Совершенствование методов выявления диагностических признаков технического состояния ГТД на основе спектра широкополосной вибрации

Сундуков, Александр Евгеньевич

Совершенствование методов выявления диагностических признаков технического состояния ГТД на основе спектра широкополосной вибрации тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Сундуков, Александр Евгеньевич АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Самара МЕСТО ЗАЩИТЫ

2010 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Совершенствование методов выявления диагностических признаков технического состояния ГТД на основе спектра широкополосной вибрации»

Автореферат диссертации на тему "Совершенствование методов выявления диагностических признаков технического состояния ГТД на основе спектра широкополосной вибрации"

На правах рукописи

Сундуков Александр Евгеньевич

Совершенствование методов

выявления диагностических признаков технического состояния ГТД на основе спектра широкополосной вибрации

Специальность 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат 4847945

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 6 МАЙ 2011

Самара-20 И

4847945

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения», ОАО «Самарское конструкторское бюро машиностроения»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Росляков Алексей Дмитриевич

Официальные оппоненты: . доктор технических наук,.профессор

Белоусов Анатолий Иванович

доктор технических наук, профессор Коняев Евгений Алексеевич

Ведущая организация: ОАО «КУЗНЕЦОВ», г. Самара

Защита состоится 10 июня 2011г. в 12— часов на заседании диссертационного совета Д212.215.02, созданного при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (Национальный исследовательский университет)» (СГАУ), по адресу: 443086 г. Самара, Московское шоссе, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ.

Автореферат разослан 6 мая 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент "7 ------ Головин А. Н.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Газотурбинные двигатели (ГТД), помимо традиционной области применения в авиации, получили широкое распространение в судостроении, энергетике, на магистральных газопроводах. Ведутся активные работы по их внедрению на железнодорожном транспорте. Современные ГТД характеризуются высокими удельными параметрами и напряжённостью конструкций. Повышение надёжности и снижение затрат на эксплуатацию таких машин предусматривает наличие методов и средств оценки их технического состояния. Практика показывает, что важное место здесь занимают виброакустические методы. Отечественный и зарубежный опыт отмечает, что для роторных машин контроль вибропараметров позволяет обнаруживать до -80 %-возможных отказов.

Основной задачей вибродиагностики является разделение технического состояния машины на два класса: исправное и неисправное. Это разделение осуществляется на основе'использования диагностических признаков того или иного дефекта. Многочисленными исследованиями установлено, что появление отказов роторных машин сопровождается модуляцией их вибрации. Одним из наиболее эффективных методов выделения модулирующих составляющих является спектр огибающей. Однако этот метод обладает рядом недостатков. Одним из основных, для высокооборотных машин, к которым относятся ГТД, является ограниченность информативного частотного диапазона. Это связано с необходимостью выделения, огибающей узкополосного процесса, осуществляемого соответствующим фильтром.

Известно, что изменение глубины модуляции на 5 % свидетельствует о появлении дефекта, а на 20 % характеризует наличие сильного дефекта. Это предъявляет повышенные требования к точности оценки интенсивности модулирующих составляющих.

Широко применяемый в обработке вибропроцессов алгоритм дискретного преобразования Фурье (ДПФ) при определении характеристик составляющих спектра вносит погрешность в оценку их уровня и частоты. Известны два способа повышения точности: применение весовых «окон» и метод интерполяции коэффициентов Фурье. Для случая полигармонических процессов последний даёт наилучшие результаты. Часто оба метода применяются совместно. Метод интерполяции коэффициентов Фурье используется как уточняющий оценок параметров гармоники. Однако авторы этого способа не рассмотрели влияние шумовой составляющей, которая, как правило, растёт с развитием дефекта. Для эффективного применения этого метода необходимо оценить область его использования. Кроме этого, для обеспечения требуемой точности следует применять ширину фильтра равную ширине составляющей спектра в частотной области. Работы, посвященные оценке этой ширины, дают противоречивые рекомендации, отличающиеся на два порядка.

Поэтому для обеспечения эффективного выделения и оценки интенсивности модулирующих составляющих вибрации ГТД необходимо продолжить исследования по отмеченным проблемам.

Цель работы. Развитие методов контроля технического состояния ГТД на основе совершенствования способов выделения модулирующих процессов широкополосной вибрации.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе сформулированы основные задачи.

1. Разработать метод выделения модулирующих составляющих широкополосной вибрации.

2. Выполнить моделирование амплитудно-модулированных процессов, соответствующих дефектам ряда типовых узлов ГТД и провести сравнительный анализ эффективности выделения модулирующих составляющих с использованием спектра огибающей и разработанного метода.

3. Определить реальную ширину дискретных составляющих спектра вибраций двигателей.

4. Оценить область применения, метода повышения точности ДПФ на основе интерполяции коэффициентов Фурье.

5. Оценить возможности предложенного метода выделения модулирующих составляющих на примере ряда дефектов типовых узлов ГТД.

Объектом исследования являются вибрационные процессы, генерируемые узлами ГТД при их функционировании.

Предметом исследования являются способы выделения модулирующих составляющих случайной вибрации, определения ширины дискретных составляющих вибрации двигателей, повышения точности ДПФ, экспериментальные данные и диагностические признаки дефектов узлов ГТД.

Методы исследования. В работе использованы эмпирические и теоретические методы исследования. Решения задач базируется на экспериментальных данных и известных теоретических положениях технической диагностики, цифровой обработки сигналов, статистической радиотехники, теории колебаний.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- разработан метод выделения модулирующих составляющих широкополосной вибрации, не вносящий ограничений на информативный частотный диапазон;

- разработана методика оценки текущего периода узкополосного процесса и на её основе получены данные по ширине дискретных составляющих спектра вибрации ГТД;

- впервые показано влияние «шума» на эффективность метода интерполяции коэффициентов Фурье как способа повышения точности ДПФ;

- выполнена экспериментальная оценка эффективности предложенного метода и на его основе получены диагностические признаки ряда дефектов узлов ГТД.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными экспериментов, а также исследованиями других авторов.

Пра1сгическая значимость работы состоит в том, что разработанные поло-

жения позволили:

- расширить частотный диапазон идентификации модулирующих составляющих вибрации ГТД с существенным увеличением выделенной интенсивности;

- использовать полученные данные по ширине дискретных составляющих вибрации ГТД для выбора ширины фильтра при обработке, что повысило точность оценки их интенсивности;

- определить область применения метода интерполяции коэффициентов Фурье как способа повышения точности ДПФ;

- расширить возможности диагностики технического состояния ГТД за счёт использования разработанных диагностических признаков. .

Реализация полученных результатов. Разработанные в диссертационной работе методики внедрены в практику оценки вибрационного состояния двигателей, выпускаемых ОАО «Моторостроитель», и применяются для оптимизации объёма ремонтных работ на «БПО-Суходол».

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 16 печатных работ, из них 8 в ведущих рецензируемых научных изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

- Лукачевских чтениях 1998, 1999 гг. в Самарском государственном аэрокосмическом университете (СГАУ);

- Всероссийской молодёжной "научной конференции «VII Королёвские чтения» (Самара, 2003 г.);

- Студенческой научно-технической конференции СГАУ (Самара, 2003, 2004, 2005 гг.);

- III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» (Самара, 2006 г.);

- Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (Самара, 2006,2009 гг.);

- Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: модели, методы, решения» (Орёл, 2007 г.).

