 раза выше, чем на момент проведения замеров. Исходя из этого, было предложено установить локальные дисси-пативные элементы (динамические гасители колебаний), преобразующие механическую энергию в тепловую. Разработана конструкция динамического гасителя колебаний, обеспечивающая возможность оперативной подстройки рабочих характеристик гасителя. Динамические гасители колебаний (далее по тексту -ДГК) предлагалось разместить около основных источников вибрации на фабриках

- виброгрохотов. ДГК являются наиболее приемлемым вариантом снижения уровня вибраций в районе размещения виброгрохотов, поскольку:

- не требуют значительных капитальных вложений;

- компакты по размерам;

- разработаны с учетом возможности оперативной подстройки рабочей частоты и амплитуды.

К недостатку ДГК следует отнести чувствительность к качеству изготовления упругих элементов гасителя. Те или иные отклонения от конструктивных параметров (материал упругого элемента, число витков, длина и т.д.) могут привести к значительным отклонениям реальных характеристик гасителя от расчетных.

Схема предлагаемого ДГК имеет вид, показанный на рис. 7.

«ЧИШИТИМ 1Ч»Ч1<»

г менамт

Упруги! >иеи«нт

1

1

Рис. 7. Схема ДГК.

Схема размещения динамических гасителей колебаний относительно виброактивного оборудования (грохотов) имеет вид, показанный на рис. 8 (вид сверху):

ДГК устанавливаются в 10 см от каждой из опор грохота согласно схеме.

Коэффициент сухого кулонова трения в парах сталь-фторопласт при расчетах принимался равным 0.15.

Принцип работы ДГК следующий: вибрация от крепежной плиты через упругий элемент передается на инерционный элемент, совершающий вертикальные колебания под действием вынуждающей нагрузки. При этом инерционный элемент трется о стальной кожух гасителя, переводя кинематическую энергию в тепловую. Фторопластовая прокладка крепится к инерционному элементу для уменьшения коэффициента кулонова (сухого) трения.

Уровень виброскорости на фундаменте до применения ДГК принят равным 11 см/с.

Средой для моделирования выбран тяжелый конечно-элементный пакет Л^ SYS 8.0ДЮ. Данный пакет имеет встроенный препроцессор, позволяющий интерактивно осуществить ввод координат узловых точек, типы связей, наложить начальные и граничные условия, задать кинематическое воздействие. Разбиение

конструкции на конечные элементы, формирование глобальных матриц координат элементов осуществляется автоматически.

Рис. 8. Схема размещения ДГК (вид сверху)

В КЭ-пакете ANSYS реализован следующий алгоритм расчета динамических систем (transient analysis):

В матричном виде уравнение движения любой системы, в общем виде, записаны в виде:

[мш+Гсад+тм-ОТО}. (1)

где:

[М] — матрица масс, [С] - матрицадемпфирования, [К] — матрица жест-костей, {м} - вектор узловых ускорений, {м}- вектор узловых скоростей, {и} — вектор узловых перемещений, вектор нагрузок.

Для численного решения этого уравнения используется метод Ньюмарка:

(2)

где:

а, 5- параметры интегрирования Ньюмарка,

м = (п+г1„.

В момент времени П+1 уравнение (1) принимает следующий вид:

Решение этого уравнения для перемещений получим преобразовав уравнения (1):

{«„,1} = «0 ({"-»1) - К})- а2 к} - а3 {и„}

где:

1 5

— —

ш1 4 а

5

—>я< = — ■

аЫ 2 1

аА =у--1,а, = 8 А/

При подстановке выражения {«„,} из уравнения (3) в уравнение (4), и ком-

{лттиттг\г»г> О итттт АГЛ Л Л ТТЛ О БиАИТТАЛ X ТТГ» ТТЛТТТАиГ» •

Получив решение для перемещения {и„+!}, на основании формул (4) вычисляются ускорения и скорости.

Метод Кранка-Ыиколсона обеспечивает сходимость решения при следующих параметрах:

Расчетная КЭ-модель имеет вид, показанный на рис.9.

Результаты расчета сведены в таблицу 2.

Таблица 2.

№ варианта Масса инерционного Общая жест- Вертикальная

элемента Д1 'К кость упругих компонента виб-

(та кг) элементов ДГК роскорости на

% Н/м) фундаменте в

• районе гасителя

(V, см/сек)

1 62 7000 7.52

2 62 5000 7.79

3 62 10000 7.54

4 100 10000 9.11

5 125 10000 9.59

6 50 10000 6.52

7 42.5 10000 6.46

8 25 10000 6.71

9 37.5 10000 6.32

Наилучшие характеристики по гашению колебаний обеспечивает вариант

№9.

Графическая зависимость скорости колебания фундамента и инерционного элемента ДГК в вертикальном направлении от времени имеет вид, показанный на рис. 10.

Рис. 10. Зависимость скорости колебания фундамента и инерционного элемента ДГК от времени

Скорость колебания фундамента в вертикальном направлении при выходе ДГК на "рабочий" режим составляет 6.32 см/сек. Таким образом, расчетное снижение виброскорости колебания фундамента в вертикальном направлении составляет 1.7 раза, что позволило применять ДГК для решения поставленной задачи снижения уровня "вредной" вибрации.

Общие выводы

В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена комплексная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение - разработаны теоретические и методологические основы создания системы технического обслуживания оборудования обогатительных фабрик ГОКов по его фактическому состоянию на основании методов вибродиаг-

ностики, обеспечивающие увеличение эффективности использования технологических агрегатов обогатительных фабрик ГОКов.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель, описывающая динамику узлов и агрегатов горных машин, позволяющая оценивать динамические параметры работы не только горных машин и технологического оборудования в целом, но и их отдельных составляющих.

2. На базе современных методов математической статистики разработаны модели динамики подшипниковых узлов горных машин, позволяющие прогнозировать максимально возможный межремонтный срок работы этих машин.

