Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ'

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
25
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВИБРОДИАГНОСТИКА / КАРЬЕРНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ / ЕДИНЫЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ / ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ / ПРОГНОЗНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / ГОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Герике П.Б., Герике Б.Л.

В рамках настоящей работы была предпринята попытка обобщения результатов анализа параметров вибрации энерго-механического оборудования карьерных электрических экскаваторов и создания краткосрочной деградационной прогнозной модели на основе единых диагностических критериев оценки технического состояния объектов диагностирования.Цель работы: Разработать, на основе результатов вибродиагностического обследования оборудования электрических карьерных экскаваторов, алгоритм построения прогностической модели деградации их технического состояния с использованием уникальных единых диагностических критериев. Методы исследования: Для анализа исходных регистрируемых параметров вибрации использовался комплексный диагностический подход, включающий спектральный анализ в расширенном частотном и динамическом диапазоне, анализ характеристики выбега, эксцесс и анализ огибающей спектра. В работе показывается, что выбранное сочетание диагностических методологий является наиболее оптимальным с точки зрения анализа параметров виброакустических волн, генерируемых при работе энерго-механического оборудования карьерных экскаваторов, с учетом конструктивных особенностей данного типа горных машин. Результаты: Полученные научные результаты доказывают принципиальную эффективность предложенной схемы создания алгоритма новых единых диагностических критериев, которые могут использоваться в качестве параметров деградационной модели прогнозирования процессов изменения фактического технического состояния горной техники. Применение полученных результатов позволит оптимизировать систему ремонтов и обслуживания горной техники, эксплуатируемой на предприятиях Кузбасса и минимизировать аварийные простои экскаваторного парка.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF A MATHEMATICAL DEGRADATION MODEL FOR THE EQUIPMENT OF MINING SHOVELS

Within the framework of this work, an attempt was made to generalize the results of the analysis of vibration parameters of power-mechanical equipment of quarry electric excavators and to create a shortterm degradation forecast model based on unifed diagnostic criteria for assessing the technical condition of diagnostic objects.The purpose of the work: To develop, based on the results of vibrodiagnostic examination of the equipment of electric quarry excavators, an algorithm for constructing a predictive degradation model their technical condition using unique unifed diagnostic criteria. Research methods: To analyze the initial recorded vibration parameters , a comprehensive diagnostic approach was used, including spectral analysis in the extended frequency and dynamic range, analysis of the run-out characteristics, kurtosis and analysis of the envelope of the spectrum. The paper shows that the chosen combination of diagnostic methodologies is the most optimal from the point of view of analyzing the parameters of vibroacoustic waves generated by when operating the power-mechanical equipment of quarry excavators, taking into account the design features of this type of mining machines. Results: The obtained scientifc results prove the fundamental e ectiveness of the proposed scheme for creating an algorithm of new unifed diagnostic criteria that can be used as parameters of a degradation model for predicting the processes of changing the actual technical condition of mining equipment. The application of the obtained results will allow to optimize a system of repairs and maintenance of mining equipment operated at Kuzbass enterprises and minimize emergency downtime of the excavator eet.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ»

III. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ III. TECHNOLOGICAL QUESTIONS OF MINING WORK SAFETY

П.Б. Герике // P.B. Gericke ambesten «,mail. m

канд. техн. наук, доцент Институт угля Федерального Исследовательского Центра угля и углехимии СО РАН, г. Кемерово пр. Ленинградский , 10 С.Sc. (Engineering), Associate Professor Institute of Coal of the Faderai Research Center of Coal and Coal Chemistr/ of 38 RAS, 10 Leningradsky Prospect, Kemerovj. Russian Federation.