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка используемых источников и приложений. Материалы диссертации содержат 125 страниц текста, 79 рисунков, 7 таблиц, 4 приложения на 6 страницах. Список использованных источников содержит 139 наименований. Общий объём работы 131 страница.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность выбранной темы диссертационной работы, цель и задачи, определены объект и предмет исследования, научная новизна и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведён критический анализ работ по методам выделения

диагностических признаков технического состояния роторных машин на базе модулирующих составляющих. Отмечен вклад в рассмотрение этих вопросов Б. В. Павлова, М. Д. Генкина, А. Г. Соколовой, А. А. Александрова, А. В. Баркова, Н. А. Барковой, В.А. Карасёва, В.П. Максимова, М. К. Сидоренко и других авторов. Показано, что на эффективность спектра огибающей оказывают влияние ширина, тип и затухание фильтра, выделяющего узкополосный процесс, выбранная частотная область, соотношение интенсивности шумовой и дискретной составляющих, её частота. Оценено влияние ширины фильтра при выполнении спектрального анализа на характеристики дискретных составляющих при различных соотношениях интенсивности гармоники и шума. Отмеченные проблемы проиллюстрированы на примере анализа реальных вибрационных процессов двигателей. Приведена классификация дефектов ГТД, вызывающих амплитудную модуляцию вибрационного процесса.

Вторая глава посвящена совершенствованию методов получения диагностических признаков технического состояния ГТД на базе выделения модулирующих составляющих. На основе анализа амплитудно-модулированных колебаний обоснован выбор модели, не накладывающей ограничений на соотношение частот модулированного и модулирующего процессов в виде

X(0 = H(0 + X>,(0 + V(0,

где Si(t) - колебания механизмов, в общем случае нестационарные или нелинейные (модулированные), u(t) - нерегулярный циклический тренд среднего значения, v(t) - импульсные отклонения.

Все структурные компоненты этой модели распознаваемы по параметрам расположения экстремальных точек исследуемых колебаний. Это позволило разработать новый метод получения модулирующих составляющих на основе выделения максимумов широкополосной вибрации. Показано, что используя массив выделенных максимумов можно получать полную информацию о модулирующих гармониках. При этом, в отличие от спектра огибающей узкополосного процесса, здесь отсутствует ограничение на частотный диапазон, в котором они представлены. Предлагаемый алгоритм обработки данных выглядит следующим образом. Исходный центрированный широкополосный процесс квантуется достаточно высокой частотой и производится поиск максимумов путём сравнения последовательных значений отсчётов. Методом «скользящего окна» (ширина «окна» 1, 3, 5, 7 и т.д. максимумов с последовательным сдвигом на один максимум) выбираются новые значения максимумов (в каждом «окне» выбирается один максимум с наибольшим значением). Далее производится спектральный анализ полученных данных. Проведено тестирование предложенного алгоритма с целью исследования его особенностей и сопоставления со спектром огибающей узкополосного процесса. Для этого проанализирован модулированный шум (в полосе 0-^28,8 кГц) гармоническим процессом с постоянным уровнем и несколькими значениями частоты fc. Полученные данные, (рисунок 1) показывают, что уровень выделенной гармоники существенно зависит от её частоты и ширины «окна» (здесь СКЗ-среднеквадратическое значение модулирующей гармоники). Такой вид зависимостей объясняется двумя противо-

положными тенденциями: с одной стороны, расширение «окна» приводит к увеличению измеренного уровня; с другой, это расширение можно рассматривать как использование фильтра нижних частот с уменьшающейся частотой среза. Наличие максимумов позволяет выбрать оптимальное значение ширины «окна» в функции частоты (рисунок 2) в зависимости от частотного диапазона, в котором представлены информативные модулирующие составляющие.

Рисунок 1 - Зависимость замеренной интенсивности модулирующей гармоники от ширины «окна» (число максимумов) при нескольких значениях /с: 1-0,5 кГц; 2-1 кГц; 3-3 кГц; 4-5 кГц; 5-10 кГц

О 10 20 30 40

Число максимумов

Рисунок 2 - Зависимость ширины «окна» (число максимумов) от частоты модулирующей гармоники при максимальном значении её интенсивности

0 2 4 6 8 10 12 Частота гармоники, кГц

Исходя из получаемой интенсивности гармойической составляющей и времени расчёта данных, рекомендованы следующие значения: в диапазоне до 1 кГц ширина «окна» - 15; в диапазоне от 1 до 5 кГц - 5; свыше 5 кГц - 3.

Было оценено влияние ширины исследуемого частотного диапазона на уровень выделенной гармоники. Оценка производилась для следующих диапазонов: 0-3 кГц; 0-5 кГц; 0-10 кГц; 0-28,8 кГц (таблица 1).'

Таблица 1

Частотный диапазон, кГц 0-3 0-5 0-10 0-28,8

СКЗ модулирующей гармоники' 0,04 0,09 0,029 1,0

Как видно из представленных данных, расширение частотного диапазона приводит практически к линейному увеличению интенсивности выделенной гармоники. Для сопоставления результатов выделения модулирующей составляющей с использованием спектров максимумов и огибающей узкополосного процесса, последний выделялся 1/3 октавным фильтром с центральной частотой 20 кГц. Представленные данные (рисунок 3) показывают, что в диапазоне

кг

частот до 5 кГц спектр максимумов обеспечивает получение интенсивности модулирующей гармоники в 4-5 раз больше, чем спектр огибающей. Выше 5 кГц спектр огибающей не позволяет идентифицировать модулирующую составляющую. Следует отметить, что во всех рассмотренных случаях автоспектр не обеспечивал выделение модулирующей гармоники.

Рисунок 3 - Интенсивность модулирующей гармоники, выделенная спектром огибающей (1) и максимумов (2)

О 2 4 6 8 10 12 Частота модулирующей гармоники, кГц

Полученные данные по влиянию ширины «окна» и анализируемого частотного диапазона на результаты анализа подтверждены обработкой реальных вибрационных процессов.

При реализации метода необходимо обоснованно выбирать частоту квантования. Для самой высокочастотной составляющей рассмотрен «худший» случай (рисунок 4), когда максимум находится симметрично относительно двух соседних отсчетов. Показано, что при этом относительная погрешность оценки значения максимума определяется соотношением 8=1-1 сон(п'Ы) | (ТУ—число точек на период колебаний). Графический вид этой зависимости представлен на рисунке 5.

Рисунок 4 - Условия максимальной Рисунок 5 - Зависимость максимальной погрешности ЛА оценки амппиту- относительной погрешности 5 от коли-ды чества отсчётов на период колебаний

На основе оценки текущего значения периода 7, на каждом полупериоде выделенного квазигармонического процесса (рисунок 6) разработана методика определения ширины дискретной составляющей А/с. Для этого рассчитывается массив значений периодов узкополосного случайного процесса и, соответст-

венно, частоты. Здесь Дх =

A At

; At=l/Fm\ Fm — частота квантования процес-

А,+А2

са; Аи А2- соответственно значения процесса до и после смены знака.

Л! 1

тгд; t2~

Рисунок 6 - Иллюстрация погрешно-t сти оценки периода узкополосного процесса

При этом установлено, что погрешность оценки периода определяется соотношением

д =

^(/,+AO-sin i^f,

-t,

По полученному массиву данных текущей частоты путём расчёта автоспектра определяются значения частоты модулирующего колебания и её среднеквад-ратическая величина а/. Эти параметры позволяют оценивать величину Л/с с использованием известного соотношения (1), определяющего ширину дискретной составляющей спектра при наличии частотной модуляции:

4/; =

при

of/Fa «1,

(1)

2of л/2 In 2

при

of/Fa »1.

На основе достаточно большого статистического материала на базе двигателей серии НК наземного применения показано, что для составляющих, генерируемых ротором турбокомпрессора и источниками, кинематически с ним связанными, 4/с=0,03+0,07 % от центральной частоты. Для ротора свободной турбины - 0,1-М),4 %.