3. Собрана и обработана представительная информация о вибрации и условиях работы оборудования различных типов на фабриках № 15 и № 16 Нюрбинского ГОК АК "АЛРОСА", на основании которой получены предельные значения эффективных виброскоростей, при достижении которых агрегаты рекомендуется выводить в ремонт.

4. Предложен новый подход к решению задачи обеспечения максимально возможного межремонтного срока эксплуатации оборудования обогатительных фабрик ГОКов за счет применения современных технологий обнаружения и подавления источников отказов. В качестве критерия оценки фактического технического состояния работающих горно-обогатительных машин предложено использовать эвристический анализ амплитудно-частотных характеристик вибросигналов, замеренных на диагностируемом оборудовании.

5. Решены задачи вибродиагностики технического состояния оборудования обогатительных фабрик ГОКов. Предложена система диагностики и программная реализация на ПЭВМ оценки влияния амплитудно-частотных характеристик вибросигнала на техническое состояние вращающихся пар, валов, передач, подшипников, муфт.

6. Предложены инженерные решения, обоснован принцип действия, конструкция, эскизы и рабочие чертежи виброзащитных систем, обеспечивающие снижение уровня вертикальных колебаний конструкций, горных машин и оборудования обогатительных фабрик ГОКов.

Экономический эффект от внедрения данной диссертационной работы составил 3.7 руб. на 1 руб. затрат при общем объеме работ 1,0 млн. руб., что подтверждается соответствующим актом о внедрении.

Основные положения диссертации опубликованы в следу ющихработах: 1.Лонцих П.А., Шулешко А.Н. Защита технологических машиностроительных систем и оборудования от вибраций и ударов. - Иркутск, ИрГТУ, 2002.-178с.

2.Шулешко А.Н. Математическое моделирование динамического гасителя колебаний в конечно-элементном пакете 8.0 // Вестник Ир-ГТУ, 2004. - Иркутск, №4. с. 36-37.

3.Шулешко А.Н. Применение гасителя колебаний для защиты опорных конструкций технологического оборудования // Материалы научной се-сии, посвященной 100-летию сейсмостанции "Иркутск". - Иркутск, ИЗК СО РАН, 2001, с. 112-117.

4.Шулешко А.Н. Анализ систем виброзащиты основного технологического оборудования обогатительных фабрик // Материалы ХШ научной конференции, посвященной технологическим процессам. - М., МГТУ, 2002, с. 243-245.

Формат 60x84 1/16. Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. печ. л Л,2*$. Уч.-издл. -1,5. Тираж 100 экз. Зак.^О.

ЦД №06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

№26112

Введение

Глава 1. Состояние проблемы диагностики технического состояния горного и обогатительного оборудования ГОКов.

1.1. Анализ теоретических исследований, посвященных диагностике технического состояния горного и обогатительного оборудования ГОКов.

1.2. Мониторинг и диагностика технического состояния горных и обогатительных машин.

1.3. Анализ функционирования технологического оборудования обогатительных фабрик ГОКов по вибрационным параметрам

1.4.Анализ факторов, влияющих на техническое состояние оборудования обогатительных фабрик ГОКов.

1.5.Влияние технологических погрешностей на вибрационные параметры оборудования обогатительных фабрик ГОКов

1.6.Влияние вибрации на трение.

1.7. Выводы по первой главе и постановка задачи.

Глава 2.Методика исследований. Разработка вероятностных моделей работы горного и обогатительного оборудования

2.1.Анализ типовых технологических цепочек по обогащению руды.

2.2.Классификация динамических процессов в горных и обогатительных машинах

2.3.Идеализация сложных динамических систем.

2.4.Анализ рисков поломки горного и обогатительного оборудования методами математической статистики.

2.5.Принципы оптимизации графиков проведения ППР для оборудования обогатительных фабрик ГОКов.

2.6.Расчет вероятности выхода из строя оборудования обогатительной фабрики ГОК на ПЭВМ.

2.7.Выводы по второй главе.

Глава 3. Реализация системы вибромониторинга и организации ремонтов по фактическому состоянию оборудования на обогатительной фабрике ГОКа.

3.1.Средства и методика сбора виброданных с оборудования обогатительных фабрик ГОКов.

3.2.Вибродиагностика технического состояния вращающегося оборудования с применением ПЭВМ на обогатительных фабриках на примерах фабрик №15 и №16 Нюрбинского

ГОКа.

3.2.1.Мельница мокрого самоизмельчения ММС 50x230 и ее опорные металлоконструкции.

3.2.2.0порные конструкции загрузочного бункера.

3.2.3.Червячный классификатор.

3.2.4.Конвейер ЛСТ

3.2.5.0порные конструкции загрузочного бункера около фабрики, металлические опорные конструкции стен фабрики в этом районе.

3.2.6.Металлические опоры оборудования в районе входа в главный корпус.

3.2.7.Металлоконструкции грохотов HFS 1200/3000, Low Head, VFO 12/10.

3.2.8.Грохот VFS.

3.2.9.Дробилка конусная.

3.2.10.Дробилка роторная Barmac и ее опорные конструкции. 77 3.2.11 .Насос VASA SP8.

3.2.12.Грохот ГИТ

3.2.13.Результаты вибрационных обследований агрегатов и металлоконструкций на обогатительной фабрике №16.

3.3.Разработка на ПЭВМ программного комплекса Vibration Analyzer, реализующего функции вибромониторинга и вибродиагностики оборудования обогатительных фабрик ГОКов

3.4.Анализ возможности внедрения системы вибромониторинга на обогатительных фабриках ГОКов без участия в ней обслуживающего персонала.

3.5. Выводы по третьей главе.

Глава 4.3ащита от вибраций оборудования и сооружений обогатительных фабрик ГОКов при помощи динамического гасителя колебаний.

4.1.Обзор вариантов защиты от вибраций оборудования и сооружений обогатительных фабрик ГОКов.

4.2.Исходные данные.

4.3.Расчет основных конструктивных параметров ДГК в пакете ANSYS.

4.4.Расчет корпуса ДГК на прочность.

4.5.Расчет параметров упругого элемента (пружины).

4.6.Выводы по четвертой главе.