Б.Л. Герике // В. L. Gericke gbl_42Mniail.ru

д-р техн. наук, профессор, Институт угля Федерального Исследовательского Центра угля и углехимии СО РАН, г. Кемерово пр. Ленинградский - 10, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 650026, Россия, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28

doctor of technical sciences, professor Institute of Coal of the Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of SB RAS, 10 Leningradsky Prospect, Kemerovo, Russian Federation. T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University, Vesennyaya street 28, Kemerovo, Russian Federation

УДК 681.518.5

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

DEVELOPMENT OF A MATHEMATICAL DEGRADATION MODEL FOR THE EQUIPMENT OF MINING SHOVELS

В рамках настоящей работы была предпринята попытка обобщения результатов анализа параметров вибрации энерго-механического оборудования карьерных электрических экскаваторов и создания краткосрочной деградационной прогнозной модели на основе единых диагностических критериев оценки технического состояния объектов диагностирования.Цель работы: Разработать, на основе результатов вибродиагностического обследования оборудования электрических карьерных экскаваторов, алгоритм построения прогностической модели деградации их технического состояния с использованием уникальных единых диагностических критериев. Методы исследования: Для анализа исходных регистрируемых параметров вибрации использовался комплексный диагностический подход, включающий спектральный анализ в расширенном частотном и динамическом диапазоне, анализ характеристики выбега, эксцесс и анализ огибающей спектра. В работе показывается, что выбранное сочетание диагностических методологий является наиболее оптимальным с точки зрения анализа параметров виброакустических волн, генерируемых при работе энерго-механического оборудования карьерных экскаваторов, с учетом конструктивных особенностей данного типа горных машин. Результаты: Полученные научные результаты доказывают принципиальную эффективность предложенной схемы создания алгоритма новых единых диагностических критериев, которые могут использоваться в качестве параметров деградационной модели прогнозирования процессов изменения фактического технического состояния горной техники. Применение полученных результатов позволит оптимизировать систему ремонтов и обслуживания горной техники, эксплуатируемой на предприятиях Кузбасса и минимизировать аварийные простои экскаваторного парка.

Within the framework of this work, an attempt was made to generalize the results of the analysis of vibration parameters of power-mechanical equipment of quarry electric excavators and to create a short-term degradation forecast model based on unified diagnostic criteria for assessing the technical condition of diagnostic objects.The purpose of the work: To develop, based on the results of vibrodiagnostic examination of the equipment of electric quarry excavators, an algorithm for constructing a predictive degradation model

their technical condition using unique unified diagnostic criteria. Research methods: To analyze the initial recorded vibration parameters , a comprehensive diagnostic approach was used, including spectral analysis in the extended frequency and dynamic range, analysis of the run-out characteristics, kurtosis and analysis of the envelope of the spectrum. The paper shows that the chosen combination of diagnostic methodologies is the most optimal from the point of view of analyzing the parameters of vibroacoustic waves generated by when operating the power-mechanical equipment of quarry excavators, taking into account the design features of this type of mining machines. Results: The obtained scientific results prove the fundamental effectiveness of the proposed scheme for creating an algorithm of new unified diagnostic criteria that can be used as parameters of a degradation model for predicting the processes of changing the actual technical condition of mining equipment. The application of the obtained results will allow to optimize a system of repairs and maintenance of mining equipment operated at Kuzbass enterprises and minimize emergency downtime of the excavator fleet.

Ключевые слова: ВИБРОДИАГНОСТИКА, КАРЬЕРНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ, ЕДИНЫЙ

ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ, ПРОГНОЗНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ,

ГОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ.

Key words: VIBRATION ANALYSIS, MINING SHOVELS, A SINGLE DIAGNOSTIC CRITERION,

ELECTRICAL ENGINES, PREDICTIVE MODELING, MINING EQUIPMENT, MAINTENANCE

MANAGEMENT.

Введение. В рамках проведения работ по проекту РФФИ и Кемеровской области №20-48-420010 учеными и специалистами ИУ ФИЦ УУХ СО РАН и ФГБОУ ВПО «КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева» в настоящее время выполняется цикл исследований, направленный на создание критериев предельного состояния и разработку прогнозных моделей, описывающих процессы деградации динамического оборудования горных машин.

Результаты диагностики прямо свидетельствует о том, что в недопустимом техническом состоянии сегодня находится до 1/4 от общего числа технических устройств, обследованных в ходе выполнения настоящей работы. Нерегла-ментированные технологические простои данного оборудования сложно спрогнозировать, так как на сегодняшний день отсутствует универсальная прогнозная математическая модель, позволяющая достоверно описать деградаци-онные процессы, происходящие при эксплуатации энерго-механического оборудования горной техники с применением комплексного подхода к анализу параметров вибрации. Главной причиной этого служит недостаточность существующих баз данных по параметрам вибрации для диагностики широкого номенклатурного ряда горной техники, а также сложности, возникающие в результате интерпретации регистрируемых характеристик [1, 2].

