автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Выявление дефектов подшипников качения с использованием метода фазовых портретов при вибродиагностике насосных агрегатов

На правах рукописи

НАФИКОВ АЗАМАТ ФАНОВИЧ

ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ФАЗОВЫХ ПОРТРЕТОВ ПРИ ВИБРОДИАГНОСТИКЕ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

Специальность 05.02.13 - "Машины, агрегаты и процессы" (Машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2004

Работа выполнена на кафедре "Машины и аппараты химических производств" Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук,

Закирничная Марина Михайловна.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Ямалиев Виль Узбекович; кандидат технических наук, ст. научный сотрудник Белов Александр Иванович.

Ведущая организация ООО "Нефтехиминжеиеринг".

Защита состоится "_28_" декабря 2004 года в 11-30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан ноября 2004 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ибрагимов И.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Увеличение эффективности, надежности и ресурса, а также обеспечение безопасной эксплуатации машин и механизмов тесно связано с необходимостью оценки их технического состояния. Самыми эффективными являются методы неразрушающего контроля, в частности - вибродиагностика. Именно вибросигнал, обладая достаточно емкой информацией о работе агрегата и его элементов, может являться достоверным показателем его состояния.

В настоящее время в нефтегазовой отрасли одной из самых распространенных разновидностей машин являются центробежные насосные агрегаты (ЦНА), оценка технического состояния которых производится на основе периодического контроля вибропараметров. Известно, что службы вибродиагностики в большинстве случаев применяют спектральный метод анализа вибросигналов, основанный на первичном Фурье-преобразовании. Наряду с неоспоримыми достоинствами, это преобразование обладает и определенными недостатками: исходный сигнал заменяется на периодический, для всего исследуемого сигнала нестационарного процесса получаются усредненные коэффициенты. Все это затрудняет постановку диагноза, требует дополнительного применения вспомогательных методов или устройств. Особую сложность вызывает идентификация дефектов подшипниковых узлов на ранних стадиях и в процессе развития. Разрушение подшипников приводит к износу деталей ротора и, в некоторых случаях, посадочных мест под подшипник. Очевидно, что в ходе технологического процесса выход из строя насосного агрегата по вине дефектного подшипника может привести к аварийной ситуации, а также дополнительным затратам при ремонте. Поэтому своевременному выявлению возникновения и развития дефектов подшипников и, как следствие, предупреждению разрушения на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии придается особое значение.

Предыдущими исследованиями было доказано, что для оценки технического состояния насосных агрегатов может применяться метод реконструированных фазовых портретов, основанный на теории детерминированного хаоса.

Он позволяет достоверно определять такие дефекты, как дисбаланс, несоосность валов, потеря жесткости опор. Однако этот метод ранее не использовался для выявления конструктивных элементов подшипников насосных агрегатов из-за отсутствия их фазовых портретов и сложности извлечения информации из «шума». В связи с этим актуальным является получение фазовых портретов и применение данного метода для выявления дефектов подшипников.

Целью работы является выявление дефектов подшипников качения центробежных насосных агрегатов на ранних стадиях развития с использованием метода реконструированных фазовых портретов, основанного на теории детерминированного хаоса.

В связи с этим решались следующие задачи:

1) анализ статистических данных по наработке отказов ЦНА;

2) исследование влияния шумовой составляющей на идентификацию основных частот подшипниковой вибрации. Проверка возможности очищения вибросигнала от шума и подбор параметров очищения;

3) подбор диагностических критериев оценки технического состояния подшипников качения насосных агрегатов;

4) разработка методики оценки технического состояния подшипников качения ЦНА на основе теории детерминированного хаоса;

5) проведение вибродиагностики ЦНА с целью выявления зарождающихся дефектов подшипников качения с помощью разработанного метода.

Методы решения задач. При решении поставленных задач использовались вероятностно-статистические методы, методы математической обработки, а также теория детерминированного хаоса.

Научная новизна

1) получены фазовые портреты вибросигналов для дефектов конструктивных элементов подшипников качения, характеризующих их предельное состояние. На их основе возможно производить оценку технического состояния подшипников качения путем сравнения с фазовыми портретами реальных вибросигналов насосных агрегатов;

2) установлен характер изменения формы фазового портрета на примере дефекта сепаратора подшипника при различном соотношении амплитуды сепараторных частот и уровня шумовой составляющей;

3) установлено, что показателем развития дефекта подшипника является увеличение масштабного коэффициента до значения 15-18.

Практическая ценность работы

Результаты работы позволяют выявлять дефекты подшипников качения на ранних стадиях развития, снижая риск возникновения отказов ЦНА. Разработанные методические рекомендации «Оценка технического состояния подшипников качения ЦНА» внедрены для использования в лабораториях вибродиагностики на предприятиях ООО "НОРТЭКС" и 00 0 "СИНТЕЗМЕХАНИК".

Апробация работы

Материалы диссертационной работы обсуждались: на 54, 55-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, апрель 2003, 2004 г.); III Международной выставке и конференции "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности" (г. Москва, март 2004 г.); заседании секции "Вибродиагностика машин" Ученого Совета НИИИН МНПО "СПЕКТР" (г. Москва, июнь 2004 г.); Международной научно-технической конференции "Прикладная синергетика - II" (г. Уфа, октябрь 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов. Работа изложена на 107 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 5 таблиц, список литературы из 105 наименований, 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, формулируются её цель и основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации посвящена анализу области применения основных конструкций ЦНА, как имеющих наибольшее применение в нефтепере-

рабатывающей и нефтехимической промышленности, описанию возникающих дефектов, приведших к отказам ЦНА, обзору и анализу распространенных методов виброакустического диагностирования роторных машин.

В настоящее время на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях используется большое количество насосно-компрессорного оборудования (НКО). К примеру, на одном из нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) Республики Башкортостан для ведения технологических процессов нефтепереработки применяется 6680 единиц оборудования, 34,8 % из которых составляет роторное оборудование; 22,5 % - теплообменники; 18,3 % - емкости; 4,9 % - колонные аппараты. Такое распределение характерно для большинства НПЗ. Основную часть роторного оборудования составляют насосные агрегаты (более 2000 единиц), из которых лидирующую роль занимают центробежные насосы (более 65,0%). Весьма существенным преимуществом центробежных насосов являются малые габариты, зависящие от больших скоростей, с которыми работают движущиеся части насосов и перемещается жидкость.