Технологический процесс обогащения полезных ископаемых на горнообогатительных фабриках ГОКов представляет собой цепочку, в которой задействовано множество агрегатов как основного, так и вспомогательного назначения — мельницы, конвейеры, виброгрохоты, дробилки, насосы, вентиляторы и др. Совокупность оборудования на обогатительной фабрике, задействованного в технологической цепочке по обогащению руды, относится к горнообогатительному оборудованию. Под горно-обогатительным агрегатом, или горно-обогатительной машиной, принята структурная единица (виброгрохот, дробилка, мельница, классификатор и др.), задействованная в технологической цепочке по обогащению руды.

В оборудовании, рассматриваемом в рамках данной работы, характер взаимодействия элементов подчинен периодическому закону, связанному с вращательным движением. К такого рода агрегатам относятся роторные, где периодическое возбуждение в наиболее простом виде проявляется как сумма гармонических составляющих, кратных основной частоте возмущения.

С точки зрения вибрационной прочности, в горных машинах наиболее опасны колебания периодического характера, имеющие спектры с явно выраженными дискретными составляющими. Подобные опасные колебания в основном являются сильными диагностическими сигналами (т. е. хорошо выделяется на фоне помех). Как правило, при возникновении и развитии дефектов с малой виброактивностью возбуждаются колебания, которые являются слабыми диагностическими сигналами. Неисправности порождают узкополосные и широкополосные сигналы стационарного и нестационарного характера.

Ввиду сложности определения неисправностей и дефектов в горных машинах и необходимости анализа слабых сигналов, в качестве диагностических параметров используется большое число количественных характеристик сигналов и их комбинаций. К ним относятся все общеизвестные количественные характеристики детерминированных и случайных процессов: спектральная плотность, кепстр (спектр логарифмированного спектра), выделение огибающих. Кроме того, в качестве диагностических параметров используются различные комбинации количественных характеристик процессов, например уровни отдельных составляющих в спектрах детерминированных и случайных сигналов, а также характеристики изменения перечисленных выше параметров. Для обоснования выбора диагностических параметров в каждое конкретном случае необходимы экспериментальные исследования агрегатов в рабочем и неисправном состояниях. При этом учитывается, что дефект обычно характеризуются комплексом диагностических параметров.

Вибрация горно-обогатительных машин, рассматриваемая при диагностических исследованиях в широком диапазоне частот и амплитуд, является комплексным диагностическим сигналом, представляющим собой совокупность аддитивных и мультипликативных комбинаций сложных слабых и сильных "элементарных" диагностических сигналов, возбуждаемых различными источниками колебаний При этом частотный состав большинства "элементарных" сигналов может значительно изменяться даже на установившихся режимах работы агрегата.

Анализ теоретических исследований по созданию систем диагностики технического состояния горнообогатительного оборудования определил область существования критериев технического состояния и показал направления исследований, обеспечивающих достижение заданных динамических параметров. Проблема диагностики технического состояния горнообогатительного оборудования является далекой от решения, что объясняется, прежде всего, ее сложностью и недостаточной изученностью.

Вышеуказанные аргументы определяют выбор темы диссертационных исследований как разработка системного подхода, анализ математической модели, исследование динамических характеристик и диагностика технического состояния горнообогатительного оборудования.

Влияние технического состояния узлов на динамические характеристики горнообогатительного оборудования определяется комплексом условий. Возникновение вибраций при технологическом процессе обогащения характеризуется возмущающими силами и свойствами упругой системы. Соотношение между этими параметрами определяет возможность возникновения опасных вибраций и их интенсивность, определенные заданными значениями амплитуды и частоты. Возмущающие силы в зависимости от физической сущности механизма возбуждения вибраций, действующего на горнообогатительный агрегат, приводят к появлению, прежде всего, вынужденных колебаний и автоколебаний, а также других видов колебаний, например, параметрически возбуждаемых. Появление возмущений в упругой системе приводит к изменению закона движения рабочего органа. Это изменение не может распространяться мгновенно на весь рабочий орган, что вызывает запаздывание в изменении силы. Наличие запаздывающих сил, раскачивающих замкнутую технологическую систему, или систему с обратной связью, вызывает автоколебания в процессе работы горнообогатительного агрегата. Возникновение автоколебаний вызывает повышение интенсивности изнашивания узлов горнообогатительного агрегата и снижение его долговечности. Наличие вибраций обусловливает ухудшение рабочих характеристик агрегата что, в свою очередь, приводит к снижению производительности обогащения и ограничению технологических возможностей оборудования. Это обосновывает необходимость разработки системы защиты от вибраций, в т.ч., от автоколебаний.

Динамические и статические силы, возникающие при работе агрегата, вызывают деформацию как всего агрегата в целом, так и его составляющих. Это вызывает недопустимое отклонение от заданных рабочих движений, повышенный износ, что непосредственно снижает характеристики качества. Снижения негативного влияния этих сил можно достичь увеличением статической и динамической жесткости. Однако, это требование обеспечения качества не всегда оказывается выполнимым, например, для виброгрохотов, что определяет выполнение других мероприятий, обеспечивающих сохранение заданного качества. Очевидно, что основным предметом исследования при этом становятся свободные, вынужденные колебания, автоколебания, а также вибрационные воздействия на оборудование. Таким образом, предметом диссертационных исследований является горное и обогатительное оборудования, исследование его динамических характеристик, диагностика его технического состояния.

Проблемы динамики виброактивного горнообогатительного оборудования активно исследуются с конца 70-х годов до настоящего времени. Выдающуюся роль в становлении проблемы исследования колебаний в горнообогатительном оборудовании сыграли работы И.И. Быховского, JI.A. Вайсберга, И.И. Блехмана, В.В. Гортинского. Благодаря их работам, выполненным в 70-х годах, в настоящее время достигнут значительный прогресс в исследовании природы колебаний в горнообогатительных агрегатах, создании динамических моделей горнообогатительного оборудования, разработке эффективных методов управления этим оборудованием.