Была оценена область применения метода повышения точности ДПФ на основе интерполяции коэффициентов Фурье. При анализе метода его представляют в виде спектроанализатора с параллельными фильтрами (рисунок 7) и ис-

Рисунок 7 - Передаточные функции трех соседних фильтров

пользуют отклики соседних фильтров (а0- для центрального фильтра; 01 - для соседнего). Сдвинув частотную ось так, чтобы начало координат совпало с центральной частотой среднего фильтра, для случая широко используемого «окна» Хеннинга, получены выражения (2, 3) для погрешностей оценки частоты /с (А) и уровня (Аа):

А; =2,

2-Б 1 + Б

, (2)

где

I 1+">2 '

1 + -

Ла

„2/ а\ (

1 + г,

2-Б 1+ Б

2-Б 1 + Б

. эт (я

.(3)

Здесь й(/=сг/(Тш (<тш - среднеквадратическое значение шума в фильтре, Г/ - длина реализации, 2!=/,/Л[ф , Л/ф - ширина фильтра). Величина А\/ определяет погрешность оценки частоты в долях ширины фильтра. На центральной частоте фильтра (г 1=0) её погрешность без уточнения равна 0. При а!=1 (рисунок 8а) влияние «шумовой» составляющей приводит к погрешности в 35% от ширины фильтра. Для г1=0,5 (рисунок 86) погрешность оценки интенсивности с уточнением существенно больше, чем без него (~ 43% вместо 15,5 %).

Параметр Параметр

а б

Рисунок 8 - Зависимость погрешности оценки частоты (а) и интенсивности ■ (б) гармоники от параметра 21 при нескольких значениях а1 (1—1, 2—3, 3-5)

При погрешности оценки интенсивности 15,5 % («окно» Хеннинга), параметр а/=1,8. Тогда, при а/< 1,8 использование метода интерполяции коэффициентов Фурье приводит к погрешности большей, чем в случае временного «окна».

Для оценки степени «зашумлённости» составляющей и целесообразности использования алгоритма уточнения, получено соотношение (4) , определяющее параметр а/ на основе измерения суммарной интенсивности ст^ с использованием двух значений ширины фильтра А/ф1 и А/ф2

В третьей главе проведено моделирование вибрационных процессов, соот-

ветствующих дефектам типовых узлов ГТД. Моделирование выполнено на основе использования большого статистического материала соответствия видов дефектов узлов роторных машин соответствующим спектрам огибающих, полученных А. В. Барковым с сотрудниками. Моделировались дефекты: подшипников качения (неоднородный радиальный натяг, перекос наружного кольца, изнашивание наружного кольца, проскальзывание наружного кольца, изнашивание тел качения и сепаратора, раковины (трещины) в наружном и внутреннем кольце), зубчатых зацеплений (биение шестерни, отсутствие зуба на шестерне, дефекты зацепления, дефекты смазки), рабочих колес (биение рабочего колеса, дефекты лопаток, автоколебания), кавитация в насосах, дефекты узлов соединения валов (биение и дефекты муфты). Примеры соответствующих спектров огибающей и максимумов представлены на рисунке 9 (где /, -частота вращения ротора;^ - лопаточная' гармоника,- частота мелькания тел качения по наружному кольцу). Проведённый анализ показал, что в диапазоне частот до 4 кГц структура спектров огибающей и максимумов одинакова, при существенно большей интенсивности модулирующих составляющих в последнем. Выше этой частоты идентификация модулирующих гармоник обеспечивается только спектром максимумов.

в ' г

Рисунок 9 - Спектры огибающей (а, в) и максимумов (б, г) при изнашивании наружного кольца подшипника (а, б) и при биении рабочего колеса (в,г)

На основании проведённых исследований предложена методика обработки вибрационных процессов на базе спектра максимумов со следующей последовательностью операций. Определяется частотный диапазон анализа и частота

квантования, задается точность оценки интенсивности, выбирается ширина фильтра и производится расчет длины реализации. При неудовлетворительной погрешности оценки интенсивности с используемым временным «окном», оценивается степень «зашумленности» составляющих. Если а/<1,8 используется временное «окно», в остальных случаях - метод интерполяции коэффициентов Фурье. Выбирается количество осреднений, ширина «скользящего окна», процесс центрируется и рассчитывается спектр максимумов.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию эффективности разработанного спектра максимумов.

Использовав записи вибропроцессов, полученные сотрудниками СГАУ и ОАО «СКБМ» при испытаниях подшипников качения на специальной установке, было показано, что спектр максимумов позволяет выделять новые диагностические признаки их изнашивания. Установлено, что относительная частота вращения сепаратора может служить характеристикой степени изнашивания подшипников (рисунок 10). Метод позволяет уверенно оценивать изнашивание по изменению относительной интенсивности модулирующих компонент (рисунок 11, здесь ам, ар - соответственно интенсивность модулирующих гармоник и роторной составляющей). Аналогичные зависимости для автоспектра и спектра огибающей получить не удалось из-за трудностей идентификации в этих спектрах сепараторной составляющей.

0 2 4

Эквивалентная статическая нагрузка кН

Рисунок 10- Зависимость максимального изменения относительной частоты вращения сепаратора от эквивалентной статической нагрузки

0 0.5 1 1.5 2

Изменение веса подшипника, НхЮО

Рисунок 11 - Зависимость относительного уровня модулирующих компонент от степени изнашивания подшипника ■

Получены экспериментальные данные оценки параметров пульсации и вибрации топливного насоса одного из ГТД. При исследовании кавитационного режима работы насоса на специальной установке выявлены новые диагностические признаки кавитации: увеличение (более чем на порядок) в спектре максимумов составляющей на частоте вращения ротора и наличие модулирующих

компонент с частотой вращения ротора около лопастной составляющей (рисунки 12, 13).

- Г

0,06 •

0.04 i

U ' ' '

0 0*2 0.4

§0,06

< 0.04

0,6

0,8 кГц

а б

Рисунок 12 - Спектры максимумов пульсаций давления на'выходе шестеренной ступени при нормальной работе насоса (а) и в случае кавитации (б)

Норм, работа Предкавитация Кавитация

Норм.работа Предкавитация Кавитация

а б

Рисунок 13 - Зависимость интенсивности гармоники на частоте// (а) и отношения cyja„ для гармоники на частоте/, (б) от режима работы насоса

На примере исследования вибрации турбогенераторного агрегата на базе ГТД НК-14ЭБР и двигателя НК-14Э показано, что спектр максимумов более чувствителен к проявлению дефектов, чем спектр огибающей, и позволяет идентифицировать диагностические.признаки технического состояния двигателей в более широком частотном диапазоне.

В пятой главе оценена технико-экономическая эффективность разработанных методов на примере ГТД и других типов роторных машин. Показано, что использование спектра максимумов позволило снизить количество необоснованных съёмов двигателей. Использование разработанной методики диагностики на предприятии по ремонту насосов дало экономический эффект 2 миллиона 150 тысяч рублей в ценах 2005 г.

Выводы и основные результаты работы

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований усовершенствованы методы выявления вибродиагностических признаков технического состояния ГТД в том числе:

1. На основе выделения максимумов широкополосной вибрации разработан метод и соответствующее программное обеспечение получения модулирующих составляющих. Установлено, что при анализе в диапазоне 28,8 кГц спектр огибающей позволяет выявить модулирующие гармоники до 4 кГц с интенсивностью в несколько раз меньше, чем спектр максимумов. Для спектра максимумов частотный диапазон определяется только требованиями к точности оценки интенсивности составляющих и зависит от частоты квантования, что позволяет получать диагностические признаки дефектов во всем исследуемом диапазоне частот.

2. На базе разработанных методики и соответствующего программного обеспечения оценки текущей частоты узкополосного случайного процесса, анализа статистики вибрации ГТД серии НК наземного применения показано, что составляющие, генерируемые ротором турбокомпрессора и источниками, кинематически связанными с ним, эта ширина равна 0,03-0,07 % от центральной частоты, для ротора свободной турбины - 0,1-0,4 %. Полученные данные являются основой при выборе ширины фильтра для обработки вибрации на стационарных режимах работы двигателя.

3. Представив алгоритм ДПФ как спектроанализатор с параллельными фильтрами и, оценив интенсивность процесса вида «гармоника + шум» в двух соседних фильтрах, впервые показано влияние «шумовой» составляющей на эффективность алгоритма интерполяции коэффициентов Фурье, как метода повышения точности ДПФ. Установлено, что при величине параметра а/ <1,8 использование алгоритма дает погрешности оценки интенсивности и частоты, существенно превышающие соответствующие значения для случая «окна» Хеннинга, что позволяет определить область применения данного алгоритма.