Известно, что работа насоса сопровождается вибрацией. По мере износа машины, оседания фундамента и деформации деталей в динамических свойствах машины начинают происходить неощутимые изменения. Эти отклонения эффективней всего определяются при помощи вибрационных методов.

Источники вибрации приводят к образованию различных дефектов в оборудовании, таких как неуравновешенность ротора, разъединение (ослабление) посадки деталей ротора, задевания, нарушения соосности валов, нарушения жесткости опорной системы, кавитация и дефекты подшипников скольжения и качения. Каждому из дефектов свойственны свои диагностические признаки и соответствующие спектры.

Таким образом, на основании статистических данных в качестве объектов исследования были выбраны ЦНА как основная часть оборудования, применяемая для ведения технологических процессов переработки нефти. Анализ статистических данных по отказам ЦНА, выявленных в процессе ремонта, позволил установить, что наряду с уплотняющими устройствами наибольшим от-

казам подвержены подшипники качения (порядка 31% от всех выявленных дефектов).

Во второй главе приводится анализ выявления дефектов подшипников наиболее распространенными методами оценки технического состояния ЦНА.

Для извлечения полезной информации из вибросигнала используются различные способы, которые позволяют сформировать характерные диагностические признаки зарождающихся дефектов даже в тех случаях, когда спектр мощности сигнала практически не меняется. Но, несмотря на то, что различных методов по обработке сигналов достаточно много, статистический анализ современного состояния служб вибродиапюстики в промышленности показал, что большинство приборов и систем, применяемых службами, основано на спектральном анализе входящего сигнала. Такое применение обусловливается как простотой метода, так и его универсальностью. Сущность спектрального анализа основана на первичном Фурье-преобразовании входящего сигнала.

Однако погрешности изготовления и монтажа ЦНА, температурные изменения геометрических параметров деталей и зазоров в сочленениях, изменение вязкости смазки и множество факторов приводят к флуктуациям амплитуд и размытию дискретных линий спектра полигармонических колебаний. Поэтому методы, основанные на спектральном анализе, не позволяют в полной мере производить всесторонний анализ вибросигнала, что приводит к общим характерным погрешностям при проведении вибродиапюстических обследований.

Для различных дефектов, в ряде случаев, спектры гармонических составляющих идентичны. Например, анализ приведенного спектра на рисунке 1 не дает однозначного ответа. Высокое значение второй гармоники частоты вращения ротора (частота показана стрелкой) может указывать на несоосность соединения привода и насоса, перекос и неравномерный износ внутреннего кольца подшипников привода или вибрацию электромагнитного происхождения.

Высокий уровень шумовой составляющей может указывать на ослабление жесткости конструктивных элементов привода или дефекты в подшипниках привода. В процессе спектрального преобразования вибросигнала теряется

информация о временном факторе, а также представление о динамике изменения спектрального состава сигнала.

Частота, Гц

Рисунок 1 - Спектр вибрации электродвигателя На рисунке 2 приведен спектр, анализ которого не позволил выявить спектральным методом дефект сепаратора На следующий день после замера произошло разрушение сепаратора, которое привело к аварийному останову насосного агрегата.

а -------■-- б

Рисунок 2 - Спектр вибрации (а) насосного агрегата за день

до разрушения сепаратора и поврежденный сепаратор (б) после демонтажа Из рисунка 2, а видно, что ни одна частотная составляющая не совпадает с сеткой частоты вращения сепаратора (показаны пунктирными линиями).

На рисунке 3, а приведен спектр для подшипника насоса, у которого в результате некачественного монтажа произошел сильный износ конструктивных элементов подшипника. На рисунке 3, б показана внутренняя обойма подшипника, где дорожка качения накатана по краю и имеет неравномерный износ.

500 1000 1500 2000 2500 а Частота, Гц

Рисунок 3 - Спектр вибрации (а) насосного агрегата за четыре дня до разрушения подшипника и дефектная внутренняя обойма (б) Поэтому для предотвращения таких ситуаций в настоящее время активно разрабатываются новые типы виброанализаторов. В связи с этим возникает необходимость в разработке дополнительных методов анализа вибросигналов, не зависящих от условий работы агрегата и позволяющих более качественно оценивать информацию, получаемую в результате замеров вибрационных параметров дефектных агрегатов. Конструкцию центробежного насоса можно рассмотреть с позиции синергетики, изучающей поведение сложных систем, условия их устойчивости, природу неустойчивостей и эволюцию систем вдали от термодинамического равновесия. Методы синергетики, представляющие собой не что иное, как методы нелинейной физики, дают возможность описать процессы в сложных системах различной природы с помощью некоторых универсальных представлений и моделей. Использование элементов теории детерминированного хаоса в областях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности в тех или иных аспектах отразилось в работах Мирзаджанзаде А.Х., Ишемгужина Е.И., Хасанова М.М., Смородовой О.В., Солодовникова Д.С. и др. Например, Солодовниковым Д С. было показано, что для оценки технического состояния насосно-компрессорного оборудования возможно применения метода реконструированных фазовых портретов с использованием теории детерминированного хаоса для достоверного определения таких дефектов, как дисбаланс, несоосность валов, потеря жесткости опор. Эти предпосылки позволяют использовать метод построения фазовых портретов, основанный на теории де-

терминированного хаоса, для определения дефектов подшипников качения центробежных насосных агрегатов.

В связи с этим необходимо определить алгоритм для построения реконструированных фазовых портретов, характеризующих динамическое поведение ЦНА, непосредственно из самой амплитудно-временной характеристики вибросигналов, а также подобрать количественные характеристики для оценки фазовых портретов применительно к дефектам подшипников как узлов с повышенной вероятностью отказа.

В третьей главе определены контрольные точки измерения вибрации, параметры замеров и средства измерения.

Обследованию подвергались консольные насосы в общем количестве 430 единиц. Замеры производились в каждой точке насосного агрегата в горизонтальном, вертикальном и осевом направлении каждые 30 дней в течение года. Определение технического состояния по вибрационным параметрам производились как по содержанию соответствующей информации в текущий момент времени, так и на основе анализа изменений ее во времени. Был произведен подбор наиболее оптимальных вибропараметров, способствующих выявлению различных видов дефектов. Производился сбор данных в виде спектров (определялось среднеквадратичное значение виброскорости в диапазоне от 3 до 2500 Гц с числом линий в спектре 800 и 1600) и временных сигналов (регистрировался сигнал в режиме ускорения длительностью 160 мс). Для получения стабильной картины результатов на одном и том же насосе измерения повторялись многократно, а результаты подвергались статистической обработке.