Из краткого обзора состояния вопроса, определения задачи обеспечения качества и установления объективной зависимости динамических параметров и показателей качества следует, что такие явления многообразны, а анализ таких систем сопряжен с определенными трудностями.

Проведенный анализ состояния вопроса, определение объекта исследований и понимание трудностей, возникающих при решении поставленной задачи, позволяет сформулировать суть задачи как исследование, анализ динамических систем горного оборудования, разработка критериев и методов диагностики его технического состояния. Поскольку требования, предъявляемые к динамическим процессам весьма разнообразны, может быть поставлена задача создания совокупности показателей динамических процессов в горнообогатительных агрегатах. Такого рода показатели должны отображать, насколько в динамических процессах удовлетворяются требования стабильности, уравновешенности [31], малых энергетических потерь и пр. Все эти требования объединены общим понятием: техническое состояние горной машины.

При этом цель диссертационного исследования - создание системы вибродиагностики и виброзащиты оборудования и конструкций обогатительных фабрик ГОКов, обеспечивающей увеличение таких количественных показателей надежности работы машин, как наработка на отказ, вероятность безотказной работы, и уменьшение среднего времени восстановления работоспособного состояния.

Сформулированное выше состояние вопроса, учет существующих трудностей в решении поставленной проблемы, выявление сути поставленной научной задачи и установление цели собственных исследований приводят к определению направлений решения указанной проблемы, установлению методов ее решения. В работе использованы основные положения теории колебаний, принципы и законы теоретической механики, статистические методы, приемлемые для анализа параметров динамического состояния систем, методы системного анализа, а также методы, развитые в задачах мониторинга и диагностики. Исследованные горнообогатительные агрегаты характеризуются многообразием динамических процессов, возникающих при их работе. Методы исследования, оценивающие влияние динамических параметров на техническое состояние горнообогатительного оборудования, оптимизацию этих динамических параметров связаны, с задачей математического моделирования, а соответственно, горнообогатительное оборудование, т.е. предмет исследования, рассмотрено как сложная система.

Исходя из изложенного, на защиту выносятся следующие научные положения:

1. Математическая модель динамики узлов оборудования обогатительных фабрик ГОКов, позволяющая в рамках единой концепции создать систему технического обслуживания горных машин, обеспечивающую увеличение их наработки на отказ, вероятность безотказной работы, и уменьшение среднего времени восстановления их работоспособного сосотояния.

2. Эффективные методы формирования вероятностных моделей и определения подходов к идеализации сложных динамических систем в рамках системного анализа, в соответствии с которым задачи моделирования подчинены единой цели - созданию высокоэффективного горно-обогатительного производства.

3. База данных вибродиагностичесикх тестов, информация о частотах вращения валов, мощностях электродвигателей, сроках эксплуатации, проведенных ремонтах, обнаруженных и устраненных дефектах , которые в составе специализированного программного обеспечения являются основой для определения текущего технического состояния горных машин, работающих в условиях обогатительных фабрик ГОКов, и прогноза сроков вывода их в ремонт.

4. Принцип действия, эскизные и проектные решения виброзащитных систем, обеспечивающих снижение уровня нежелательных вертикальных вибраций на конструкциях и оборудовании обогатительных фабрик ГОКов.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

В первой главе представлен анализ состояния проблемы оценки, диагностики горнообогатительного оборудования. В главе представлен обзор литературных источников, критический анализ которых позволил обосновать предмет и задачу диссертационного исследования. Сформулирована задача диагностики технического состояния горнообогатительного оборудования как одно из приоритетных направлений развития науки и технологии, дается обоснование взаимозависимости диагностических критериев с динамическими параметрами горнообогатительного оборудования.

В соответствии с изложенным выше, сформулированы основные задачи диссертационной работы:

- Анализ пригодности узлов технологического оборудования и горных машин обогатительных фабрик ГОКов к применению методов вибродиагностики;

- Разработка математических и статистических моделей горных машин и технологического оборудования, определяющих предельные значения вибрации для оборудования обогатительных фабрик ГОКов при оптимизации динамических параметров; 1

- Разработка системы сбора и автоматизированной обработки виброданных;

- Разработка и расчет устройств и систем, снижающих вибрацию на оборудовании и конструкциях обогатительных фабрик ГОКов.

Во второй главе обоснована методика диссертационных исследований, определены подходы к идеализации сложных динамических систем. Показано, что основу современного подхода к решению проблем динамики горнообогатительного оборудования составляет системный анализ, в соответствии с которым задачи моделирования подчинены единой цели: созданию высокоэффективного горнообогатительного производства.

Обосновано, что при решении задач динамики горнообогатительных технологических систем и установления их связи с оценкой технического состояния под динамической системой, можно понимать техническую систему, поведение которой с приемлемой точностью может быть, описано системой дифференциальных уравнений, подтверждено, что в динамике горнообогатительных технологических систем анализ системы «вход-выход» важен при определении технического состояния. Отмечено, что всякое исследование динамических процессов в системе вообще (и в горнообогатительной технологической системе в частности) начинается с построения модели. При этом различают следующие модели: концептуальные (феноменологические), физические (эмпирические) и математические (аналитические). Математическую модель динамической системы воспринимаем как динамическую модель, предлагаемую как совокупность дифференциальных (а также интегро-дифференциальных, дифференциальноразностных) уравнений, а при необходимости - с элементами логических операций, описывающих поведение этой системы на заданном временном интервале.

Рассмотрена проблема влияния вибраций на горнообогатительных фабриках на межремонтный интервал агрегатов. Общую вибрацию, действующую на агрегат, предложено представить как сумму из трех компонент. С использованием вероятностного подхода, разработано несколько математических моделей, на основании которых рассчитывается вероятность поломки горнообогатительного агрегата в зависимости от срока его службы. Приведен анализ влияния типа вибрации на вероятность выхода из строя мельницы мокрого самоизмельчения, на ее примере показан расчет минимального межремонтного интервала.