Большинство существующих прогнозных моделей, основанных на моделировании параметров вибрации, ограничены узкими рамками отдельных технологических элементов (например, ориентированы на диагностику подшип-

ника двигателя вращателя бурового станка) или типом выявляемых дефектов (например, подшипниковых частот). Таким образом, эти модели имеют очень ограниченную область применения, что лишает их универсальности и практической ценности. Также, к существенным недостаткам прогнозных моделей относят низкую избирательность к моделируемым величинам (использование общего уровня вибрации), а также отсутствие широкой апробации результатов моделирования на различных по конструкции технических устройствах [3].

Объектом настоящего исследования являются электрические карьерных экскаваторы различных марок и моделей, объем диагностической выборки составляет тридцать единиц, период наблюдения за изменением параметров вибрации два года. Для выполнения контроля фактического состояния энерго-механического оборудования применялся комплексный подход к анализу параметров вибрации, включая спектральный анализ в расширенном частотном и динамическом диапазоне, анализ характеристики выбега, эксцесс и анализ огибающей спектра. Такая совокупность диагностических методологий принята за основу при проведении исследований параметров виброакустических волн как наиболее оптимальная для работы с оборудованием карьерных экскаваторов, что обосновано ранее полученными научными результатами [4].

Спрогнозировать развитие дефектов динамически работающих агрегатов и определить обеспеченные границы безаварийной эксплуатации сложных механических систем пытались многие авторы как в нашей стране, так и за

Рисунок 1. Некоторые результаты спектрального анализа виброакустических характеристик, содержащие признаки наличия основных групп дефектов энерго-механического оборудования электрических карьерных экскаваторов, использованные при разработке единых диагностических критериев Figure 1. Some results of spectral analysis of vibroacoustic characteristics containing signs of the presence of the main groups of defects in the power-mechanical equipment of electric mining excavators used in the development of unified

diagnostic criteria

рубежом [5-10]. Однако до сих пор актуальной остается научная задача по созданию универсальной кратко- и среднесрочной прогнозной модели, способной к комплексному моделированию процессов деградации технического состояния всего комплекса энерго-механическо-го оборудования электрических экскаваторов. Прогнозирование момента возникновения аварийных отказов сложных механических систем затрудняет недостаточная проработанность критериев предельного состояния горной техники и использование в качестве моделируемых параметров величин предельных значений общих уровней вибрации.

Результаты и их применение.

В рамках выполнения проекта РФФИ и

Кемеровской области №20-48-420010 были разработаны единые диагностические критерии для выявления всех основных дефектов энер-го-механического оборудования электрических карьерных экскаваторов на основе результатов анализа вибрации. Разработанные ЕДК служат для диагностирования дефектов зубчатых передач, нарушения соосности валов, выявления дефектов соединительных муфт, нарушения жесткости опорной системы, неуравновешенности вращающихся деталей, повреждений подшипников, включая нарушение режима их смазки, а также дефектов генераторов и электродвигателей электрической природы (см. примеры диагностических признаков, подтверждающих наличие данных дефектов на рисунке 1).

Этим базовым типам неисправностей и дефектов соответствуют более ста двадцати диагностических признаков в области контроля вибрации, которые частично были формализованы и использованы для создания единых диагностических критериев оценки фактического состояния карьерных экскаваторов.

Так, например, рассмотрение диагностических признаков выявления нарушения жесткости опорной системы позволило выделить, в качестве основных, четыре критерия оценки состояния по параметрам вибрации, и использовать их для разработки ЕДК:

- общий уровень активности гармонического ряда оборотной частоты (вплоть до её двенадцатой гармоники), вычисленный по спектру виброскорости для всех трех пространственных положений диагностируемого агрегата;

- нормированный уровень мощности боковых гармоник, вычисленный по спектру виброскорости (наличие в спектре комбинаторных модуляционных частот);

- мера сходства, рассчитанная по спектру огибающей в области частот гармонических рядов нарушения жесткости;

- относительный уровень шума, измеренный по параметру виброскорости.