В качестве средства измерения был выбран прибор - спектроанализатор фирмы CSI-2120, который позволяет производить сбор, хранение и анализ спектральных данных с дальнейшей их передачей в базу данных MASTERTREND. Программа позволяет создавать цифровые полотна данных формы волны вибросигналов, необходимые для дальнейшей обработки при помощи методов детерминированного хаоса, в частности, создания фазовых портретов.

В четвертой главе приводятся исследования фазовых портретов, полу-

и

ченных на основе форм волны вибросигналов насосных агрегатов с различными видами и степенью развития дефектов подшипников качения.

В данной работе задача сводилась к построению фазовых портретов, характеризующих поведение системы. На основе амплитудно-временных сигналов «элементарных» искусственных сигналов, а затем и реальных сигналов виброускорения строились реконструированные аттракторы. Для этого временная последовательность развертывалась в ряд наборов с последовательно возрастающими сдвигами (разностью фаз). Эти наборы и представляли собой ряд дискретных переменных, необходимых для составления фазового портрета.

Для построения фазовых портретов на основе форм волны вибросигналов была использована программа IMPROS на языке OBJECT PASCAL визуальной среды программирования DELPHI. Внешний вид диалогового окна программы представлен на рисунке 4.

I «мал«.» iiftiiimmiiliitmimiiiHiiiitiJiiiiimiimii

Рисунок 4 - Внешний вид диалогового окна программы МРЯ08 для построения фазовых портретов Анализ статистических данных, собранных службой вибродиагностики в результате обследований группы НКО одного из НПЗ за последние четыре года, показал, что из всей совокупности дефектов в большинстве случаев только один приводит к аварийной ситуации. При этом, по мере развития, его амплитудные значения вибрации начинают преобладать над остальными. Это влияет на детерминированность сигнала, которая начинает определяться характером

этого дефекта и динамикой его развития, что, в свою очередь, определяет вид аттрактора

Показателем, свидетельствующим о развитии дефекта при построении фазовых портретов, является рост значения масштабного коэффициента, значение которого равно разности максимального и минимального значений амплитуды исследуемой последовательности виброускорения.

Если в роторном оборудовании развивается не один дефект или степень развития дефекта незначительна, то в этом случае фазовый портрет выглядит как шумовой сигнал, пример которого представлен на рисунке 5, а. Для анализа такого фазового портрета требуется разработка рекомендаций по очистке сигнала от шумовой составляющей. С этой целью применялся программный пакет МАТЬАБ 6.0. Объем выборки оцифрованной формы волны при этом должен содержать не менее чем 210 (1024) значений.

Рисунок 5 - Фазовый портрет исходного (а) и очищенного от шума (б) сигнала подшипника с раковиной на наружной дорожке качения Для очищения сигнала от шума использовалось дискретное вейвлет-преобразование сигнала (инструментарий программы Wavelet 1-D, вызываемый по команде wavemenu). По результатам спектрального анализа выбиралась частота развивающегося дефекта, характер которого требовалось установить, и, по необходимости, отфильтровывался сигнал в этой области.

Проведенными исследованиями было определено, что идентификация дефектов подшипников по фазовым портретам достигается при следующих параметрах очищения сигнала: тип вейвлета db3, число уровней дискретизации от

пяти до восьми. Максимальный уровень дискретизации - одиннадцать, использовался для более точной локализации детерминированной составляющей в определенном частотном диапазоне. В качестве примера на рисунке 6 представлен зашумленный и очищенный сигнал, содержащий дефект подшипника.

Рисунок 6 - Исходная (а) и очищенная от шума (б) форма волны (тип вейвлета ёЪ3, число уровней дискретизации - восемь)

Из рисунка 5, б видно, что при очищении сигнала от шумовой составляющей происходит преобразование фазового портрета в крестообразную форму. Это объясняется тем, что во временном сигнале, содержащем дефекты подшипников, возникают ударные импульсы. Однако при очищении сигнала уменьшается значение масштабного коэффициента, что приводит к снижению истинного значения дефекта. Кроме того, форма фазового портрета в виде крестообразной формы не позволяет определить принадлежность дефекта к какому-либо конструктивному элементу подшипника (сепаратор, тела качения, дорожки качения).

На следующем этапе исследований проводилась оценка возможности определения дефекта подшипника при построении фазового портрета по узкому диапазону высокочастотного ударного импульса.

На рисунке 7 приведена форма волны, представленная в виде зависимости виброускорения от числа оборотов вала (рисунок 7, а) и, для наглядности, в виде зависимости виброускорения от значения выборки сигнала (рисунок 7, б). Значение виброускорения (О) составляет 9,81 мм/с2.

На рисунке 7, б видны три участка с максимальными всплесками вибрации, помеченные буквой А. Для каждого участка, представленного в виде отдельного диапазона на рисунке 8, был построен соответствующий фазовый портрет, показанный на рисунке 9.

Число оборотов вала Значение выборки сигнала

а б

Рисунок 7 - Исходная форма волны вибросигнала, полученная с помощью программ МАБТШИЕМ) (а) и ГМРЯОв (б)

а б в

а - 270-300; б - 610-640; в - 950-980

Рисунок 8 - Узкополосные участки исходной формы волны вибросигнала

а б в

a - 270-300, б-610-640, в - 950-980

Рисунок 9 - Фазовые портреты, построенные по соответствующим

узкополосным участкам. Масштабный коэффициент 14,21 Схожесть формы фазовых портретов, построенных по выделенным ударным импульсам, свидетельствует о том, что в агрегате присутствует процесс с повторяемостью развивающегося дефекта. Поскольку ударные импульсы появляются при различных видах дефектов и при изменении качества смазки, на данном этапе идентификация принадлежности дефекта какому-либо конструк-

тивному элементу подшипника невозможна, а, следовательно, этот подход может быть использован только для контроля состояния узла в течение длительного времени. Данный недостаток можно устранить при дополнительном анализе частоты появления импульсов во временном сигнале.