В третьей главе предложено решение задачи диагностики технического состояния горнообогатительного оборудования. Важность исследования вибрационных параметров горнообогатительного оборудования определяется тем, что его ресурс, техническое состояние, а также изменение параметров элементов, содержащих контактные пары (подшипники, фрикционные пары, зубчатые передачи и т.п.), зависит от частот собственных колебаний. Предложен анализ причин, вызывающих нарушения работы оборудования горнообогатительных фабрик, систематизируются причины, вызывающие нарушение его работы или влияющие на формирование дефектов и отказа работы. Предложен алгоритм диагностики, основанный на том, чтобы из множества возможных состояний диагностируемого объекта выделить одно, наиболее вероятное. Следовательно, задачей диагностики по совокупности диагностических параметров является идентификация множественных связей между структурными характеристиками Xi и соответствующими диагностическими параметрами Si, что обусловливает применение диагностических матриц.

Изложены положения разработки и внедрения программы диагностики технического состояния «VibrAn» - реализация системы диагностики, обслуживания оборудования по фактическому техническому состоянию. Система вибродиагностики и программа "VibrAn" разработана в целях: контроля текущего технического состояния роторного (вращающегося) оборудования с отслеживанием динамики развития неисправностей; определения возможности дальнейшей эксплуатации оборудования без ремонта; подготовки информации о ресурсе оборудования, необходимых регламентных и ремонтных работах, их объеме и сроках проведения.

В главе приводятся результаты реальных диагностических работ, проведенных на горнообогатительных фабриках №15 и №16 Нюрбинского ГОКа АК "AJTPOCA".

Регулярное проведение измерений вибрации оборудования позволяет выявлять неисправности на ранней стадии возникновения, отслеживать динамику их развития, определять рациональные сроки проведения ремонтов. Внедрение системы диагностики дает реальный экономический эффект: достигается уменьшение числа ремонтов и обслуживаний до десяти раз при снижении общей стоимости проводимых ремонтов в два-четыре раза.

В четвертой главе предложен вариант конструктивного решения динамического гасителя колебаний. Дано обоснование, предложен расчет параметров, представлены эскизные и рабочие чертежи динамического гасителя колебаний. Выполнен расчет кинематических и прочностных характеристик динамического гасителя колебаний. Определены конструктивные параметры, проведена проверка прочности металлоконструкций и выполнена оценка эффективности применения динамического гасителя.

Расчет основных конструктивных параметров гасителя колебаний выполнен методом конечных элементов и реализован на ПЭВМ в пакете ANSYS 8.0. При использовании метода конечных элементов (МКЭ) рассчитана математическая модель и получены в матричном виде уравнение движения динамической системы. Сходимость решения обеспечивается согласно метода Кранка- Николсона.

Рассмотрены динамические параметры колебаний фундамента и инерционного элемента гасителя колебаний. Предложена расчетная картина напряженно-деформированного состояния гасителя. Результат замеров среднеквадратичного значения виброскорости до и после установки динамического гасителя подтверждают правомерность принятого решения.

В заключении, рассматривая основные выводы по результатам исследований, следует, прежде всего, отметить выполненный единый комплекс исследований, связанных с разработкой системного подхода, анализом математической модели, исследованием динамических характеристик, диагностикой технического состояния горнообогатительного оборудования. Автором предложены теоретические решения, разработана программная реализация, получены конструктивные предложения.

Методы исследований, связанные с анализом динамических параметров в горнообогатительных машинах, разработки виброзащитной системы были применены и реализованы при выполнении плановой тематики НИР вуза.

4.6. Выводы по четвертой главе

В четвертой главе рассмотрены вопросы защиты от вибраций оборудования и сооружений горнообогатительных фабрик. Проводится анализ известных методов снижения уровня "вредной" вибрации на оборудование и сооружения, возможности их применения в условиях действующего производства на горнообогатительной фабрике. Методами математического моделирования в тяжелом конечно-элементном пакете ANSYS производится подбор оптимальных инерционных, жесткостных и фрикционных параметров гасителя динамических колебаний для снижения колебаний перекрытия горнообогатительной фабрики, с учетом физической нелинейности решаемой задачи. Показана компьютерная апробация предложенного гасителя колебаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена комплексная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение - разработаны теоретические и методологические основы создания системы технического обслуживания горно-обогатительного оборудования и горных машин по их фактическому состоянию на основании методов вибродиагностики, обеспечивающей увеличение эффективности использования технологических агрегатов обогатительных фабрик ГОКов.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. На основе применения современных методов вибродиагностики технического состояния, создана система технического обслуживания горных машин, определяющая достижение оптимальных показателей проведения ремонтных работ оборудования обогатительных фабрик ГОКов.

2. Разработана математическая модель, описывающая динамику узлов и агрегатов горных машин, позволяющая оценивать динамические параметры не только горных машин и технологического оборудования в целом, но и их отдельных составляющих.

3. На базе современных методов математической статистики разработаны модели динамики подшипниковых узлов горно-обогатительных машин, позволяющие оценить максимально возможный межремонтный срок работы этих машин.

4. Собрана и обработана представительная информация о вибрации и условиях работы горно-обогатительного оборудования различных типов на фабриках №№ 15 и 16 Нюрбинского ГОК АК "AJIPOCA", расположенных в условиях холодного климата, на основании которой получены предельные значения эффективных виброскоростей, при достижении которых агрегаты рекомендуется выводить в ремонт.

5. Предложен новый подход к решению задачи обеспечения максимально возможного межремонтного срока эксплуатации горно-обогатительного оборудования за счет применения современных технологий обнаружения и подавления источников отказов. В качестве критерия оценки фактического технического состояния работающих горно-обогатительных машин предложено использовать эвристический анализ амплитудно-частотных характеристик вибросигналов, замеренных на диагностируемом оборудовании.

6. Решены задачи вибродиагностики технического состояния оборудования горно-обогатительных фабрик ГОКов. Предложена система диагностики и программная реализация на ПЭВМ оценки влияния амплитудно-частотных характеристик вибросигнала на техническое состояние вращающихся пар, валов, передач, подшипников, муфт.