4. На основе разработанного спектра максимумов получены диагностические признаки изнашивания подшипников в виде относительных частоты вращения сепаратора и интенсивности модулирующих компонент на этой частоте, а также диагностические признаки кавитации насоса в виде увеличения в несколько раз интенсивности роторной гармоники и появления модулирующих компонент около лопастной составляющей. На примере вибрации редукторов двигателя НК-14Э и турбогенераторного агрегата на базе ГТД НК-14ЭБР показано, что спектр максимумов более чувствителен к проявлению дефектов и позволяет идентифицировать диагностические признаки на частотах, недоступных для спектра огибающей.

5. Разработанные методы диагностики машин внедрены на ОАО «Моторостроитель», что позволило снизить количество необоснованных съёмов двигателей. Применение предложенных методов в диагностике технического состояния насосов на ООО «БПО-Суходол» обеспечило получение экономии 2 мил-

лиона 150 тысяч рублей в год.

6. Предложенные методы могут быть использованы для оценки технического состояния других типов роторных машин при их изготовлении, ремонте и в процессе эксплуатации.

Перечень публикаций по теме диссертации

в ведущих рецензируемых научных изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией:

1. Сундуков, А.Е. Анализ вибрационного состояния подшипников качения в процессе их износа [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков //Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва. -2006. - №2(10). - С. 85- 89.

2. Сундуков, А.Е. Анализ влияния параметров спектра максимумов на эффективность выделения модулирующих составляющих вибрации ГТД [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков, В.А. Николаев //Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва. -2009. - №3 (19).- С. 147-151.

3. Сундуков, А. Е. Вибродиагностика технического состояния блочной электростанции БГТЭС-9.5 [Текст] / А. Е. Сундуков, Е. В. Сундуков // Промышленная энергетика-2009 -№5. - С.16-17.

4. Сундуков, А.Е. Влияние ширины фильтра на характеристики дискретных составляющих вибрации ГТД [Текст] / А.Е. Сундуков, В.А. Николаев, Е.В. Сундуков //Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва. -2009. -№3 (19).- С. 143-146.

5. Сундуков, А.Е. Исследования вибрационного состояния подшипников качения в процессе их износа. Анализ экспериментальных данных на базе спектра максимумов [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва. - 2006. - №2(10). - С.90 - 93.

6. Сундуков, А.Е. Оценка влияния «шумовой» составляющей на эффективность алгоритма повышения точности спектрального анализа на базе ДПФ [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков, C.B. Глухов // Известия Самарского научного центра РАН: спец. выпуск "Проблемы железнодорожного транспорта на современном этапе развития". - 2006. - С. 190-193.

7. Сундуков, А.Е. Оценка ширины дискретных составляющих спектра вибрации энергетических машин [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков, A.B. Бит-Зая, А.Д. Росляков // Известия Самарского научного центра РАН: спец. выпуск "Проблемы железнодорожного транспорта на современном этапе развития",-

2006.-С. 194-197.

8. Сундуков, А.Е. Распределение расхода топлива между основными и дежурными горелками камер сгорания газотурбинных двигателей/ [Текст] / А.Е. Сундуков, A.B. Бит-Зая // Известия Самарского научного центра РАН: спец. выпуск "Перспективы и направления развития транспортной системы" -

2007.-С.164- 167.

в других изданиях:

9. Сундуков, А.Е. Анализ некоторых характеристик дискретных составляющих спектра вибрации ГТД [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков, А. В. Николаев //Проблемы и перспективы развития двигателестроения: сб. статей Международной научно-технической конференции. -Самара: Изд-во СГАУ, 2009. - С. 86 - 87.

10. Сундуков, А. Е. Диагностика кавитации в шестеренных насосах [Текст] /

A.Е. Сундуков, М.С. Гаспаров, А.Н. Крючков, Е.В. Шахматов // Гидропневмоавтоматика и гидропривод - 2005: сб. научных трудов в 2 т. Т.1.- КГТА- Ковров, 2006. - С.202 - 205.

11. Сундуков, А. Е. Выбор параметров при использовании спектра максимумов [Текст] / А. Е. Сундуков, Е. В. Сундуков, A.B. Николаев //Проблемы и перспективы развития двигателестроения: сб. статей Международной научно-технической конференции. -Самара: Изд-во СГАУ, 2009.'- С. 84- 86.

12. Сундуков, А. Е. Применение газотурбинных двигателей на локомотивах [Текст] / А. Е. Сундуков, А.Д. Росляков, A.B. Бит-Зая //Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта: материалы докладов 3-й Международной научно-практической конференции. -Самара: СамГУПС, 2006. - С. 95 -97.

13. Сундуков, А.Е. Исследование вибрационного состояния подшипников качения в процессе их износа. Анализ экспериментальных данных на базе спектра максимумов [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: материалы докладов Международной научно-технической конференции. - Самара: Изд-во СГАУ, 2006, Ч.2.-С.75.

14. Сундуков, А.Е. Исследование вибрационного состояния подшипников качения в процессе их износа. Эксперимент и анализ данных [Текст] / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: материалы докладов Международной научно-технической конференции -Самара: Изд-во СГАУ, 2006, Ч.2.-С.74-75.

15. Сундуков, А. Е. Исследование причины повышенной осевой вибрации двигателя НК-14СТ [Текст] / А. Е. Сундуков, В. А. Николаев, А.Д. Росляков, Е.

B. Сундуков // Современные технологии в машиностроении: сб. статей XI Международной научно-практической конференции.- Пенза, 2007. - С.205-206.

16. Сундуков, А.Е. Методы вибродиагностического контроля и диагностики . агрегатов топливопитания и регулирования авиационных ГТД // VII Королёвские чтения: Всероссийская молодежная научно-техническая конференция-Самара: Изд-во СГАУ, 2003.-ТЛ.-С.132.

Подписано в печать 03.05.11 г. Тираж 100 экз. Отпечатано с готового оригинал-макета заказчика. СГАУ, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Сундуков, Александр Евгеньевич

Основные обозначения, индексы и сокращения.

Введение.

1. Современное состояние вопроса.

1.1. Анализ состояния вопроса по выделению и оценке интенсивности модулирующих составляющих вибрации роторных машин.

1.2. Оценка влияния ширины фильтра на результаты измерений характеристик вибропроцессов.

1.3.Особенности получения диагностических признаков с ипользованием спектра огибающей.

1.4.Классификация дефектов ГТД, вызывающих амплитудную модуляцию вибрационного процесса.

2. Совершенствование методов выделения и оценки интенсивности модулирующих составляющих вибрации ГТД.

2.1. Обоснование выбора модели амплитудно-модулированной вибрации

2.2. Разработка метода выделения модулирующих составляющих при анализе широкополосной вибрации.

2.3. Оценка ширины дискретных составляющих спектра вибрации

2.4. Анализ влияния шума на эффективность метода интерполяции коэффициентов Фурье как способа повышения точности ДПФ.

Выводы.

3. Моделирование вибрационных процессов дефектного состояния типовых узлов ГТД.

3.1. Методика моделирования.

3.2. Подшипники качения.

3.3. Зубчатые зацепления.

3.4. Рабочие колеса.

3.5. Узлы соединения валов (муфты).

3.6. Методика обработки вибрационных процессов на стационарных режимах работы ГТД с использованием спектра максимумов

Выводы.

4. Экспериментальные исследования эффективности разработанного спектра максимумов

4.1. Диагностика изнашивания подшипников качения.

4.2. Использование спектра максимумов для диагностики кавитации топливного насоса.

4.3. Вибродиагностика технического состояния турбогенераторного агрегата на базе газотурбинного двигателя НК-14ЭБР.

4.4. Вибродиагностика технического состояния двигателя НК-14Э в составе БГТЭС - 9,5.

Выводы.

5. Технико-экономическая эффективность внедрения спектра максимумов в оценку технического состояния роторных машин.

5.1. Технико-экономическая эффективность внедрения разработанных методов виброакустической диагностики на примере ремонтного предприятия.