Зная частоту вращения ротора и время записи вибрационного сигнала, можно определить число импульсов, попавших в исследуемый сигнал. Используя формулы для расчета основных частот подшипниковой вибрации, рассчитываются частоты появления ударных импульсов во временном сигнале для различных конструктивных элементов подшипника и проверяется их наличие в форме волны исходного сигнала. Например, на рисунке 7, а форма волны содержит число импульсов, соответствующих дефекту сепаратора.

Подобным образом были построены фазовые портреты для дефектов других конструктивных элементов подшипника и установлено, что каждый дефект имеет характерную форму фазового портрета. Также необходимо отметить, что по мере развития дефекта форма фазового портрета изменяется. При этом увеличивается значение масштабного коэффициента. Например, на рисунке 10 показано изменение фазовых портретов для дефекта сепаратора после его развития.

а-115-135; б-475-495; в-830-850 Рисунок 10 - Фазовые портреты, построенные по соответствующим

узкополосным участкам. Масштабный коэффициент 24,69 Данный метод анализа формы волны эффективен на начальной стадии зарождающихся дефектов, когда в вибросигнале шумовая составляющая и импульсы от других видов дефектов проявляются слабо. Он позволяет отметить время зарождения дефекта и служить сигналом для проведения дополнительных обследований агрегата.

Однако очень часто в форме волны вибросигнала отсутствуют явные ударные импульсы, хотя на спектре присутствуют составляющие, характеризующие наличие дефектов в агрегате. В таком случае можно использовать другой подход определения дефектов в подшипниках качения, основанный на сравнении фазового портрета исследуемого насосного агрегата с фазовым портретом, соответствующим предельному состоянию конструктивного элемента.

Для построения фазовых портретов конструктивных элементов подшипников в предельном состоянии были определены значения амплитуды, соответствующие основным частотам подшипниковой вибрации, которые, в свою очередь, были рассчитаны по общеизвестным формулам для подшипников, применяемых на исследуемых агрегатах. На рисунке 11, а показано наложение на спектр сетки частот подшипниковой вибрации, соответствующих дефекту сепаратора. Значение амплитуды пика на частоте 20 Гц (по которому произошло наложение) использовалось для построения «искусственного» спектра (рисунок 11, б), соответствующего этому дефекту.

Рисунок 11 - Спектры реального (а) и «искусственного» (б) сигнала

с дефектом сепаратора Аналогичным образом были получены «искусственные» спектры остальных дефектов конструктивных элементов подшипника и соответствующие им сигналы с использованием обратного преобразования в программе MATLAB 6.0. На их основе были построены «элементарные» фазовые портреты, представленные на рисунке 12.

в г

Рисунок 12 - Элементарные фазовые портреты «искусственных» сигналов, соответствующие дефектам сепаратора (а), тел качения (б), наружного кольца (в), внутреннего кольца (г) Отработка представленного выше подхода при оценке технического состояния подшипников качения была проведена на основе анализа вибросигнала на конкретном примере с развитым дефектом подшипника. Для этого поочередно складывались реальный сигнал, спектр которого показан на рисунке 13, а, и искусственно созданные сигналы для дефектов конструктивных элементов подшипника с амплитудой, равной величине максимального пика, показанного горизонтальной стрелкой. В качестве примера на рисунке 13, б приведен спектр, полученный сложением реального спектра и спектра «искусственного» сигнала, соответствующего дефекту внутренней дорожки качения. По полученным в результате сложения сигналам были построены фазовые портреты.

По мере необходимости сигналы очищались от основных несущих частот, способствующих зашумлению фазового портрета. Построенные фазовые портреты сравнивались с соответствующими «элементарными» фазовыми

портретами. В результате сравнения было определено, что данном случае под-

шипник содержит дефект внутренней дорожки качения (рисунок 14). Данный вывод был подтвержден в результате визуального осмотра подшипника после остановки агрегата. Фотография дефектного участка представлена на рисунке 15.

Рисунок 15 - Дефект на внутренней дорожке качения

Данная методика применялась для идентификации дефектов на ранней стадии развития. С этой целью был выбран насосный агрегат с зарождающимся дефектом сепаратора, частоты которого показаны стрелками на рисунке 16.

Периодически проводились замеры вибрации, производилась предварительная очистка сигнала от основных рабочих частот с использованием подобранных ранее параметров очистки (вейвлет Добеши, число дискретизации 11). При этом шумовая составляющая не исключалась.

Частота, Гц

Рисунок 16 - Спектр вибрации с зарождающимся дефектом сепаратора

Далее строились фазовые портреты на основе суммы реального и «искусственного» сигнала, соответствующего дефекту сепаратора.

Изменение фазовых портретов в процессе развития дефекта сепаратора показано на рисунке 17. Видно, что фазовый портрет начинает приобретать форму, соответствующую дефекту сепаратора, с момента, когда амплитуда частоты, относящаяся к его вибрации, превышает шумовую составляющую в 2,5 раза.

Результаты работы легли в основу создания комплексной методики оценки технического состояния подшипников качения центробежных насосных агрегатов, включающей в себя как элементы стандартных методов, так и метода реконструированных фазовых портретов, основанного на применении элементов теории детерминированного хаоса

50 100 150 2 0 0 250 300 350

Частоте, Гц

50 1 00 130 200 250 300 350

Частота, Гц

5 0.2 0--

§■0 10-X

О 0.05-Л/ о. ю

со

ш

и-

50 1 00 150 200 250 300 350

Частота, Гц

О 50 100 150 200 250 300 350

Частота, Гц

Рисунок 17 - Спектры и соответствующие им фазовые портреты развивающегося дефекта сепаратора при соотношении амплитуд частот пика к шуму 1,5 (а), 2 (б), 2,5 (в), 4,5 (г)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Произведен анализ статистических данных по наработке отказов ЦНА, который позволил определить необходимость разработки дополнительного способа обработки сигнала, отличного от стандартного спектрального разложения, для выявления дефектов подшипников качения.

2 Определено, что имеющаяся в вибросигнале шумовая составляющая затрудняет выявление дефектов подшипников. Показано, что очищение вибросигнала от шумовой составляющей достигается с помощью вейвлет-преобразования при использовании программного комплекса МАНАВ 6.0 с применением вейвлета Добеши и числом дискретизации от 5 до 8.

3 Установлено, что показателем развития дефекта подшипника является увеличение масштабного коэффициента. При этом предельное состояние насосного агрегата достигается при значении масштабного коэффициента 15-18.

4 Совпадение фазовых портретов, построенных по узкополосным диапазонам формы волны вибросигнала, свидетельствует о наличии дефекта в конструктивных элементах подшипника.