7. Предложены инженерные решения, обоснован принцип действия, конструкция, эскизы и рабочие чертежи виброзащитных систем, разработанные на основе реализации эффекта динамического гашения, обеспечивающие снижение уровня вертикальных колебаний на конструкциях, горных машинах и оборудовании обогатительных фабрик ГОКов. 8. Методы исследований, связанные с анализом динамических параметров, выполненные в целях решения задачи диагностики, апробированы и реализованы в ходе выполнения Договора №135, заключенного в 2003-2004г.г. с АК «АЛРОСА», (ЗАО), Нюрбинским ГОКом, республика Якутия.

Экономический эффект от внедрения положений данной диссертационной работы составил 3.7 руб. на 1 руб. затрат при общем объеме работ 1,0 млн. руб.

116

1. Алексеев С.П., Казаков A.M., Колотилов Н.Н. Борьба с шумом и вибрациями в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1970.- 208 с.

2. Амиров Ю.Д., Яновский Г.А. Ресурсосбережение и качество продукции. М.: Изд. стандартов, 1987. - 94 с.

3. Андреев С.Е., Зверевич В.В., Петров В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Гостехиздат, 1961.-384 с.

4. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В. Подшипники качения. Справочник.-М. .-Машиностроение, 1975.-362с.

5. Белоусов А.И., Баргер И.А. Прочностная надежность деталей турбо-машин.- Куйбышев: КУИИ, 1983.-75с.

6. Бендат Д., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа.- М.: Мир, 1982.-362с.

7. Бидерман B.JI. Теория механических колебаний:- М.: Высшая школа, 1980.-408с.

8. Биргер И.А. Техническая диагностика.- М.: Машиностроение, 1978.-239с.

9. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1989.-448 с

10. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1964, 410 с.

11. Блехман И.И., Лавров Б.П. Способ устранения резонансных колебаний в вибрационных машинах при их остановке. Обогащение руд, 1959, №3, с. 39-42.

12. Болдин Л.Н., Смирнова Г.И., Тюрин Ю.Н. Знаковый статистический анализ линейных моделей. М.: Наука. Физматлит, 1997. 288 с.

13. Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Машиностроение, 1971. 256с.

14. Болотин В.В. Прогнозирование ресурсов машин и конструкций.- М.: Машиностроение, 1984.-312с.

15. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М.: Наука, 1979.- 336 с.

16. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. М.: Стройиздат, 1965.- 280 с.

17. Боровиков В.П. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. 656 с.

18. Браун, Датнер. Анализ вибраций роликовых и шариковых подшипников: Пер. с англ.- Конструирование и технология машиностроения.-М.: Мир, 1979,-т. 101, №1.-с.65-82.

19. Буловский П.И., Зайденберг М.Г. Надежность приборов систем управления. JL: Машиностроение, 1975. 328 с.

20. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники. М.: Машиностроение, 1969. 363 с.

21. Вейц B.JI. Дмнамика машинных агрегатов. JL: Машиностроение, 1969. 370 с.

22. Вейц B.JL, Коловский М.З., Кочура А.Е. Динамика управляемых машинных агрегатов. М.: Наука, 1984.- 352 с.

23. Веркович Г.А., Явленский А.К., Явленский К.Н. Прогнозирование изменения несущей способности смазочного слоя в шарикоподшипнике. В кн.: Акустические устройства обработки сигналов; 1977, вып. 109, с. 123-126

24. Вибрации в технике: Справочник. Т.1: Колебания линейных систем / Под ред. В.В.Болотина. М.: Машиностроение, 1978. - 352 с.

25. Вибрации в технике: Справочник. Т.2. Колебания нелинейных механических систем/Под. ред. И.И. Блехмана и др. М.: Машиностроение,1979. 351 с.

26. Вибрации в технике: Справочник. Т.З. Колебания машин, конструкций и их элементов/Под ред. Ф.М. Диментберга и др. М.: Машиностроение,1980. 544 с.

27. Вибрации в технике: Справочник. Т.4. Вибрационные процессы и машины /Под ред. Э.Э. Лавендела. М.: Машиностроение, 1981. 509 с.

28. Вибрации в технике: Справочник. Т.5: Измерения и испытания / Под ред. М.Д.Генкина. М.: Машиностроение, 1981. - 496 с.

29. Вибрации и шум электрических машин малой мощности / Л.К. Волков, Р.Н. Ковалев, Г.Н.Никифорова, и др. Л.: Энергия, 1979. 205 с.

30. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов /Ф.Я.Балийкий, М.А.Иванова, А.Г.Соколова, Е.И.Хомяков.- М.: Наука, 1984.-120с.

31. Вильнер Л.Д. Виброскорость как критерий вибрационной напряжен-нос-ти упругих систем.- Проблемы прочности.- 1970.-№9.-с.42-45.

32. Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов.- М.: Машиностроение, 1987.-288с.

33. Голоскоков Е.Г., Филиппов А.П. Нестационарные колебания механических систем. Киев: Наукова Думка, 1966. 320 с.

34. Гольдберг О.Д. Надежность электрических машин общепромышленного и бытового назначения. М.: Знание, 1976. 56 с.

35. Гольдин А.С. К вопросу о нормах и принципах нормирования вибрации вращающихся машин // Контроль. Диагностика. 2000. №4. С.З-10.

36. Гончаревич И.Ф., Стрельников Л.П. Электровибрационная транспортная техника. М.: Гостехиздат, 1959. 261 с.

37. ГОСТ 20815-93 Машины электрические вращающиеся. Механическая вибрация некоторых видов машин с высотой оси вращения 56 мм и более. Измерение, оценка и допустимые значения.

38. ГОСТ 25364-97 Вибрация. Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации опор валопровода и общие требования к проведению измерений.

39. ГОСТ 27165-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопровода и общие требования к проведению измерений.

40. ГОСТ ИСО 10816/3-1998 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерения вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощность свыше 15 кВт и номинальной скоростью вращения от 120 до 15000 об/мин.