5.2. Результаты внедрения методики обработки на базе спектра максимумов на ОАО «Моторостроитель».

Выводы.

Выводы и основные результаты работы.

Введение диссертация по механике, на тему "Совершенствование методов выявления диагностических признаков технического состояния ГТД на основе спектра широкополосной вибрации"

Газотурбинные двигатели, помимо традиционной области применения в авиации, получили широкое распространение в других отраслях: судостроении, энергетике, на магистральных газопроводах [60,82]. Ведутся активные работы по их внедрению на железнодорожном транспорте [28,33,76,104].

Современные ГТД характеризуются высокими удельными параметрами и напряжённостью [79,80,99], возрастают требования к их экологическим характеристикам, происходит перевод на альтернативные виды топлива [37]. Повышение надёжности и снижение затрат на эксплуатацию таких машин предусматривает наличие развитых методов и средств оценки их технического состояния, что является предметом технической диагностики. Практика показывает, что в системе технической диагностики важное место занимают виброакустические методы [36,49,92,108]. Их актуальность определяется в потребности организации оперативного безразборного контроля технического состояния машины и прогнозирования её работоспособности. Использование такого подхода позволяет перейти от практики планово-предупредительных ремонтов к эксплуатации по техническому состоянию, что даёт значительный экономический эффект [10,41]. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что для роторных машин контроль вибропараметров позволяет обнаруживать до 80% возможных отказов [24,32].

Основной задачей диагностики является разделение технического состояния машины на два: исправное и неисправное [24, 45,49,92]. Это разделение осуществляется на основе использования диагностических признаков того или иного дефекта. В подавляющем числе случаев, диагностическими признаками технического состояния ГТД являются характеристики дискретных составляющих спектра их вибрации [67,106].Однако получение объективных характеристик этих составляющих требует обоснованного выбора методов и средств соответствующей обработки. Сложность заключается во влияние большого количества факторов на характеристики диагностических признаков. Различные авторы оценивают максимально возможные значения отличия параметров однотипных машин от 10 до 1000 раз [129].

Взаимодействие отдельных деталей и узлов ГТД приводит к генерации сложных колебательных процессов в широком частотном диапазоне [67,68,106,108]. Изменения в этом взаимодействии, связанные с деградацион-ными процессами, приводят к изменению параметров колебательного процесса, что является основой высокой диагностической чувствительности этого метода. Однако этот факт имеет и негативное последствие, так как в каждом конкретном случае решается задача диагностики технического состояния отдельного узла и колебания, генерируемые остальными элементами машины, выступают в качестве помехи. Для разрешения этого противоречия применяются многочисленные и достаточно сложные методы обработки сигналов [11-27,29-31,4245,58,74,75,84,87,91-94, 101-103,109,110,132-135].

Для обнаружения, идентификации вида и величины дефекта результаты количественной оценки диагностических признаков сравниваются с эталонами бездефектных машин, а также с эталонами различных дефектов. Эталоны определяются по одному из трех возможных способов [24,49,92]. Первый - построение эталона по данным измерений группы однотипных машин, т. е. обучение системы диагностики по множеству. Второй - построение эталона по периодическим измерениям вибрации диагностируемой машины на начальном этапе её эксплуатации. Третий - построение эталона без предварительного обучения системы диагностики. Первый и второй способы предполагают многократные измерения, что требует существенных затрат на разработку методик диагностики машины. Третий способ часто основывается на выделении модулирующих составляющих вибрации и реализуется, в основном, при использовании спектра огибающей. Главное его достоинство заключается в возможности постановки диагноза о техническом состоянии двигателя по однократному измерению вибрации без набора большого объема статистики. Это связано с тем, что спектр огибающей бездефектного узла машины, в большинстве случаев, не содержит гармонических составляющих и появление в нём хотя бы одной говорит о наличии того или иного дефекта [24,92]. Однако метод обладает рядом недостатков. Одним из наиболее существенных является ограниченность информативного частотного диапазона, вызванная необходимостью выделения узкополосного процесса для получения огибающей. Это обстоятельство особенно значимо для высокооборотных машин, к которым относятся ГТД, так как ширина спектра огибающей не может быть больше половины ширины фильтра его выделяющего [82,125]. Поэтому, применительно к ГТД является актуальным развитие этого метода с целью расширения частотного диапазона, в котором могут быть представлены модулирующие составляющие.

При диагностике дефектов роторных машин по автоспектру сильные дефекты, как правило, обнаруживаются при увеличении интенсивности соответствующих составляющих ~ в 10 раз [24,92]. При диагностике на основе выделения модулирующих компонент спектром огибающей сильный дефект идентифицируется при модуляции среднеквадратического значения (СКЗ) случайной составляющей в 20 % [24]. При этом, факт появления дефекта определяется уже при 5 % глубине модуляции [97]. Это выдвигает повышенные требования к точностным характеристикам при оценке интенсивности модулирующих составляющих.

Основу современных методов обработки сигналов составляет дискретное преобразование Фурье (ДПФ). Однако его использование приводит к погрешности оценки интенсивности и частоты составляющих спектра [52, 53,57,58,98]. Для снижения отмеченных погрешностей предложены методы весовых функции [131] и интерполяции коэффициентов Фурье [59,63-65]. В первом случае величина погрешности определяется видом временного «окна», во втором -влиянием «шумовой» составляющей, которое авторами не определено.

При проведении спектрального анализа вибрации неизбежно возникает проблема обоснованного выбора ширины анализирующего фильтра. Известные работы, посвященные этой проблеме, дают противоречивые рекомендации, теоретические и экспериментальные данные существенно отличаются в оценках [5,46,77,78,106,107,124].

Отмеченные проблемы обуславливают важность и актуальность совершенствования методов выделения и оценки интенсивности модулирующих составляющих при определении технического состояния ГТД по их виброакустическим процессам.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе сформулированы основные задачи.

1. Разработать метод выделения модулирующих составляющих широкополосной вибрации.

3. Определить реальную ширину дискретных составляющих спектра вибраций двигателей.

4. Оценить область применения метода повышения точности ДПФ на основе интерполяции коэффициентов Фурье.

Объектом исследования являются вибрационные процессы, генерируемые узлами ГТД при их функционировании.

На защиту выносятся:

1. Метод выделения модулирующих составляющих на основе спектра максимумов широкополосной вибрации.

2. Методика определения ширины дискретных составляющих спектра вибраций ГТД и разработанные рекомендации по выбору ширины фильтра для спектрального анализа колебаний на стационарных режимах работы двигателей.

3. Методика оценки влияния «шумовой» составляющей на эффективность метода интерполяции коэффициентов Фурье, как способа повышения точности ДПФ и рекомендации по области его применения.

4. Методика обработки вибрации на стационарных режимах работы ГТД и полученные на её основе новые диагностические признаки ряда дефектов некоторых узлов двигателей.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- выполнена экспериментальная оценка эффективности предложенного метода и на его основе получены диагностические признаки ряда дефектов узлов гтд.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными экспериментов, полученных автором, а также данными других исследователей.

Практическая значимость работы состоит в том, что разработанные положения позволили:

- расширить возможности диагностики технического состояния ГТД за счёт использования разработанных диагностических признаков.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

- Лукачевских чтениях 1998, 1999 гг. Самарского государственного аэрокосмического университета (СГАУ);

- Всероссийской молодёжной научной конференции «VII Королёвские чтения» (Самара, 2003 г.);

- Студенческой научно-технической конференции СГАУ (Самара, 2003, 2004, 2005 гг.);

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка используемых источников и приложений. Материалы диссертации содержат 125 страниц текста, 79 рисунков, 7 таблиц, 4 приложения на 6 страницах. Список использованных источников содержит 139 наименований. Общий объём работы 131 страница.

Заключение диссертации по теме "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"

Выводы и основные результаты работы

Хеннинга, что позволяет определить область применения данного алгоритма.

