А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Акустична діагностика
Акустична діагностика вимагає багато більшого, ніж вміння відрізняти ізоляцію від поглинання. У наш час велика частина акустичних заходів про водиться лише в результаті запізнілих міркувань і часто, колиінженер-акустик виходить на сцену, йому кажуть: Ось проблема усунення шуму - що ви нам порадите.
Акустична діагностика вузлів і бкоковРЕА.
Акустична діагностика заснована на тому, що кожному стану системи відповідають цілком певніакустичні сигнали. Вибір акустичних явищ в якості джерела інформації про стан системи обумовлений рядом причин.
Акустична діагностика машин, як самостійний розділ акустичної динаміки, в даний час тільки формується. З часувиходу в світ монографії[249], Де були сформульовані деякі завдання акустичної діагностики та намічені шляхи їх вирішення, її кордони значно розширилися і продовжують швидко розширюватися. Однак у публікованих в періодичній пресі численних роботахвідсутній єдиний погляд на основні завдання акустичної діагностики, в зв'язку з чим в даній книзі значне місце відводиться огляду та систематизації.
Завдання акустичної діагностики більше тяжіють до евристичному і математичному підходам здетерминистским ухилом, тому нижче розглянуті методи класифікації за принципом мінімальної відстані між випробуваним і еталонним зображеннями.
Для акустичної діагностики необхідно знайти таку характеристику шуму, яка була б детермінованоюфункцією свого аргументу, наприклад частоти або часу. Ознаками при акустичній діагностиці можуть бути різні енергетичні і статистичні характеристики шуму. Практично використовують дві характеристики: середню потужність шуму і кореляційну функцію.
У гідроприводах акустична діагностика може знайти застосування для визначення витоків робочої рідини[12], Работо-здатності гідронасосів і двигунів, гідропідсилювачів та інших елементів. Рівень шуму вимірюється за допомогою ультразвукового течеіска-теля,складається з ультразвукового щупа і індикатора.
Коло завдань акустичної діагностики постійно розширюється. Крім традиційних завдань, пов'язаних з контролем стану технічних об'єктів, до них відносяться багато завдання дослідження коливальних властивостей системрізноманітної природи.
Метою завдань акустичної діагностики цього класу є визначення за допомогою вібраційних або шумових сигналів, в якому з кількох можливих станів знаходиться досліджуваний об'єкт або яким з декількох можливих об'єктівцрінадлежіт даний акустичний сигнал.
З точки зору акустичної діагностики важливим є те обставина, що акустичні сигнали деяких джерел можна з достатнім ступенем точності описати детермінованими періодичними функціями, сигналиінших джерел носять випадковий характер. З перерахованих вище джерел сигнали, близькі до детермінованим, викликають дисбаланси, багато видів механічних ударів, сирени, вихори Кармана. Випадкові вібрації і шуми викликають хаотичні удари, тертя, помилкивиготовлення деталей, турбулентність, кавітація.
Відзначимо також систему акустичної діагностики, призначену для виділення і аналізу серії послідовних імпульсів (вимірюються амплітуди, тривалості, часи появи імпульсів), обумовленихзіткненням деталей ряду машин і механізмів.
Достатньо раз-витим напрямком акустичної діагностики, що виключає ці недоліки, є використання автономних засобів, що пропускаються всередині трубопроводу.
У излагаемом тут методі акустичноїдіагностики модель акустичного сигналу, таким чином, задається у вигляді (1.16), (1.18) або за допомогою аналогічного виразу, що враховує високі ступені декількох параметрів. У відповідності з цим акустичну модель діагностики досліджуваного об'єкта (машини) можнапредставити у вигляді схеми формування сигналу, зображеної на рис. 1.3. Вона складається з декількох джерел випадкових сигналів Xij (t) одиничної потужності, підсилювачів з коефіцієнтами посилення аг, а. Це, очевидно, статистична модель діагностики. Оскільки вона невідображає фізичних особливостей звукоутворення всередині конкретної машини, то її можна також зарахувати до класу феноменологічних моделей.
Основна увага приділяється питанням акустичної діагностики.
У книзі розглядаються питання акустичноїдіагностики машин, поширення коливальної енергії за машинним конструкціям та методи зниження рівнів їх шумів і вібрацій.
У монографії наводиться огляд завдань акустичної діагностики машин і отриманих результатів, детально розглядаєтьсяпрактично важливе завдання поділу джерел, обговорюються питання аналізу акустичних сигналів машин.