41. Турецкий В.В. Об оптимизации параметров системы амортизации при стационарных случайных воздействиях. Машиноведение, 1971, №5, с. 23-28

42. Турецкий В.В., Мазин Л.С. Об оптимальной амортизации упругих тел. Машиноведение, 1970, №3, с. 17-22

43. Дайерд, Стюарт Р. Обнаружение повреждений подшипников качения путем статистического анализа вибраций: Пер. с англ. Конструирование и технология машиностроения.- М.: Мир, 1978.-Т. 100, №2.-с.23-31.

44. Ден-Гартог Дж. П. Механические колебания. М.: Физматгиз, 1960. 580 с.

45. Житомирский В.К. Механические колебания и практика их устранения. М.: Машиностроение, 1966. 175 с.

46. Иванов В.А., Зарогатский Л.П. Исследование технологических параметров инерционных дробилок. В кн.: Совершенствование и развитие процесса подготовки руд к обогащению. Труды ин-та "Механобр". Л., 1975, вып. 140, с. 11-49

47. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / В. П. Максимов, И. В. Егоров, В. А. Карасёв. — М.: Машиностроение, 1987. — 208с.

48. Инженерные методы исследования ударных процессов / Г.С. Батуев, Ю.В. Голубков, А.К. Ефремов и др. М.: Машиностроение, 1969. 248 с.

49. Карасев В.А.,Ройтман А.Б. Доводка эксплуатируемых машин. Вибродиагностические методы.- М.: Машиностроение, 1986.-192с.

50. КельзонА.С., Циманский Ю.П., Яковлев В.И. Динамика роторов в упругих опорах.- М.: Наука, 1982.-280с.

51. Кобринский А.Е., Кобринский А.А. Виброударные системы (динамика и устойчивость). М.: Наука, 1973. 591 с.

52. Коллакот Р.А. Диагностирование механического оборудования: Пер. с англ.- JL: Судостроение.- 1980.-296с.

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

54. Коловский М.З. Нелинейная теория виброзащитных систем. М.: Наука, 1966.318 с.

55. Костин В.И. Сравнительная оценка интенсивности вибрации с переменной во времени амплитудой эквивалентным значениям виброскорости гармонических колебаний //Проблемы прочности.-1974.-№9.-с.103-109.

56. Крем ер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: ЮНИТИ, 200. 212 с.

57. Крюков Б.И. Динамика вибрационных машин резонансного типа. Киев: Наукова Думка, 1967. 210 с.

58. Крючков Ю.С. Влияние зазора на вибрацию и шум подшипников качения //Вестник машиностроения.-1959.-№8.-с.30-39.

59. Лавенделл Э.Э. Расчет резинотехнических изделий. М.: Машиностроение, 1976. 232 с.

60. Лавенделл Э.Э. Система гипотез в технических расчетах по вибрационному перемещению. -В кн.: Вопросы динамики и прочности. Рига: Зинатие, 1971, вып. 21, с. 5-10.

61. Лебедев В.Л. Случайные процессы в электрических и механических системах. М.: Физматгиз, 1958. - 176 с.

62. Лонцих П.А. Динамическое моделирование сложных механических систем//Вестник ИрГТУ.-2002.-№ 12.- Стр.128-134.

63. Лонцих П.А. Обеспечение качества и управление динамическими процессами технологических систем. Ростов на - Дон: Изд-во Рост, унив-та,2003.-С.236.

64. Лонцих П.А., Шулешко А.Н. Защита технологических машиностроительных систем и оборудования от вибраций и ударов. Иркутск, 2002.-178с.

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

66. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 336с.

67. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. -М.: Мир, 1990.

68. Мэтью Д., Альфредсон Р. Применение вибрационного анализа для контроля технического состояния подшипников качения:Пер. с англ.-Конструирование и технология машиностроения.- М.: Мир, 1984.-Т. 106, №3.-с.100-108.

69. Нагаев Р.Ф. Динамика виброударной дробилки с парой самосинхронизирующихся вибраторов. Изв. АН СССР, Механика и машиностроение, 1963, №5, с.46-53.

70. Нагаев Р.Ф. Периодические режимы вибрационного перемещения. М.: Наука, 1978. 160 с.

71. Николаенко Н.А., Ульянов С.В. Статистическая динамика машино-стро-ительных конструкций. М.: Машиностроение, 1977.- 368 с.

72. Основы балансировочной техники. Т.1/ Под ред. В.А. Щепетильнико-ва. М.Машиностроение, 1975. 527 с.

73. Основы балансировочной техники/под ред. В.А.Щепетильникова.- М.: Машиностроение, 1975.-т.1.-528с.

74. Основы технической диагностики. Кн. 1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагнозов/Под ред. П.П.Пархоменко. М.: Машиностроение, 1977. 227 с.

75. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов.- М.: Машиностроение, 1971.-223 с.

76. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. М.: Наука, 1977.232 с.

77. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.: Физматгиз, I960.- 193 с.

78. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.: Физматгиз, 1960, 190 с.

79. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем. М.: Наука, 1967. 420 с.

80. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов/Справочник. Киев: Наукова Думка, 1971. 375 с.

81. Повидайло В.А. Расчет и конструирование вибрационных машин. М.: Машгиз, 1962. 149 с.

82. Потемкин Б.А., Синев А.В. Синтез систем виброзащиты с учетом динамических свойств объекта и основания. Изв. АН СССР, МТТ, 1975, №2, с.50-57

83. Потураев В.Н., Дырда В.И. Резиновые детали машин. М.: Машиностроение, 1977. 216 с.

84. Прогрессивные методы и приборы, обеспечивающие снижение расходов по техническому обслуживанию машин: Препринт фирмы Карл Шенк, 1986.-82с.

85. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. 592 с.

86. Пряников B.C. Прогнозирование отказов полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1978. 112 с.

87. Редько С.Ф., Ушкалов В.Ф., Яковлев В.П. Идентификация механических систем. Киев: Наукова Думка, 1985.- 216 с.

88. Рогачев В.М. Вибродиагностика подшипников скольжения//Изв. вузов.- М.: Машиностроение, 1980, №6.-с.23-26.