4. На основе разработанного спектра максимумов получены диагностические признаки изнашивания подшипников в виде относительных частоты вращения сепаратора и интенсивности модулирующих компонент на этой частоте, а также диагностические признаки кавитации насоса в виде увеличения в несколько раз интенсивности роторной гармоники и появления модулирующих компонент около лопастной составляющей. На примере вибрации редукторов двигателя НЕС-14Э и турбогенераторного агрегата на базе ГТД НК-14ЭБР показано, что спектр максимумов более чувствителен к проявлению дефектов и позволяет идентифицировать диагностические признаки на частотах, недоступных для спектра огибающей.

Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата технических наук, Сундуков, Александр Евгеньевич, Самара

1. Авакян, В.А. Диагностика источников вибрации с учетом амплитудной модуляции Текст. / В.А. Авакян // Эектротехника 1978. - № 2. - С.58 - 61.

2. Авакян, В.А. Исследование качества монтажа подшипников электрических машин путем вибродиагностики Текст. / В.А. Авакян // Электротехника.— 1980. № 2. - С.39 - 43.

3. Авакян, В.А. Частотное обнаружение вращающихся источников вибрации Текст. / В.А. Авакян // Динамина колебаний механических систем: межвузовский сб. научных трудов. Иваново: Ивановский гос. ун-т, 1986. - С.70 -74.

4. Адаменков, К.А. Получение диагностической информации при анализе огибающей виброакустического сигнала Текст. / К.А. Адаменков, А. К.

5. Пугачев // Вибрационная техника: сб.—М.: МД НТП им. Ф.Д. Дзержинского,1987. С.89-93.

6. Акимов, В.М. Экономическая эффективность повышения ресурса и надежности ГТД Текст. / В.М. Акимов, Д.Е. Старик, A.A. Морозов. М.: Машиностроение, 1972. - 172с.

7. Акустический анализ колебаний при диагностике дефекта Текст. // Испытательные приборы и стенды. -М.: 1989. -№3. — С. 11-16.

8. Алгоритмы виброакустической диагностики деградационных процессов в зубчатых механизмах при диагностике дефекта Текст. / Э. Л. Айропетов, Ф. Я. Балицкий, М. А. Иванова // Материалы X Всесоюзной акустической конференции. М., 1983. - С.34-37.

9. Александров, A.A. Диагностика механизмов по широкополосным случайным составляющим Текст. / A.A. Александров, A.B. Барков, H.A. Баркова // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. -Рига: Рижский политехнический ин-т, 1985. С.38-45.

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

11. Балицкий, Ф.Я. Современные методы и средства вибрационной диагностики машин и конструкций Текст. / Ф.Я. Балицкий, М.Д.Генкин, H.A. Иванова //Научно-технический прогресс в машиностроении. М.: МЦНТИ и ИМАШРАН, 1990, вып.25. - С.5-116.

12. Баринов, Ю.Г. Некоторые прикладные аспекты кепстрального анализа вибрации Текст. / Ю.Г. Баринов, С.А. Смородин //Эксплуатационная надежность машин, конструкций, процессов, изделий.-М.,1991- С. 108- 117.

13. Барков, А. В. Вибрационная диагностика колесно-редукторных блоков на железнодорожном транспорте Текст. / А. В. Барков, Н. А. Баркова, В. В. Федорищев. -СПб.: Издательский центр СПбГМТУ, 2002. -103с.

14. Барков, А. В. Вибрационная диагностика машин и оборудования. Анализ вибрации Текст. / А. В. Барков, Н. А. Баркова. -СПб.: Издательский центр СПбГМТУ, 2004. -156с.

15. Барков, А. В. Возможности современных систем мониторинга и диагностики оборудования Текст. / А. В. Барков //Металлург.-1998.-№11.-С.ЗЗ-36.

16. Барков, A.B. Диагностика и прогнозирование технического состояния подшипников качения по сигналу вибрации Текст. / А.В.Барков // Судостроение. 1985. - №3. - С.21-23.

17. Барков, A.B. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации: учебное пособие Текст. / A.B. Барков, H.A. Баркова, А.Ю. Азовцев. -СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2000. 159с.

18. Баркова, H.A. Введение в диагностику роторных машин по виброакустическим сигналам Текст. / H.A. Баркова // СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2002. -156с.

19. Баркова, H.A. Виброакустические признаки дефектов центробежных насосов Текст. / H.A. Баркова, С.М. Каверзнев // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. -Рига: Рижский политехнический ин-т, 1985-С.65 71.

20. Баркова, H.A. Вибродиагностика судовых центробежных насосов Текст. / H.A. Баркова // Совершенствование рабочих процессов в оборудовании СЭУ. Д.: сб. научных трудов ЛКИ, 1984. -С.25 -31.

21. Бартош, Е.Т. Газовая турбина на железнодорожном транспорте Текст. / Е.Т. Бартош. -М.: Транспорт, 1972. -144с.

22. Белый, A.A. Кепстральный анализ вибрации роторных машин Текст. / A.A. Белый, C.B. Гилевский, В.И. Микулович //Дефектоскопия. 1983. -№7. - С.36-42.

23. Бендат, Дж. Измерение и анализ случайных процессов и полей Текст.: пер. с англ. / Дж. Бендат, Л. Пирсол. М.: Мир, 1974. - 464с.

24. Бендат, Дж. Применение корреляционного и спектрального анализа Текст. : пер. с англ. / Дж. Бендат, JI. Пирсол. М.: Мир, 1983. - 540с.

25. Беляев, A.B. Эволюция систем управления техобслуживанием и ремонтом Текст. / A.B. Беляев //Вибрационная диагностика. -2006. №1 (3). -С.5- 8.

26. Беляев, В.Е. Разработки МНПП «Салют» для нужд народного хозяйства Текст. / В.Е. Беляев, А.П. Маркелов, М.В. Синкевич //Тяжелое машиностроение. 2004. - №12. - С.20 -23.

27. Биргер, И. А. Вероятность разрушения, запасы прочности и диагностики-Текст. / И. А. Биргер // Проблемы механики твердого тела: сб. -М.: Машиностроение, 1970. С. 71- 82.

28. Биргер, И. А. О диагностической ценности признаков Текст. / И. А. Бир-гер // Прочность и динамика авиационных двигателей: сб. М.: Машиностроение, 1966. - Вып.4. - С. 231-247.

29. Биргер, И. А. Техническая диагностика Текст. / И. А. Биргер. М.: Машиностроение, 1978. -239с.

30. Боднер, В. А. Система автоматического управления двигателей летательных аппаратов Текст. / В. А. Боднер, Ю.А. Рязанов, Ф.А. Шаймарданов. -М.: Машиностроение, 1973. 248с.

31. Бровман, Я.С. Диагностика источников вибрации асинхронных двигателей Текст. / Я.С. Бровман, К.С.Демирчан, C.JI. Шмутер // Электротехника. -1973.-№ 1.-С.31 -35.

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

33. Вибрационная диагностика зарождающихся дефектов зубчатых механизмов Текст. / Э. Л. Айропетов, Ф. Я. Балицкий, М. А. Иванова // Техническая диагностика: тезисы докладов V Всесоюзного совещания. -Суздаль, 1982.-С. 11-13.

34. Вибрация в технике Текст.: справочник: В 6-ти т./Ред. совет: В.Н. Чело-мей (пред.). Т.5. Измерения и испытания. Под ред. М.Д. Генкина. - М.: Машиностроение, 1981.-496с.

35. Вибрация и вибродиагностика судового электрооборудования Текст./А.А. Александров, A.B. Барков, М. А. Баркова, В. А. Шафранский. Л.: Судостроение, 1986.— 276с.

36. Вибродиагностика дефектов монтажа конических передач с круговой формой зубъев Текст. / Ф. Я. Балицкий, А. Г. Соколова, В.И. Левин // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. Рига: Рижский политехнический ин-т, 1983. - С.77 - 87.

37. Власов, C.B. Исследование ширины дискретных составляющих в спектрах вибраций роторных механизмов Текст. /C.B. Власов //Колебания и виброакустическая активность машин и конструкций: сб. М.: 1986. - С. 149153.