5 Разработан метод построения реконструированных фазовых портретов, основанный на теории детерминированного хаоса, который позволяет выявлять дефекты конструктивных элементов подшипников качения при оценке состояния насосного агрегата.

6 Доказано, что фазовые портреты для различных элементов подшипников качения имеют различную структуру. Это позволяет визуально идентифицировать дефекты конструктивных элементов подшипников качения, возникающие в насосном агрегате.

7 Установлено, что в случае развития в насосном агрегате группы дефектов форма фазового портрета определяется структурой доминирующего дефекта. Фазовые портреты зарождающихся дефектов начинают формироваться с момента, когда амплитуда частоты, относящаяся к вибрации конструктивных элементов подшипника, превышает шумовую составляющую в 2,5 раза.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ НАУЧНЫХ ТРУДАХ

1 Нафиков А.Ф. Различные методы технической диагностики насосного оборудования // Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и механики многофазных систем: Материалы I Всерос. науч. INTERNET конф.- Уфа: Из-во «Реактив», 2002.- С. 68-69.

2 Нафиков А.Ф., Закирничная М.М., Кузеев И.Р. и др. Применение метода фазовых портретов для технической диагностики насосного оборудования // Прогрессивные технологии в машиностроении и приборостроении: Материалы науч.-техн. семинара-Киев: Из-во ATM Украины, 2003.- С. 24-25.

3 Нафиков А.Ф., Сулейманов Р.Р., Закирничная М.М. Диагностика насосного оборудования с использованием метода фазовых портретов // 54-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: Сб. тез. докл. - Уфа: УГНТУ, 2003.- С. 247-248.

4 Нафиков А.Ф., Закирничная М.М., Кузеев И.Р. и др. Оценка технического состояния насосного оборудования с использованием теории детерминированного хаоса // Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности: Тез. 3-я Междунар. конф.- М.: Из-во ЗАО НИИИН МНПО «Спектр», 2004.- С. 129.

5 Нафиков А.Ф., Закирничная М.М., Кузеев И.Р. и др. Вибродиагностика оборудования с использованием основ детерминированного хаоса // Контроль. Диагностика,- М., 2004.- С. 42-47.

6 Нафиков А.Ф., Закирничная М.М., Сабуров В.К. Использование теории детерминированного хаоса для диагностики роторного оборудования // 55-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: Сб. тез. докл.- Уфа: УГНТУ, 2004.- С. 218-219.

7 Нафиков А.Ф., Закирничная М.М., Сулейманов М.Р. Использование результатов службы технической диагностики при проведении ремонта насосного оборудования // Нефтегазовое дело.- 2004.- 6 с. http://www.ogbus.ru/authors/zakiraichnaja/zakirnichnaja_l.pdf.

8 Нафиков А.Ф., Закирничная М.М., Кузеев И.Р. и др. Методика определения технического состояния подшипников качения с использованием основ теории детерминированного хаоса// Прикладная Синергетика - II: Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф,- Уфа: УГНТУ, 2004.- Т.2.- С. 33-38.

Подписано к печати 25.11.04. Формат бумаги 60x84 '/16 Бумага офсетная Печать трафаретная. Печ. листов 1,5. Тираж 90 экз. Зак. 57.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

»255 12

Введение

1 Насосно-компрессорное оборудование, применяемое для ведения технологических процессов нефтепереработки

1.1 Классификация насосных агрегатов, их технические характеристики

1.2 Классификация дефектов насосных агрегатов по частоте их возникновения

1.3 Вибрация роторных машин

1.3.1 Источники вибрации насосных агрегатов

1.3.2 Дефекты подшипников качения

Выводы

2 Существующие в вибродиагностике методы оценки технического состояния насосных агрегатов

Выводы

3 Объекты и средства исследования

3.1 Назначение и технические характеристики насосного агрегата марки НК-65/

3.2 Контрольные точки измерения вибросигнала

3.3 Средства диагностирования

Выводы

4 Анализ вибросигнала методом фазовых портретов

4.1 Построение фазовых портретов

4.2 Определение характера развивающегося дефекта

4.3 Методические рекомендации по оценке состояния подшипников качения центробежных насосных агрегатов

4.4 Применение методики построения фазовых портретов для оценки состояния подшипников центробежного насосного агрегата

Выводы

Одной из наиболее важных и актуальных проблем современности является повышение качества и надежности механизмов, машин и оборудования в любой отрасли промышленности. Известны традиционные пути увеличения надежности и ресурса, такие как оптимизация систем, совершенствование конструкции и технологии изготовления отдельных элементов, резервирования механизмов, машин и оборудования. Большинство предприятий в связи с экономическими изменениями в стране не имеют возможности своевременно обновлять оборудование,-и потому актуальным становится вопрос о том, каким образом можно дольше и эффективнее использовать уже имеющееся.

Увеличение эффективности, надежности и ресурса, а также обеспечение безопасной эксплуатации машин и механизмов тесно связано с необходимостью оценки их технического состояния. Наиболее эффективными являются методы неразрушающего контроля, в частности - вибродиагностика. Именно вибросигнал, обладая достаточно емкой информацией о работе агрегата и его элементов, может являться достоверным показателем его состояния.

В настоящее время в нефтегазовой отрасли одними из самых распространенных разновидностей машин являются центробежные насосные агрегаты (ЦНА), оценка технического состояния которых производится на основе периодического контроля вибропараметров. Известно, что службы вибродиагностики в большинстве случаев применяют спектральный метод анализа вибросигналов, основанный на первичном Фурье-преобразовании. Наряду с неоспоримыми достоинствами, это преобразование обладает и определенными недостатками: исходный сигнал заменяется на периодический, для всего исследуемого сигнала нестационарного процесса получаются усредненные коэффициенты. Все это затрудняет постановку диагноза, требует дополнительного применения вспомогательных методов или устройств. Особую сложность вызывает идентификация дефектов подшипниковых узлов па ранних стадиях и в процессе развития. Разрушение подшипников приводит к износу деталей ротора и в некоторых случаях посадочных мест под подшипник. Очевидно, что в ходе технологического процесса выход из строя насосного агрегата по вине дефектного подшипника может привести к аварийной ситуации, а также дополнительным затратам при ремонте. Поэтому своевременному выявлению возникновения и развития дефектов подшипников и, как следствие, предупреждению разрушения, на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии придается особое значение.