Просторово-часові розподіли напружень в пластині при імпульсному впливі на неї пучків іонів берилію. а форма імпульсу прямокутна, Gb - 1Дж /см 2. б форма імпульсу трикутна. Цей ефект слід враховувати при акустичній діагностиці параметрів імпульсних пучків заряджених частинок.
Крім зазначених двох основних блоків, система акустичної діагностики включає блоки видачі результатів діагнозу 5 та7 які видають виміряні значення параметрів технічного стану механізмів у формі, зручній для їх подальшого використання.
Діагностичний прилад, в якому реалізується викладений тут метод акустичної діагностики, можна рекомендувати длябезперервного контролю невеликого числа внутрішніх параметрів складних машин.
Рассмотрено застосування регресійного та дисперсійного аналізу вібраційних процесів для акустичної діагностики зубчастих передач.
В даний час існують більш надійніі більш об'єктивні методи акустичної діагностики. Фізичним носієм інформації про технічний стан елементів механізму в акустичній діагностиці служать пружні хвилі, які збуджуються в механізмі зіткненням деталей і реєструються датчикомколивань, встановленим на його корпусі.
Вельми доцільним є використання засобів неруйнівного контролю і зокрема акустичної діагностики.
Відзначені основні методи сучасної дефектоскопії насосно-компресорних труб, описані методиакустичної діагностики НКТ. Разработке засобів діагностики насосно - компресорних труб присвячені праці Лещенко О.С., Федосенко Ю.К., рільники А.А., Самокрутова А.А., Альохіна С.Г., Мелешко І.А., Пастушкова П.С. ,Резіна В.Ф., Михайленко В.І., Клименко С.М., сарафани-ва Б.М.,Безлюдько Г.Я., Кетковіча А.О., Носова М.І., Філінова М.В., Хілла Т.Х. Існуючі методи дефектоскопії НКТ не стосуються області вібродіагностики, тоді як в нафтовій промисловості в даний час цим методом оцінюється стан обладнання насосних агрегатів (НА)для перекачування нафти і нафтопродуктів, а також НА в системах підтримки пластового тиску (ППТ), дотискних насосних станціях (ДНС); розроблені методики для контролю стану електроприводу електроцентробежного насоса (ЕЦН), глубіннонасосних штанг, установок ЕЦНцим методом.
РРозділ 1 даної книги присвячений задачам перших двох груп, причому акустична діагностика машин розглядається досить детально, а виникнення звуку в машинах зачіпається лише в зв'язку з обговоренням прикладів акустичної діагностики.Перелічимо основні джерела звуку в машинах і вкажемо літературу, де читач може ознайомитися з цим специфічним питанням.
Рассматріваются математичний апарат і загальна теорія технічного діагнозу, наводяться методи акустичної діагностики.
Природно, що вимірювання акустичних коливань, їх спектральний аналіз підвищує цінність акустичної діагностики.
Визначення інформативних параметрів і ознак сигналів є однією з найбільш складних проблем акустичної діагностики. Складність їїпов'язана з взаємної обумовленістю коливань різних деталей, вузлів і агрегатів, через що сигнали, відповідні коливанням різних елементів, в тій чи іншій мірі корельовані, і виділення ознаки, що характеризує рух окремого елемента, зазвичайскрутно.
Поряд з дослідженнями процесів взаємодії акустичних хвиль, що лежать в основі способів нелінійної акустичної діагностики, увагу дослідників і раніше привертають явища акустичних течій, взаємодії звуку з бульбашками,радіаційного тиску, важливі для ряду додатків в ультразвуковій технології.
Більше за інших розроблені детерміновані моделі, з ними пов'язані найбільш значні досягнення в галузі акустичної діагностики машин і механізмів. У них вихідні сигналипредставляються детермінованими періодичними функціями: періодичними рядами імпульсів, зумовлених зіткненням деталей, або гармонійними функціями, пов'язаними з обертанням частин машини або механізму. Інформативними діагностичними ознаками тутє амплітуди, тривалість і моменти появи імпульсів, а також частота, амплітуда і фаза гармонічних сигналів. Як правило, зв'язок цих ознак з внутрішніми параметрами визначається на основі аналізу фізичних процесів звукоутворення без допомогитрудомістких експериментів. Моделі з детермінованими сигналами виправдані і дають хороші практичні результати для порівняно низькооборотний машин з невеликим числом внутрішніх джерел звуку, в яких вдається виділити імпульси, обумовлені окремимизіткненнями деталей.