При выполнении расчета единых диагностических критериев для диагностирования нарушения жесткости, дефектов компрессоров и повреждений электрической природы использовался метод оптимальной скаляризации, основанный на замене векторов диагностических признаков скалярными величинами, являющийся одним из наиболее эффективных подходов при формировании обобщенных критериев оценки технического состояния механических систем [4, 11, 12, 13].

Полученные результаты расчетов свиде-

тельствуют о корректности предложенного подхода к разработке единых критериев для диагностики оборудования карьерных экскаваторов по параметрам вибрации.

В рамках выполнения настоящей работы в качестве единого диагностического критерия выявления дисбаланса вращающихся деталей механизмов карьерных экскаваторов обосновано использование величины вклада в общий уровень виброакустического сигнала совокупности амплитуд виброскорости на первых пяти гармониках оборотной частоты, измеренных во всех трех пространственных плоскостях диагностируемого агрегата.

Результаты анализа существующих диагностических правил в области анализа параметров вибрации позволили сделать вывод о том, что наиболее достоверным признаком, который можно использовать в качестве единого диагностического критерия для расцентровки валопро-дов агрегатов карьерных экскаваторов является наличие механических колебаний на удвоенной оборотной частоте, ее гармониках и обертонах, для достоверного распознавания которых целесообразно использовать спектральные маски, полученные на основе статистической обработки результатов вибромониторинга.

Основной причиной того, что единым диагностическим критерием для оценки состояния зубчатых передач в составе редукторов электрических карьерных экскаваторов были выбраны спектральные маски, учитывающие основные диапазоны проявления дефектов данного оборудования, является невозможность использования большого количества существующих признаков и правил при создании исходного кода для автоматизации результатов контроля вибрации с помощью создаваемых единых критериев оценки.

150

100

ЕДК„к

75 50

25 О

юз 110 117 124 131

дни диагностирования

Рисунок 2. Графическое представление результатов моделирования процесса деградации фактического состояния подшипника с использованием ЕДК Figure 2. Graphical representation of the results of modeling the process of degradation of the actual state of the bearing

using EDC

научно-технический журнал №2-2022

вестник

74

На основе разработанных опорных масок для редукторов экскаваторов типа ЭКГ и ЭШ определены пороговые значения уровней «тревога» и «предупреждение» для спектральных масок редукторов тяговых и подъемных лебедок, а также механизмов поворота, приведены реальные примеры идентификации механических колебаний при возникновении дефектов на редукторах механизмов подъема и поворота экскаватора ЭКГ-5А, а также приведены примеры идентификации механических колебаний при возникновении дефектов на редукторах тяговой и подъемной лебедок, механизмах поворота экскаватора ЭШ 10/70.

Все созданные ЕДК были подвергнуты нормированию с целью выявления предельных значений диагностируемых параметров. Каждый из разработанных критериев способен заменить собой большое количество диагностических правил, что позволит снизить требования к квалификации специалистов по вибродиагностике и минимизировать ошибки, допускаемые при анализе. Оригинальность и новизна единых критериев для диагностики по параметрам вибрации определяется набором диагностических методологий, использованных для оптимальной скаляризации результатов контроля. Собранный статистический материал позволил с высокой доверительной вероятностью обосновать оценки технического состояния для электрических машин большой единичной мощности по параметрам механических колебаний, которые могут быть использованы для построения прогностических моделей исчерпания ресурса энергомеханического оборудования.

Разработанная в рамках выполнения настоящей научной работы прогнозная модель ориентирована на использование расширения моделируемых признаков, что позволяет реа-

лизовать комплексное использование единых диагностических критериев для осуществления прогнозирования деградационных процессов, приводящих к изменению технического состояния агрегатов энерго-механического оборудования горных машин.