Предыдущими исследованиями было доказано, что для оценки технического состояния насосных агрегатов может применяться метод реконструированных фазовых портретов, основанный на теории детерминированного хаоса. Он позволяет достоверно определять такие дефекты, как дисбаланс, несоосность валов, потеря жесткости опор. Однако этот метод ранее не использовался для выявления конструктивных элементов подшипников насосных агрегатов из-за отсутствия их фазовых портретов и сложности извлечения информации из «шума» В связи с этим актуальным является получение фазовых портретов и применение данного метода для выявления дефектов подшипников.

Целью работы является выявление дефектов подшипников качения центробежных насосных агрегатов на ранних стадиях развития с использованием метода реконструированных фазовых портретов, основанного на теории детерминированного хаоса.

В связи с этим решались следующие задачи:

1) анализ статистических данных по наработке отказов ЦНА;

2) исследование влияния шумовой составляющей на идентификацию основных частот подшипниковой вибрации. Проверка возможности очищения вибросигнала от шума и подбор параметров очищения;

3) подбор диагностических критериев оценки технического состояния подшипников качения насосных агрегатов;

4) разработка методики оценки технического состояния подшипников качения ЦНА на основе теории детерминированного хаоса;

5) проведение вибродиагностики ЦНА с целью выявления зарождающихся дефектов подшипников качения с помощью разработанного метода.

Методы решения задач. При решении поставленных задач использовались вероятностно-статистические методы, методы математической обработки, а также теория детерминированного хаоса.

Научная новизна

1) получены фазовые портреты вибросигналов для дефектов конструктивных элементов подшипников качения, характеризующих их предельное состояние. На их основе производится оценка технического состояния подшипников качения путем сравнения с фазовыми портретами реальных вибросигналов насосных агрегатов;

2) установлен характер изменения формы фазового портрета на примере дефекта сепаратора подшипника при различном соотношении амплитуды сепараторных частот и уровня шумовой составляющей; 3) установлено, что показателем развития дефекта подшипника является увеличение масштабного коэффициента до значения 15-18.

Научная и практическая ценность работы

Результаты работы позволяют выявлять дефекты подшипников качения на ранних стадиях развития, снижая риск возникновения отказов ЦНА. Разработанные методические рекомендации «Оценка технического состояния подшипников качения ЦНА» вкедрены для использования в лабораториях вибродиагностики на предприятиях ООО "НОРТЭКС" и ООО "СИНТЕЗМЕХАНИК".

Результаты исследований, представленные в работе, используется в учебном процессе УГНТУ при изучении дисциплин "Диагностика оборудования нефтегазопереработки", "Оценка технического состояния оборудования" студентами 5 курса специальности 171700 "Оборудование нефтегазопереработки" и при дипломном проектировании.

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Основные положения доложены на международных научно-технических конференциях.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов. Работа изложена на 107 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 5 таблиц, список литературы из 105 наименований, 5 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Произведен анализ статистических данных по наработке отказов ЦНА, который позволил определить необходимость разработки дополнительного способа обработки сигнала, отличного от стандартного спектрального разложения, для выявления дефектов подшипников ка- . чения.

2 Определено, что имеющаяся в вибросигнале шумовая составляющая затрудняет выявление дефектов подшипников. Показано, что очищение вибросигнала от шумовой составляющей достигается с помощью вейвлет-преобразования при использовании программного комплекса MATLAB 6.0 с применением вейвлета Добеши и числом дискретизации от 5 до 8.

3 Установлено, что показателем развития дефекта подшипника является увеличение масштабного коэффициента. При этом предельное состояние насосного агрегата достигается при значении масштабного коэффициента 15-18.

4 Совпадение фазовых портретов, построенных по узкополосным диапазонам формы волны вибросигнала, свидетельствует о наличии дефекта в конструктивных элементах подшипника.

5 Разработан метод построения реконструированных фазовых портретов, основанный на теории детерминированного хаоса, который позволяет выявлять дефекты конструктивных элементов подшипников качения при оценке состояния насосного агрегата.

6 Доказано, что фазовые портреты для различных элементов подшипников качения имеют различную структуру. Это позволяет визуально иден- . тифицировать дефекты конструктивных элементов подшипников качения, возникающие в насосном агрегате.

7 Установлено, что в случае развития в насосном агрегате группы дефектов форма фазового портрета определяется структурой доминирующего дефекта. Фазовые портреты зарождающихся дефектов начинают формироваться с момента, когда амплитуда частоты, относящаяся к вибрации конструктивных элементов подшипника, превышает шумовую составляющую в 2,5 раза.

1. Дулясова М.В. Прогнозирование безопасности технологических установок НПЗ с учетом влияния человеческого фактора: Автореф. диссер. канд. техн. наук Уфа, 1999 - С. 2-24.

2. Елисеев Б.М. Расчет деталей центробежных насосов.- М.: Машиностроение, 1975.-С. 22-25.

3. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы: Теория, конструирование и применение М.: Машиностроение, I960.- С. 50-80.

4. Башта Т.М., Руднев С.С. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы М.: Машиностроение. 1982 — С. 43-47.

5. Михайлов А.Н. Малюшенко В.В. Лопастные насосы: Теория, расчет и конструирование.- М.: Машиностроение, 1977 — С. 7-10, 11-40.

6. Айзенштейн М.Д. Центробежные насосы для нефтяной промышленности.- М.: Гостоптехиздат, 1957.

7. Рахмилевич 3.3. Насосы в химической промышленности: Справ, изд.- М.: Химия, 1990.- 240 с.

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

9. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Акбердин A.M. Диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций.- М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003.- 347 с.

10. Репин А.И., Яшин М.М. Особенности построения алгоритмов вибродиагностики магистральных насосных агрегатов методами нечеткой логики. //Тез. докл. 15 Российской науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": В 2 т.- М., 1999.-Т.1. С. 284

11. Александров А.А., Барков А.В., Баркова Н.А., Шафранский В.А. Вибрация и вибродиагностика судового энергетического оборудования.- Л.: Судостроение, 1986.- 276 с.

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

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

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

15. Сулейманов Р.Н., Филимонов О.В., Галеева Ф.Ф., Рязанцев А.О. Виброакустическая диагностика насосных агрегатов.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002.- 162 с.

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

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

18. Баркова Н.А. Введение в виброакустическую диагностику роторных машин и оборудования.- Санкт-Петербург, 2003.- 158 с.