38. Гаспаров, М.С. Диагностика кавитации в шестеренных насосах Текст. / М.С. Гаспаров, А.Е. Сундуков, А.Н. Крючков, Е.В. Шахматов // Гидропневмоавтоматика и гидропривод 2005: сб. научных трудов в 2 т., Т.1. -Ковров: КГТА. - Ковров, 2006. -С.202-205.

39. Генкин, М.Д. Вопросы акустической диагностики. Методы виброизоляции машин и присоединенных конструкций Текст. / М.Д. Генкин, Ф.Я. Балицкий, Ю.Н. Боровицкий. М.: Наука, 1975. - С.67- 91.

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

41. Генкин, М.Д. Шум зубчатых колес: причины его возникновения, контроль, анализ Текст. / М.Д. Генкин //Современные методы оценки качества и пути повышения точности изготовления зубчатых передач: сб. -М.: Машгиз, 1962. — С.20-43.

42. Генкин, М.Д. Шум редукторов судовых двигателей Текст. / М.Д. Генкин. -Л.: Судостроение, 1957. 143с.

43. Гольдберг, Л.М. Цифровая обработка сигналов Текст.: справочник / Л.М. Голдберг, Б.Д. Матошкин, М.Н. Поляк. М.: Радио и связь, 1985. - 312с.

44. Голд, Б. Цифровая обработка сигналов Текст. / Б. Голд, Ч. Рейдер. -М.: Сов. радио, 1973. —311с.

45. ГОСТ 26044 83. Вибрация. Аппаратура для эксплуатационного контроля вибрационного состояния энергетических газотурбинных установок. Общие технические требования Текст. -Введ. 1983-01-01 —М.: Изд-во стандартов, 1983. -12 с.

46. ГОСТ 26382 84. Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации Текст. -Введ. 1984-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1984. -15 с.

47. ГОСТ Р 52526 2006. Установки газотурбинные с конвертируемыми авиационными двигателями. Контроль состояния по результатам измерений вибрации на невращающихся частях Текст. -Введ. 2006-01-01. -М.: Стан-дартинформ, 2006. -20 с.

48. Добрынин, С.А. Методы автоматизированного исследования вибрации машин: справочник Текст. / С.А. Добрынин, М.С. Фельдман, Г.И. Фирсов и др. М.: Машиностроение, 1987. - 224с.

49. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложения Текст. / Г. Джен-кинс, Д. Ватте. -М.: Мир, 1971. -320с.

50. Ефанов, В.М. О повышении точности спектрального анализа периодических сигналов при ДПФ Текст. / В.М. Ефанов, И.И. Коршевер, В.М. Лоби-стов //Автометрия. 1973. - №3. -С.11- 22.

51. Загорский, Э. Е. Конкурентоспособность отечественных конвертированных авиационных приводов для ГПА мощностью 16 МВт Текст. / Э. Е. Загорский //Газовая промышленность. -2006. №12. -С.59-61.

52. Исследование влияния режимных и конструктивных параметров на работоспособность подшипников качения в маловязких смазочно-охлаждающих средах Текст. / Б.М. Силаев: Отчет о НИР КуАИ, №01860039781. Куйбышев, 1990. -30с.

53. Камынин, H.A. Метод оценивания параметров периодических составляющих вибрации авиационных двигателей Текст. / H.A. Камынин, Н.Г. Кру-пец // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов. Куйбышев: КуАИ, 1984. - С.90- 94.

54. Камынин, H.A. Повышение точности цифрового спектрального анализа вибрации Текст. / H.A. Камынин, Н.Г. Крупец // Виброметрия: материалы конференции. М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1982. - С.62- 65.

55. Камынин, H.A. Опыт использования системы цифрового спектрального анализа вибрации Текст. / H.A. Камынин, В.И. Уваров, Ю.В.Иванов // Виброметрия: материалы конференции. М.: МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1982. - С.65- 67.

56. Карасев, В.А. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей Текст. / В.А. Карасев, В.П. Максимов, М.К. Сидоренко. М.: Машиностроение, 1978. - 132с.

57. Карасев, В.А. Доводка эксплуатируемых машин. Виброакустические методы Текст. / В.А. Карасев, А.Б.Ройтман. М.: Машиностроение, 1986. -190с.

58. Карасев, В.А. Методы вибрационной диагностики машин Текст. / В.А. Карасев, А.П.Максимов // Вибрационная техника: материалы семинара. -М.: МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1975. С.31-36.

59. Кирсис, Т.Т. Диагностика неточности зацепления зубчатых передач Текст. / Т.Т. Кирсис // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. Рига: Рижский политехнический ин-т, 1980. - С.26-35.

60. Кирсис, Т.Т. Диагностика шестеренных насосов Текст. / Т.Т. Кирсис, Х.Р.Мартин // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. Рига: Рижский политехнический ин-т, 1980. — С.36-58.

61. Кирсис, Т.Т. Диагностические исследования вибрации сложных механических систем Текст. / Т.Т. Кирсис, П.Я.Липпетер, Э. Т. Прианис // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. Рига: Рижскийполитехнический ин-т-Рига, 1989. С.73- 80.

62. Коллакот, P.A. Диагностирование механического оборудования Текст. / P.A. Коллакот. Л.: Судостроение, 1980. - 296с.

63. Коллакот, P.A. Диагностирование повреждений Текст. / P.A. Коллакот. -М.: Мир, 1989.-512с.

64. Косов, Е.Е. Перспектива применения газотурбинных двигателей на тяговом подвижном составе Текст. / Е.Е. Косов, В.В. Перец // Вестник ВНИ-ИжТ. 2000.- №5. - С.16- 19.

65. Костин, В.И. К вопросу выбора полосы пропускания фильтра при измерении общей вибрации ГТД Текст. / В.И. Костин, Е.В. Сундуков // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов. -Куйбышев: КуАИ, 1980. С.93-98.

66. Кузнецов, Н.Д. Некоторые проблемы современного газотурбостроения Текст. / Н.Д. Кузнецов // Некоторые вопросы проектирования и доводки авиационных газотурбинных двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1970. -Вып.45. - С.2— 5.

67. Кузнецов, Н.Д. Прогнозирование прочности ГТД большого ресурса Текст. / Н.Д. Кузнецов //Проблемы прочности. — 1975. — №5. С.З- 9.

68. Куланчев, А. П. Анализ сигналов технических приложений Текст. / А. П. Куланчев //Мир ПК. -1994. №2. -С. 15-20.

69. Лебедев, А. С. Газотурбинные установки для современных технологий выработки электроэнергии Текст. / А. С. Лебедев, Г. П. Буталов // Энергетик. -2007.-№8. -С. 18-21.

70. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники Текст.: Изд. 3-е перераб. и доп. / Б.Р. Левин. -М.: Радио и связь, 1989. 656с.

71. Максимов, В.П. Измерения, обработка и анализ быстропеременных процессов Текст. / В.П. Максимов, И.В. Егоров, В. А. Карасев. М.: Машиностроение, 1987.-208с.

72. Максимов, В.П. Низкочастотная виброизмерительная аппаратура Текст. / В.П. Максимов / Вибрационная техника: материалы семинара. М.: МД НТП им. Ф.Д. Дзержинского, 1966. - С. 101-106.

73. Максимов, В.П. Экспериментальные методы обнаружения повреждений подшипников качения в ранней стадии Текст. / В.П. Максимов, А. И. Ерошкин, П.И. Орманов / / Прочность и динамика авиационных двигателей: сб. М: Машиностроение, 1970. -Вып. 6. - С. 115-120.

74. Макс, Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях Текст.: пер. с франц. / Ж. Макс. В 2-х т. М.: Мир, 1983.

75. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте Текст. / Утверждены МПС №Цтехо— 11 от 26.04.1999г. -М.: Транспорт, 1999г. 230с.

76. Назаров, М.В. Теория передачи сигналов Текст. / М.В. Назаров, Б.И. Кувшинов. -М.: Связь, 1970. -367с.