На угольных и горнорудных предприятиях Кузбасса по сегодняшний день действуют нормы морально устаревшей системы планово-предупредительных ремонтов, в таких условиях единственно актуальной задачей прогнозирования процессов деградации технического состояния объектов диагностирования является задача построения кратко- и среднесрочных прогнозов, что позволит гарантировано эксплуатировать техническое устройство до момента наступления ремонта. Внедрение элементов прогнозирования технического состояния оборудования карьерных экскаваторов позволит усовершенствовать систему управления ремонтами и оптимизировать управление логистикой и складским хозяйством угольных предприятий, сводя к минимуму потери от непроизводительных простоев горной техники и аварии на производстве.

Свойство адаптации разработанной модели к изменяющимся входным данным (изменению виброактивности обследуемого агрегата) обусловлено принципом автокоррекции параметров модели в зависимости от изменения величин регистрируемых характеристик. Это качество позволяет максимально полно использовать наиболее свежие диагностические данные, несущие ценную информацию об изменении фактического состояния технического устройства.

В основе использованного в данной модели ЕДК для диагностики неисправностей подшипников качения лежит расчет с применением метода оптимальной скаляризации, подразуме-

Рисунок 3. Множественные повреждения кольца подшипника Figure 3. Multiple damage to the bearing ring

научно-технический журнал №2-2022

вестник 75

вающий проведение вычислений с использованием двух выборок диагностических данных, полученных на объектах, априори находящихся в хорошем и недопустимом состоянии, с последующим применением проверки полученных результатов по критерию разделяемости [4, 13]. Нормирование полученных критериев осуществлено с применением индивидуальных спектральных масок высокой степени детализации, разработанных для всего оборудования электрических карьерных экскаваторов. Реализация алгоритма гибкой настройки диагностических параметров и допустимых значений ЕДК позволяет совершенствовать существующие процедуры нормирования параметров механических колебаний и использовать получаемые результаты при осуществлении прогнозирования. Созданные в рамках выполнения работ по настоящему проекту спектральные маски, основанные на принципе использования индивидуальных допустимых значений для всех частотных диапазонов спектра с учетом оценки степени опасности процессов развития тех или иных дефектов, позволяют усовершенствовать процедуру нормирования параметров вибрации на примере рассматриваемой сложной механической системы.

Все дефекты энерго-механического оборудования горных машин появляются вследствие трех основных причин - нарушения технологии изготовления, сборки или монтажа, а также эксплуатации [7]. Причины возникновения дефектов различны, однако все они взаимосвязаны между собой. Например, расцентровка или перекос валов, установленных в редукторах карьерных экскаваторов, обычно появляется в следствие некачественно проведенного монтажа или ремонта, служит причиной интенсивного развития дефектов зубчатых зацеплений, таких как повышенный абразивный износ, питтинг, выкрашивание, заедание зубьев. Кроме того, нарушение центровки сильно влияет на состояние подшипников, сокращая их ресурс в десятки раз [14-17]. Таким образом, процессы деградации фактического состояния узлов и элементов горных машин находятся в прямой зависимости друг от друга. Для того, чтобы учесть влияние всех этих процессов на характер вибронагруженности диагностируемых агрегатов при стандартном подходе к диагностике необходимо анализировать модуляционные частоты пересопряжения зубьев зубчатых колес, уровень шума и флуктуацию амплитуд значащих гармоник и т.д. Все это сильно усложняет анализ и приводит к возникновению ошибок [18, 19]. В такой ситуации использова-

ние ЕДК, основанных на принципе реализации комплексного подхода к анализу параметров вибрации, для осуществления контроля фактического состояния и прогнозирования безаварийной работы энерго-механического оборудования карьерных экскаваторов показывает наилучшие результаты и позволяет добиться максимальной эффективности контроля при минимальных затратах времени на сбор и анализ диагностической информации.

Выводы.