19. Вибрации в технике. Справочник /Под ред. Генкина.- М.: Машиностроение. T.l—Т5. 1981.- 252 с.

20. Вибрации в технике: Справочник.- т. 31/ Под ред. Ф.М. Дименейберга и К.С. Колесникова.- М.: Машиностроение, 1980.- 544 с.

21. Балицкий Ф.Я., Иванова М.А., Соколова А.Г., Хомяков Е.И. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов.- М.: Наука, 1984.129 с.

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

23. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов.-М.: Мир, 1978.

24. Гольдберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов.- М.: Радио и связь, 1990.

25. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов.- М.: Мир, 1982.

26. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев АЛО. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации. Рекомендации для пользователей систем диагностики.- Санкт-Петербург: Изд-во СПбГМТУ, 2000.- 361 с.

27. Ширман А.Р., Соловьев А.Б. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования.- М., 1996.- С. 5-276.

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

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

30. Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем.- JL: Машиностроение, 1983.239 с.

31. Гольдин А.С. Вибрация роторных машин.- М.: Машиностроение,1999.

32. Фарамазов С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация-М.: Химия, 1984.- 328 с.

33. Биргер И.А. Техническая диагностика.- М., 1978.- С. 7-130.

34. Брановский М.А. и др. Исследование и устранение вибрации турбоагрегатов.- М.: Энергия, 1969.- С. 43-135.

35. Русов В.А. Спектральная вибродиагностика.- Пермь: Виброцентр, 1996.- 153 с.

36. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник/ Под ред. В.В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1995.-488 с.

37. Васильев Д.В. Вибрация в технике// Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях.- 1995, №4, С. 4-109.

38. Вибрация в технике: Справочник/ Под редакцией В.В. Болотина.-М.: Машиностроение, 1999.- Т.1. Колебания линейных систем С. 28-30.

39. Генкин М.Д., Балицкий Ф.Я., Бобровницкий Ю.И. и др. Вопросы акустической диагностики. Методы виброизоляции машин и присоединенных конструкций.- М.: Наука, 1975.- С. 67-91.

40. Балицкий Ф.Я., Генкин М.Д., Иванова М.А. и др. Современные методы и средства вибрационной диагностики машин и конструкций //Научно-технический прогресс в машиностроении.- М.: МЦНТИ и ИМАШ РАН, 1990.1. Вып. 25, С. 5-116.

41. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами.- М: Мир, 1973.-С. 5-157.

42. Рябыкин С.А., Кваснин В.В. Применение кепстрального анализа для вибродиагностики зубчатых передач.- Киев.: Приборостроение, 1985.-Вып. 37, С. 93-95.

43. Горелик А.Я., Требунский А.Н. Методы технической диагностики машин и механизмов.- М.: НТЦ «Информатика», 1990.- С. 5-204.

44. Кучерявый В.И. Моделирование вероятности разрушения деталей машин при случайном комбинированном воздействии. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1995.- №3, 133 с.

45. Якубович В.А. Вибрация основной фактор, сопровождающий отказы оборудования компрессорных цехов. Анализ статистики отказов // Тез. докл. 15 Российской науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": В 2 т.-М., 1999.- Т.1, С. 259.

46. Барков А.В. Вибродиагностирование роторного оборудования// Пятая юбилейная международная деловая встреча «Диагностика-95»: Сб. ст.-М., 1995, С. 80-89.

47. Соколова А.Г., Балицкий Ф.Я., Панов С.Н. Особенности диагностирования машин по трехмерному вектору вибрации// Тез. докл. 15 Российской науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": В 2 т.-М., 1999.-Т.1, С. 265.

48. Стрельченко А.Н. Новые разработки "Оргтехдиагностика" в области технических средств //Пятая юбилейная международная деловая встреча «Диагностика-95»: Сб. ст.- М., 1995.- С. 47-50.

49. Баранов В.М., Гриценко А.И., Карасевич A.M. Акустическая диагностика и контроль на предприятиях топливно-энергетическогокомплекса М.: Наука, 1998 - С. 235-237.

50. Тихвинский А.Н. Особенности нормирования вибрации для задач вибродиагностики газоперекачивающих агрегатов магистральных трубопроводов// Тез. докл. 15 Российской науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика": В 2 т.- М., 1999.- Т.1, С. 288.

51. Кроуфорд А.Р. Мониторинг оборудования.- США, 1996.- 312 с.

52. Барков А.В. Диагностика и прогнозирование технического состояния подшипников качения по их виброакустическим характеристикам // Судостроение, 1985.- № 3, С. 21-23.

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

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

55. 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.

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

57. Рудаченко А.В., Штин И.В., Опыт внедрения систем вибрационной диагностики при техническом обслуживании и ремонте оборудования НПС по техническому состоянию, ж. Трубопроводный транспорт нефти, 1998.- №4.

58. Жаботинский A.M. Концентрационные автоколебания.- М.: Наука, 1974.-С. 61-65.

59. Заславский Г.М., Сагдеев Р.З. Введение в нелинейную физику: От маятника до турбулентности и хаоса.- М.: Наука, 1988 — С. 229-231.

60. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение.- М.: Мир, 1990.-С. 156.

61. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации.1.3

62. М.: Мир, 1979.-С. 162-164.

63. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения.— Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1997.-389 с.

64. Коллакот Р. Диагностика повреждений М.: Мир, 1989 - 519 с.

65. Соколинский Л.И., Тихвинский А.Н., Якубович В.А. Применение методов вибродиагностики перспективное направление эксплуатационного контроля нагнетательных установок (по зарубежным материалам)// Тематический обзор.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982.-С. 83.

66. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. Нелинейность, неравновесность, неоднородность-Уфа: Гилем, 1999-С. 40-51.

67. Ямалиев В.У. Эксплуатационно-технологическая оценка состояния глубинного бурового оборудования. Дис. д-ра техн. наук — Уфа: УГНТУ, 2002 — С.311.

68. Смородова О.В. Диагностирование технического состояния газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций. Дис. к-та техн. наук.— Уфа: УГНТУ, 1999.-С. 146.

69. Солодовников Д.С. Вейвлеты и детерминированный хаос при анализе вибросигналов центробежно-компрессорных агрегатов. Дис. к-та техн. наук.-Уфа: УГНТУ, 2000,-С. 124.