Описана вище здатність схеми на рис. 1.2 виділяти одні сигнали і не реагувати на інші лежить в основі викладається методу акустичної діагностики. Акустичний сигнал машини - це суперпозиція більш простих сигналів, обумовленихцілим рядом внутрішніх джерел звуку усередині машини. Якщо в наведеній схемі розділовий фільтр підібраний таким чином, що вона виділяє ту частину загального сигналу, яка обумовлена тільки одним з внутрішніх джерел, то ясно, що прилад в цьому випадку будехарактеризувати один машинний параметр стану, що відноситься до даного джерела.
Як видно з наведеного прикладу, основні завдання акустичної динаміки машин можна розбити на чотири основні групи: виникнення звуку, акустична діагностика,поширення звукової енергії по машинним конструкціям і їх випромінювання в повітря, а також зниження рівнів акустичних сигналів машин.
Однак, не слід повністю скидати з рахунків і людський фактор, у зв'язку з чим особливу важливість набуваєавтоматизація процедур акустичної діагностики.
Привабливою стороною подібних методів є, на наш погляд, і різноманітність варіантів їх реалізації, що відкриває, очевидно, нові можливості для нелінійної акустичної діагностики.
РРозділ 1даної книги присвячений задачам перших двох груп, причому акустична діагностика машин розглядається досить детально, а виникнення звуку в машинах зачіпається лише в зв'язку з обговоренням прикладів акустичної діагностики. Перелічимо основні джерелазвуку в машинах і вкажемо літературу, де читач може ознайомитися з цим специфічним питанням.
Завдання акустичної діагностики цього класу полягають у знаходженні на основі аналізу акустичних сигналів динамічних характеристик елементів механічнихсистем, зокрема машинних і приєднаних конструкцій, або характеристик їх шумового або вібраційного поля. Одна задача цього класу розглядається в главі 3: співвідношення (3.31) і (3.36) являють собою рівняння щодо невідомої імпульсної перехідноїфункції або частотної характеристики лінійної системи. Ми не будемо детально зупинятися на завданнях цього класу.
Для цілей акустичної діагностики найбільш зручні функції Лагерра. Це обумовлюється наступними обставинами: область ортогональностіфункцій Лагерра збігається з областю інтегрування в рівняннях (1.9), простотою практичної реалізації функцій Лагерра, автокореляційної функції акустичних сигналів багатьох машин подібні за своїм виглядом з функціями Лагерра.
Для акустичної діагностикинеобхідно знайти таку характеристику шуму, яка була б детермінованою функцією свого аргументу, наприклад частоти або часу. Ознаками при акустичній діагностиці можуть бути різні енергетичні і статистичні характеристики шуму. Практичновикористовують дві характеристики: середню потужність шуму і кореляційну функцію.
У книзі ставляться основні завдання акустичної динаміки машин і викладаються загальні методи вирішення деяких з них. Рассматріваются теоретичні питання акустичної діагностики машин,поширення акустичної енергії по машинним конструкціям, зменшення акустичної активності машин.
З прикладної точки зору головним етапом акустичної діагностики є створення діагностичного приладу або системи акустичної діагностики,практично реалізує ту чи іншу ідею розпізнавання станів досліджуваної машини. Прилад або система сприймає акустичні сигнали машини, з яких за допомогою деяких операцій виділяє ряд діагностичних ознак.
На рис. V.28 зображені графікиЗалежно речових і уявних частин імпедансів дизеля 12ЧН 18/20 в цілому і фундаментної рами від частоти. Наведений аналіз є одним з елементів акустичної діагностики дизеля, що дозволяє прискорити визначення причин, що викликають підвищені вібрації дизеляв стендових і експлуатаційних умовах.
В даний час існують більш надійні і більш об'єктивні методи акустичної діагностики. Фізичним носієм інформації про технічний стан елементів механізму в акустичній діагностиці служать пружніхвилі, які збуджуються в механізмі зіткненням деталей і реєструються датчиком коливань, встановленим на його корпусі.