Наличие шума и «ложных» гармоник в спектре приводит к появлению ошибок при осуществлении диагностики и делает невозможным выполнение анализа с применением ЕДК, так как существенно снижается их эффективность из-за искажений исходных виброакустических характеристик. Использование модулей фильтрации обычно позволяет удалить искажения и шум, вызываемые ошибками, допускаемыми при установке датчиков на измерительную поверхность, при наличии повреждений соединений системы «датчик-кабель-прибор», знакопеременными ударными нагрузками или резким перепадом температуры окружающего воздуха. В условиях действующей на угольных предприятиях Кузбасса системы плановых ремонтов помимо результатов краткосрочного прогнозирования большую практическую ценность имеет оценка остаточного ресурса горной техники, выработавшей свой нормативный срок эксплуатации по сроку службы или выполненному объему работы (нор-мочасам, объему погруженной горной массы и т.д.). Необходимым условием выполнения такой оценки является выделение трендов детерминированной составляющей виброакустического сигнала, используемых при создании математических прогнозных моделей адаптивного типа, что выгодно отличает созданную модель от уже существующих широкой областью применения получаемых результатов [4].

Использование в качестве базового моделируемого параметра в адаптивной прогностической модели ЕДК для обнаружения дефектов подшипниковых узлов открывает дополнительные возможности по осуществлению прогнозирования безаварийной работы преобразовательных агрегатов электрических карьерных экскаваторов и эффективному планированию и организации ремонтных работ.

Результаты прогнозирования с использованием адаптивной модели и разработанного ЕДК для подшипников качения представлены на рисунке 2. Объект диагностирования (подшип-

ник сетевого двигателя экскаватора ЭКГ-5А), как и прогнозировалось, безаварийно отработал 30 календарных дней (два интервала моделирования) до момента вывода экскаватора в капитальный ремонт, в рамках которого был осуществлен демонтаж с визуальным контролем и заменой дефектного подшипника (см. рисунок 3), а также последующая центровка валопрово-да преобразовательного агрегата. В результате повышенный уровень механических колебаний был устранен. Таким образом, доказана принципиальная эффективность созданной математической модели и возможность ее использования для прогнозирования развития деградационных процессов в сложных механических системах на основе использования принципа моделирования величин новых единых диагностических критериев.

Заключение.

Система планово-предупредительных ремонтов, действующая на предприятиях угольной и горнорудной промышленности Кузбасса в текущих условиях является мало эффективной и не позволяет своевременно решать большинство проблем, связанных с качеством проводимых ремонтов, оценкой остаточного ресурса техники и снабжением предприятий качественными запасными частями точно в необходимый срок [4]. Предложенная модель, использующая моделирование величин разработанных единых критериев для прогнозирования изменения фактического технического состояния горной техники доказала свою эффективность на примере прогнозирования безаварийной работы генераторной группы карьерного экскаватора ЭКГ-5А.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Клюев В. В. Подходы к построению систем оценки остаточного ресурса технических объектов. / В. В. Клюев, А. С. Фурсов, М. В. Филинов. // Контроль. Диагностика. № 3. 2007, С. 18-23.

2. Костюков В.Н., Костюков Ал.В. Мониторинг состояния оборудования в реальном времени // Контроль. Диагностика. - 2010. - № 3 - С. 43-50.

3. Якубович А.Н., Ротанов И.Г Моделирование прогнозных сроков эксплуатации карьерного оборудования // Вестник Северо-Восточного государственного университета. 2013. №19. С. 100-104.

4. Gerike B., Gerike P. Selecting the criterion for diagnosing imbalance of electric mining shovel rotors. E3S Web Conferences 315, 03025 (2021). VI International Innovative Mining Symposium (Международный инновационный горный симпозиум МИГС-2021). DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202131503025

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

6. Shardakov I., Shestakov A., Tsvetkov R., Yepin V. Crack diagnostics in a large-scale reinforced concrete structure based on the analysis of vibration processes. AIP Conference Proceedings 2053, 040090 (2018). https://doi. org/10.1063/1.5084528

7. Неразрушающий контроль. Справочник в 7 томах под редакцией чл.-корр. РАН В.В. Клюева, т. 7 - Москва, 2005. - 828 с.

8. Wang, T., Han, Q., Chu, F., Feng, Z. Vibration based condition monitoring and fault diagnosis of wind turbine planetary gearbox : A review. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. V.126,. Pp. 662-685. https://doi.org/10.1016/j. ymssp.2019.02.051

9. Tse P., Peng Y., Yam R. Wavelet Analysis and Envelope Detection For Rolling Element Bearing Fault Diagnosis— Their Effectiveness and Flexibilities. Journal of Vibration and Acoustics. 2001. Vol. 123. Pp 303-310. https://doi.