70. Фолиянц А.Е., Мартынов Н.В., Сученинов А.П. Центробежные насосы-Волгоград: ИПК «Царицын», 1995.- 304 с.

71. Гетье В.А, Елин В.И, Солдатов К.Н. Нефтяное оборудование.- М.: Машиностроение, 1958,-С. 121-223.

72. Насосы: Справочное пособие/ Пер. с нем. Бадеке К., Градевальд А., Хундт К.-Х.; Под ред. Плетнера В., Малюшенко В.В., Бобок М.К.- М.: Машиностроение, 1979.- 502 с.

73. Абдрашитов С.А., Тупиченков А.А., Вершинин И.М. Тененгольц С.М. Насосы и компрессоры.- М.: Недра, 1974.- 296 с.

74. Технические средства диагностирования: Справочник/ Под ред. Клюева В.В.- М.: Машиностроение, 1989.- 672 с.

75. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов.-М.: Мир, 1989.- С. 45-77.

76. Башилов Г., Левкович-Маслюк JI. Мелковолновый анализ// Компьютерра.- 1998.-№ 8, С. 28.

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

78. Марпл С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения.- М.: Мир, 1990.- С. 85-209.

79. 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.

80. 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.

81. Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа.- Пер. с англ. М.: Мир, 1983.-312 с.

82. Соколова А.Г. Методы и средства виброакустической диагностики машин. Проблемы машиностроения и надежности машин.- 1998, № 5.- С.156-163.

83. Руководство оператора «Анализатор машинного оборудования модели CSI-2120».- США: CSI, 1999.- 125 с.

84. Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Введение в синергетику.- М.: Наука, 1990.-272 с.

85. Карпов Н.В., Кириченко Н.А. Колебания, волны, структуры М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.- 496 с.

86. Кратчфилд Дж., Фармер Дж., Паккард Н., Шоу Р. Хаос// В мире науки.- 1987.- №2, С. 16-28.

87. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант.- М.: Прогресс, 1994272 с.

88. Странные аттракторы, сб.статей.- М.: Мир, 1981.

89. Пригожин И. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках. Пер. с англ.— М.: Наука, 1985 328 с.

90. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. Пер. с англ.- М.: Эдиториал УРСС, 2000.-312 с.

91. Хакен Г. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. Пер. с англ.—М.: Мир, 1985.-420 с.

92. Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров: Пер. с англ.- М.: Мир, 1990.-312 с.

93. Берже П., Помо И. Порядок в хаосе. О детерминистическом подходе к турбулентности. Пер. с франц.- М.: Мир, 1991.- 368 с.

94. Магнус К. Колебания.- М.: Мир, 1982.

95. Jackson Е. A. Perspectives of Nonlinear Dynamics.- Vol. I, II. -Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1989, 1990.

96. Manneville P. Dissipative Structures and Weak Turbulence.- Academici1. Press, London, 1990.

97. Шустер Г. Детерминированный хаос. Введение.- М.: Мир, 1988.

98. Шустер Г. Детерминированный хаос.- М.: Мир, 1990.- 312 с.

99. Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе.- М.: Мир, 1991.

100. Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Самарский А.А. Нестационарные структуры и диффузионный хаос.- М.: Наука, 1992.

101. Гласс Л., Мэки М. От часов к хаосу.-М.: Мир, 1991.

102. Сабуров В.К. Изменение фазовых портретов в насосных агрегатах в процессе накопления дефектов. Дис. магистра.- Уфа: УГНТУ, 2003.- С. 70.

103. Кроновер P.M. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории.- М.: Постмаркет, 2000.

104. Mittermayr, C.R., Lendl, В., Rosenberg, Е., Grasserbauer, М., The application of the wavelet power spectrum to detect and estimate 1/f noise in the presence of analytical signals, Analytica Chimica Acta, 388 1999.- p. 303-313.

105. Дьяконов В., Абраменкова И. МАТЛАБ. Обработка сигналов и изображений —СПб.: Питер, 2002.- 608 с.

106. Амплитуда временного сигнала ****** ******* ************* *

107. МАШИНА: ВА02-560-630-2У2,НПС-200/700

108. Измер.точка: Н-18а -Д1В —> Двигатель задний подш. Вертикаль

109. Дата/врем: 20-СЕН-02 08:42:19 Амплитуда: Ускорение в G

110. Основные подшипниковые частоты вибрации конструктивных элементов для различных типов подшипников качения

111. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обрлзоеачя

112. Уфимский государственный нефтянойотехнический университет

113. Россия, Республика Башкортостан, 450062г. Уфа, ул. Космонавтов, 11. Тел. (3472) 42-03-70

114. Факс (3472) 43-14-19, 42-07-34http://www.rusoil.net, E-mail: info@rusoil.net

115. УТВЕРЖДАЮ» Проректор по научной работе04 г.1. АКТвнедрения НТД от 03 сгитд^ря 2004 г.

116. Кузеевым И.Р., Закирничной М.М., Нафиковым А.Ф. «Методические рекомендации по оценке состояния подшипников качения центробежных насосных агрегатов» переданы для внедрения в лабораторию по технической диагностике машинного оборудования.

117. От кафедры МАХП УГНТУ: .т.н., профессорс^/ь$ ieiicraHoua U.A.л а рны Шмеханйк

118. J) Овчинников Ю.Л. . т. ииж. лаборатории по техн. диаг.1. П Кузеев И.Р.д.т.н. Зак-;;эпичная Маспи ант На иков А.Ф.1. УТВЕРЖДАЮ»1. УТВЕРЖДАЮ»

119. Директор ООО «СИНТЕЗ МЕХА НИК»1. Проректор щущнной работе1. АКТвнедрения НТД от OS ссиля 5р2004 г.

120. Мы, нижеподписавшиеся, представитель ООО «СИНТЕЗМЕХАНИК» главный механик Водопьянов А.И., начальник лаборатории вибродиагностики Буркацкий А.А., зав. кафедрой «Машины и аппараты химических производств»

121. Методические рекомендации позволяют диагностировать техническое состояние центробежных насосных агрегатов на основе анализа вибросигналов с использованием теории детерминированного хаоса.

122. Начальник лаборатории вибродиагностики , "г-:1. От ООО «СИНТЕЗМЕХАНИК»:1. От кафедры МАХП УГНТУ:• /// '^''"'" Буркацкий А.А.с/л аспират i 1афиков А.Ф.