77. Нафиков, А.Ф. Выявление дефектов подшипников качения с использованием метода фазовых портретов при вибродиагностике насосных агрегатов Текст.: дисс. канд. техн. наук / А.Ф. Нафиков-УГНТУ -Уфа, 2004. 156с.

78. Неразрушающий контроль Текст.: справочник в 7-ми т. / Ф. Я. Балицкий,

79. A. В. Барков, Н. А. Баркова. Т. 7, в 2 кн. Кн. 2: Вибодиагностика. -М.: Машиностроение, 2005. 829с.

80. Новиков, Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов Текст. / Л.В. Новиков. -СПб., 1999. 152с.

81. Отнес, Р. Прикладной анализ временных рядов Текст. / Р. Отнес, А. Энек-сон. М.: Мир, 1982. - 428с.

82. Отработка методики вибродиагностики дефектов подшипников на экспериментальной установке Текст. / Т.Л. Семиврагова, Е. В. Сундуков: Отчет №101 2547- КНИЛ СКБМ. - Куйбышев, 1990. —15с.

83. Павлов, Б.В. Акустическая диагностика механизмов Текст. / Б.В.Павлов. -М.: Машиностроение, 1971. 224с.

84. Павлов, К.А. Выявление дефектов подшипниковых узлов электромашин в процессе эксплуатации методами вибродиагностики Текст. / К.А.Павлов,

85. B.А. Воронин // Качество и надежность электрических машин: труды ВНИИЭМ.-М.: 1986.-С. 57-62.

86. Пелоид, А. Цифровая обработка сигналов. Теория, проектирование, реализация Текст.: пер. с англ. / А. Пелоид, Б. Лиу. Киев: Вища школа, 1979. -264с.

87. Петухов, А.Н. Совершенствование конструкций ГТД, технологий и вопросы конструкционной прочности Текст. / А.Н. Петухов //Тяжелое машиностроение. 2006. - №1. - С.2-4.

88. Подшипники качения Текст.: справочник. Изд. 6-е / Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин, Л .Я. Перель. -М.: Машиностроение, 1975. 576с.

89. Попков, В.И. Виброакустическая диагностика в судостроении Текст. / В.И. Попков, Э. П. Мышинский, О. И. Попков. -Л.: Судостроение, 1989. -256с.

90. Попков, В.И. Виброакустическая диагностика и снижение виброактивности судовых механизмов Текст. / В.И. Попков. -Л.: Судостроение, 1974. -194с.

91. Профилактический контроль силовых устройств и машин по методу сигнатурного анализа электрических токов входящих в них двигателей Текст.//ЭИ Испытательные приборы и стенды. 1991. - №24. -С. 11-23.

92. Сидоренко, М.К. Вибродиагностический паспорт двигателя Текст. / М.К. Сидоренко // Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов. Куйбышев: КуАИ, 1978. - Вып. 5. - С. 141-146.

93. Сидоренко, М.К. Виброметрия газотурбинных двигателей Текст. / М.К. Сидоренко. -М.: Машиностроение, 1973. -224с.

94. Сидоренко, М.К. О принципах обработки вибрационной информации Текст. / М.К. Сидоренко// Конструкционная прочность двигателей: тезисыдокладов III Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев: КуАИ, 1974.-С.106- 108.

95. Сироткин, Н. Н. Техническая диагностика газотурбинных двигателей Текст. / Н. Н. Сироткин, Ю. М. Коровкин. -М.: Машиностроение, 1979. -272с.

96. Соколова, А. Г. Методы акустической диагностики зарождающихся дефектов Текст. / А. Г. Соколова // Точность и надежность механических систем: сб. научных трудов. Рига: Рижский политехнический ин-т, 1984. -С.39-47.

97. Солодовников, Д,С. Вейвлеты и детерминированный хаос при анализе вибросигналов центробежно-компрессорных агрегатов Текст. : дисс. канд. тех. наук/Д.С. Солодовников.-Уфа: УГНТУ, 2000.-135с.

98. Сундуков, А.Е. Анализ вибрационного состояния подшипников качения в процессе их износа Текст. / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков //Вестник СГАУ. Самара: Изд-во СГАУ, 2006, №2(10). - С. 85- 89.

99. Сундуков, А.Е. Анализ влияния параметров спектра максимумов на эффективность выделения модуляционных составляющих вибрации ГТД Текст. / А.Е. Сундуков, Е.В. Сундуков, В.А. Николаев //Вестник СГАУ. -Самара, Изд-во СГАУ, 2009, № 3 (19) . С. 147-151.

100. Сундуков, А. Е. Вибродиагностика технического состояния блочной электростанции БГТЭС-9.5 Текст. / А. Е. Сундуков, Е. В. Сундуков // Промышленная энергетика. -2009. №5. - С. 16-17.

101. Сундуков, А.Е. Влияние ширины фильтра на характеристики дискретных составляющих вибрации ГТД Текст. / А.Е. Сундуков, В.А. Николаев,Е.В.

102. Сундуков //Вестник СГАУ. Самара, Изд - во СГАУ, 2009, № 3 (19). - С. 143 -146.

103. Сундуков, А.Е. Методы вибродиагностического контроля и диагностики агрегатов топливопитания и регулирования авиационных ГТД // VII Королевские чтения: Всероссийская молодежная научно-техническая конференция. Самара, Изд-во СГАУ, 2003. - Т.1. -С. 132.

104. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника Текст. / В.И. Тихонов. — М.: Советское радио, 1966.-677с.

105. Упитис, Г.В. Анализ нестационарных колебаний механических систем методами комплексной демодуляции и аналитического сигнала Текст. / Г.В. Упитис // Точность и надежность механических систем: сб. — Рига: Рижский политехнический ин-т, 1982. С.35- 54.

106. Упитис, Г.В. Модуляционные явления при функционировании механических передач Текст. / Г.В. Упитис // Точность и надежность механических систем: сб. Рига: Рижский политехнический ин-т, 1981.- С.39 - 61.

107. Урьев, Е.В. Основы надежности и технической диагностики турбомашин Текст. / Е.В. Урьев. Екатеринбург: УГТУ, 1996. -265 с.

108. Харкевич, А.А. Спектры и анализ Текст. / А.А. Харкевич. М.: ГИФМЛ, 1962.-286с.

109. Херрис, Ф. Использование окон при гармоническом анализе методом дискретного преобразования Фурье Текст. / Ф. Херрис //ТИИЭР. 1978. -№1. - С. 60- 69.

110. Чайлдерс, Д.Дж. Кепстр и его применение Текст. / Д.Дж. Чайлдерс, Д.П. Скиппер, Р.Ч. Кемерейт //ТИИЭР. 1977. - Т.65. - №10. - С.5-23.

111. Шмидт, Г. Определение спектральных характеристик колебательных процессов Текст./ Г. Шмидт, В.А. Жовдак //Динамика и прочность машин. -1985. Вып.42. - С.112- 115.

112. Явленский, К.М. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем Текст. / К.М. Явленский, А.К. Явленский. -JL: Машиностроение, 1983.-239с.

113. Barkov, A. Condition Assessment and Lify Prediction of Rolling Element Bearing Text. / A. Barkov, N. Barkova, Mitchell. Part 1, Part, Part-2, Part 1 -June 1995, Part 2 -September 1995.

114. Harting D. R. Demodulated resonase analisis of powertul equipment Folidore Defection techniguc/ISA Transactions 17.1978, № l,pp. 35-40.

115. Kirsis Т. Т., Martin H. R. Gear Pump Defect Detection under Light Losding conditions // Fluidics Auarterly. 1978.- Vol.10, № 4, pp. 73-89.

116. Larry D., Mitchell, Gerald A., Lynch. By analyzing with the riqhttehniques, you can tracetheorgins of noise. Machine Design, 1969, Vol. 41, № 10.

117. Me Fadden, Smith J. D. Vibration monitoring of rolling elemrnt bearings lythe high-frequency resonance technique-are view-tribology International, 1984, Vol.17, №1, pi. 3-10.