Полученные результаты выполненных исследований свидетельствуют о большом научно-практическом значении данной работы, т.к. созданные единые диагностические критерии с успехом могут применяться для решения задач, связанных с выполнением оценки фактического состояния сложных механических систем и прогнозированием безаварийной работы электрических карьерных экскаваторов. Реализация разработанного подхода к совершенствованию результатов анализа вибрации позволит внедрить на практике элементы системы обслуживания горной техники по ее фактическому состоянию с применением новых единых диагностических критериев, что положительно скажется на количестве аварийных простоев и повысит безопасность горных работ. Кроме того, предложенная методология моделирования деградационных процессов в сложных механических системах имеет важное практическое значение для решения задач минимизации логистических издержек промышленных предприятий из-за использования принципа подачи деталей на склад «точно в срок» для проведения ремонтных мероприятий.

Источники финансирования. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Кемеровской области в рамках научного проекта № 20-48-420010.

org/10.1115/1.1379745

10. Franco Jefferds dos Santos Silva, Herbert Ricardo Garcia Viana, André Nasser Aquino Queiroz, (2016). Availability forecast of mining equipment. Journal of Quality in Maintenance Engineering, Vol. 22 Iss: 4, pp.418-432

11. Сушко А. Е. Разработка специального математического и программного обеспечения для автоматизированной диагностики сложных систем. Дисс. ... канд. техн. наук. - М. - МИФИ. - 2007. - 170 с.

12. Yu, J, Peton, N (2019). Fluid Film Bearing Damage Detection Based on Vibration Data. 48th Turbomachinery Symposium. Houston, Texas, USA. September 10-12, 2019

13. Gertsbakh I. Models of Preventive Maintenance. North-Holland, Amsterdam - New York - Oxford, 1977

14. Puchalski A., Komorska I. Stable distributions and fractal diagnostic models of vibration signals of rotating systems. Applied Condition Monitoring. 2018, Vol. 9. Pp 91-101. https://doi.org/10.1007/978-3-319-61927-9_9

15. Liu G., Parker R. Dynamic Modeling and Analysis of Tooth Profile Modification for Multimesh Gear Vibration. Journal of Mechanical Design. 2008. Vol. 130. Pp 121402/1 - 121402-13. https://doi.org/10.1115/12976803

16. Герике П.Б. К вопросу анализа параметров вибрации дизель-гидравлических буровых установок //П. Б. Герике, П. В. Буянкин, А. Н. Завьялов// Фундаментальные и прикладные проблемы в горном деле: Материалы всероссийской научно-практической конференции. 2016 - С. 198-201.

17. Hunady R., Pavelka, P., Lengvarsky, P. Vibration and modal analysis of a rotating disc using high-speed 3D digital image correlation. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol.121, Pp. 201-214. https://doi.org/10.1016/j. ymssp.2018.11.024

18. Лукьянов А.В. Классификатор вибродиагностических признаков дефектов роторных машин. / Иркутск: Издательство ИрГТУ, 1999. - 230 с.

19. Герике П.Б. Анализ измерений механических колебаний, возникающих при работе щековых дробилок на разрезах Кузбасса. /Герике П.Б., Завьялов А.Н., Буянкин П.В./ Инновации в технологиях и образовании. Сборник статей участников IX Международной научно-практической конференции. 2016. С. 245-249.

REFERENCES

10.

11.