89. Розенвассер В.М. Колебания нелинейных систем. М.: Наука, 1969. 570 с.

90. Рябыкин С.А., Кваснин В.В. Применение кепстрального анализа для вибродиагностики зубчатых передач//Приборостроение (Киев).-1985.-вып.37.-с.93-95.

91. Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. М.: Машиностроение, 1976. 216 с.

92. Сиохита К., Фудзисава Т., Саго К. Метод определения местоположения дисбалансов в роторных машинах: Пер. с англ.- Конструирование и технология машиностроения.- М.: Мир, 1982,-т. 104, №21.-с.26-31.

93. Спиваковский А.О., Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М.: Машиностроение, 1972. 327 с.

94. Тейлор Д.И. Идентификация дефектов подшипников с помощью спектрального анализа: Пер. с англ.- Конструирование и технология машиностроения.- М.: Мир, 1986.-Т. 102, №2.-с.1-8.

95. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967. 444 с.

96. Трение, изнашивание и смазка/Под ред. И.В. Крагельского и А.В. Агш-сина. М.: Машиностроение, 1978, т. 1,400 е.; 1979, т. 2, 356 с.

97. Тутубалин В.Н. Теория вероятностей и случайных процессов. М.: Изд-во МГУ, 1992. 400 с.

98. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере/Под ред. В.Э. Фигурнова. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2003.544 с.

99. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение, 1970. 734 с.

100. Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Физматгиз, 1962. 236 с.

101. Хвингия М.В. Вибрации пружин. М.: Машиностроение, 1969. 286 с.

102. Хусу А.П., Ватенберг Ю.Р., Пальмов В.А. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход). М.: Наука, 1975. 344 с.

103. Ширман А., Соловьев А. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. М.: Машиностроение, 1990. -322 с.

104. Шулешко А.Н. Математическое моделирование динамического гасителя колебаний в конечно-элементном пакете ANSYS 8.0 // Вестник ИрГТУ, 2004. Иркутск, №4. с. 36-37.

105. Явленский А.К. О возможности вибродиагностики состояния смазочного слоя в шарикоподшипнике. Прикладная механика в приборостроении, 1978, вып. 123, с. 132-135

106. Явленский А.К., Явленский К.Н. Теория динамики и диагностики систем трения качения. Л.: ЛГУ, 1978. 184 с.

107. A.M. Wahl. Mechanical Springs. New-York, 1983, 323 p.

108. Claassen Т. А. С. M., Mecklenbrauker W. F. G. The Wigner distribution a tool for time-frequency signal analysis // Philips J. Res. - 1980. - V.35, - P. 217-250, 276-300, 372-389.

109. Daubechies I. The wavelet transform, time-frequency localisation and signal analysis // IEEE Trans. Inform. Theory. -1990. V.36. - №5. - P. 961-1004.

110. Doyle J. F. A wavelet deconvolution method for impact force identification // Experimental Mechanics. 1997. -V.37. -№4. - P. 403-408.

111. ISO 10816-6:1995. Mechanical vibration. Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts. Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW.

112. ISO 13373-1:2002. Condition monitoring and diagnostics of machines. Vibration condition monitoring. Part 1: General procedures.

113. ISO 13374-1:2003. Condition monitoring and diagnostics of machines. Data processing, communication and presentation. Part 1: General guidelines.

114. ISO 13379:2003. Condition monitoring and diagnostics of machines. General guidelines on data interpretation and diagnostics techniques.

115. ISO 13380:2002. Condition monitoring and diagnostics of machines. General guidelines on using performance parameters.

116. ISO 17359:2003. Condition monitoring and diagnostics of machines. General guidelines.

117. ISO 7919. Mechanical vibration of non-reciprocating machines. Measurements on rotating shafts and evolution criteria. Part 1-5.

118. ISO/DIS 13373-2. Condition monitoring and diagnostics of machines. Vibration condition monitoring. Part 1: Processing, presentation and analysis of vibration data.

119. ISO/DIS 15242-1. Rolling bearings. Measuring methods for vibration. Part 1: Fundamentals.

120. Mallat S. G. A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation // IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1989.-V.

121. Whitmann R.V. Damage probability matrices for prototype machines at ore plant. Dept. Civ. Eng. Rep., 1993, MIT, R73-57.

122. Whitmann R.V., Biggs J.M, Brennan J. Ill and others. Machines design de-cission analysis: Methodology and pilot application. 1975. J. Struct. Div., Proc., ASCE, 101 (ST5).

123. Yokoyama Yosko, Okabe Sakiichi, Ishikawa Ken-ichi. Reduction of kinetic friction by harmonic vibration in an arbitraty direction. Bull. ISME, 1971, v. 14, №68, p. 139-146.1. На ЛЬ

124. Нюрбинский горно-обогатительный комбинат670170, Республика Саха (Якутия), г Мирный, шоссе 50 лет Октября, 18, тел/факс (-(1136) 3-20-05 200 г. №от200х*1. V Г "1. С.П Алябьев

125. АКТ О ВНЕДРЕНИИ v v ;; „ . vрезультатов кандидатской диссертационной рабс^ы^

126. Шулешко Александра Николаевича ~—

127. Рекомендаций по внедрению: Диагностического комплекса.3. Конструкторских решений-Системы обеспечения заданных критериев качества работы и снижения уровня вибраций горно-обогатительного оборудования в ходе опытной эксплуатации.

128. Результаты внедрены при выполнении Договора№135 от 29 января 2003г. «ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ФАБРИК №15 И №16. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ И КОНСТРУКЦИЙ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИЙ И УДАРОВ»

129. Научный руководитель: Зав. кафедрой «Управления качеством и механики» ИрГТУ, д.т.н., проф. П.А.Лонцих, исполнитель, асп. А Н.Шулешко).

130. Объем НИР 1 млн. руб. Экономический эффект составил 3,7 рубА на 1 руб. затрат.

131. Председатель ко миссий"^ *——Е.Г.Попадини™»» 1ГПМИГГИИ. гл. механик А.В. Чеверкалов