12.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

V. V. Kljuev, A. S. Fursov, M. V. Filinov. Kontrol'. Diagnostika. 2007. - № 3. Pp. 18-23 (rus) Kostjukov V.N., Kostjukov Al.V. Kontrol'. Diagnostika. 2010. - № 3. Pp. 43-50 (rus)

Jakubovich A.N., Rotanov I.G. Vestnik Severo-Vostochnogo gosudarstvennogo universiteta. 2013. №19. Pp. 100-104 (rus)

Gerike B., Gerike P. Selecting the criterion for diagnosing imbalance of electric mining shovel rotors. E3S Web Conferences 315, 03025 (2021). VI International Innovative Mining Symposium. DOI: https://doi.org/10.1051/e3s-conf/202131503025 (eng)

Shirman A. R., Solov'ev A. B. Prakticheskaja vibrodiagnostika i monitoring sostojanija mehanicheskogo oborudovanija [Practical vibration diagnostics and monitoring of the condition of mechanical equipment]. // Moscow, 1996. - 276 p. (rus)

Shardakov I., Shestakov A., Tsvetkov R., Yepin V. Crack diagnostics in a large-scale reinforced concrete structure based on the analysis of vibration processes. AIP Conference Proceedings 2053, 040090 (2018). https://doi. org/10.1063/1.5084528 (eng)

Nerazrushayushchiy kontrol': spravochnik. V 7-kh tomakh [Non-destructive testing: Handbook. In 7 Vol. V.7] / Pod. red. V.V. Klyueva. Moscow: Mashinostroenie Publishers, 2005. 828 p. (rus)

Wang, T., Han, Q., Chu, F., Feng, Z. Vibration based condition monitoring and fault diagnosis of wind turbine planetary gearbox : A review. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. V.126,. Pp. 662-685. https://doi.org/10.1016/j. ymssp.2019.02.051 (eng)

Tse P., Peng Y., Yam R. Wavelet Analysis and Envelope Detection For Rolling Element Bearing Fault Diagnosis— Their Effectiveness and Flexibilities. Journal of Vibration and Acoustics. 2001. Vol. 123. Pp 303-310. https://doi. org/10.1115/1.1379745 (eng)

Franco Jefferds dos Santos Silva, Herbert Ricardo Garcia Viana, André Nasser Aquino Queiroz, (2016). Availability forecast of mining equipment. Journal of Quality in Maintenance Engineering, Vol. 22 Iss: 4, pp.418-432 (eng) Sushko A. E. Razrabotka spetsial'nogo matematicheskogo i programmnogo obespecheniya dlya avtomatizirovannoy diagnostiki slozhnykh system [Development special mathematical and software for automated diagnosis of complex systems]: PhD thesis excerpt. Moscow. 2007. (rus)

Yu, J, Peton, N (2019). Fluid Film Bearing Damage Detection Based on Vibration Data. 48th Turbomachinery Symposium. Houston, Texas, USA. September 10-12, 2019 (eng)

Gertsbakh I. Models of Preventive Maintenance. North-Holland, Amsterdam - New York - Oxford, 1977 (eng) Puchalski A., Komorska I. Stable distributions and fractal diagnostic models of vibration signals of rotating systems. Applied Condition Monitoring. 2018, Vol. 9. Pp 91-101. https://doi.org/10.1007/978-3-319-61927-9_9 (eng) Liu G., Parker R. Dynamic Modeling and Analysis of Tooth Profile Modification for Multimesh Gear Vibration. Journal of Mechanical Design. 2008. Vol. 130. Pp 121402/1 - 121402-13. https://doi.org/10.1115/12976803 (eng) Gerike P.B. On the issue of analysis of vibration parameters of diesel-hydraulic drilling rigs //P. B. Gerike, P. V. Buy-ankin, A. N. Zavyalov // Fundamental and applied problems in mining: Materials of the All-Russian Scientific and practical conference. 2016 - pp. 198-201. (rus)

Hunady, R., Pavelka, P., Lengvarsky, P. Vibration and modal analysis of a rotating disc using high-speed 3D digital image correlation. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol.121, Pp. 201-214. https://doi.org/10.1016/j. ymssp.2018.11.024 (eng)

Luk'yanov A.V. Klassifikator vibrodiagnosticheskikh priznakov defektov rotornykh mashin [The classifier of vibrodiag-nostic symptoms of defects rotary machines.]. Irkutsk, 1999. - 230 p. (rus)

Gerike P.B. Analysis of measurements of mechanical vibrations arising during the operation of jaw crushers bass sections. /Gerike P.B., Zavyalov A.N., Buyankin P.V./ Innovations in technologies and education. articles by participants of the IX International Scientific and Practical Conference. 2016. pp. 245-249. (rus

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.