Акустична діагностика машин, як самостійний розділ акустичної динаміки, в даний час тільки формується. З часувиходу в світ монографії[249], Де були сформульовані деякі завдання акустичної діагностики та намічені шляхи їх вирішення, її кордони значно розширилися і продовжують швидко розширюватися. Однак у публікованих в періодичній пресі численних роботахвідсутній єдиний погляд на основні завдання акустичної діагностики, в зв'язку з чим в даній книзі значне місце відводиться огляду та систематизації.
З прикладної точки зору головним етапом акустичної діагностики є створення діагностичногоприладу або системи акустичної діагностики, практично реалізує ту чи іншу ідею розпізнавання станів досліджуваної машини. Прилад або система сприймає акустичні сигнали машини, з яких за допомогою деяких операцій виділяє ряд діагностичнихознак.
Другий напрямок використовується для збору попередньої і контрольної діагностичної інформації. В комплексну систему технічної діагностики входять: параметрична (параметрів продуктів згоряння, масла, проточної частини ГТУ і, нагнітачів) івібраційна діагностика, діагностика на зупиненому агрегаті, розбірна і акустична діагностика.
Висновок про технічний стан контрольованого об'єкта виводиться на основі визначення набору значень деяких параметрів, пов'язаних зхарактеристиками об'єкта і режимами його роботи. Ці параметри (параметри стану) підлягають визначенню через значення параметрів, безпосередньо отримуються в результаті вимірів. У разі акустичної діагностики безпосередньо визначаються параметри акустичних сигналів, причому ці параметри повинні бути функціонально пов'язані з параметрами стану. Якщо параметри сигналів задовольняють цій вимозі, їх можна віднести до інформативним. Певна комбінація значень пара - метрів може служити ознакою (чином) сигналу, що виділяє його із сукупності аналогічних сигналів.
Рассмотрени питання математичного моделювання високочастотних коливань прямозубой одноступінчастої передачі. При побудові диференціальних рівнянь руху системи фактори збудження коливань, різні за своєю механічній природі, розділені на кінематичні, імпульсні і параметричні. Обговорюються питання акустичної діагностики прямозубих передач з урахуванням зазначеного поділу.
Найважливішими завданнями першої та другої груп є побудова адекватної акустичної моделі машини і встановлення зв'язку між параметрами моделі і характеристиками акустичних сигналів реальної машини. Критерієм правильності моделі повинна бути ідентичність характеристик сигналів, які найбільш тісно пов'язані з внутрішніми параметрами машини, відповідальними за звукообразование. Такі характеристики сигналів машин в акустичній діагностиці прийнято називати інформативними діагностичними ознаками.
Акустична, вібраційна і віброакустична діагностики настільки тісно пов'язані між собою як за способами математичного опису, так і по апаратурним рішенням, що часто важко точно класифікувати той чи інший метод. Наприклад, вібраційна діагностика, заснована на реєстрації і аналізі коливань (вібрацій) контрольованого об'єкта, може бути здійснена за допомогою акустичної апаратури, що використовує як перетворювачів інформації звичайні мікрофони. Разом з тим, акустико-емісійна діагностика є гілкою акустичної діагностики, заснованої на реєстрації мікроультразвукових сигналів. У даному розділі розглядається діагностика, заснована на реєстрації вібрацій у процесі експлуатації об'єкта.
Практичне значення розкладань по функціях Лагерра обумовлено також простотою їх приладових реалізацій. Прилад, який здійснює розкладання (3.29), називається корелятором на ортогональних фільтрах. У главі 1 при обговоренні одного з методів акустичної діагностики машин описаний діагностичний прилад, основну частину якого становить коррелятор на ортогональних фільтрах Лагерра.
Акустична діагностика вузлів і бкоковРЕА.
Акустична діагностика заснована на тому, що кожному стану системи відповідають цілком певніакустичні сигнали. Вибір акустичних явищ в якості джерела інформації про стан системи обумовлений рядом причин.
Акустична діагностика машин, як самостійний розділ акустичної динаміки, в даний час тільки формується. З часувиходу в світ монографії[249], Де були сформульовані деякі завдання акустичної діагностики та намічені шляхи їх вирішення, її кордони значно розширилися і продовжують швидко розширюватися. Однак у публікованих в періодичній пресі численних роботахвідсутній єдиний погляд на основні завдання акустичної діагностики, в зв'язку з чим в даній книзі значне місце відводиться огляду та систематизації.
Завдання акустичної діагностики більше тяжіють до евристичному і математичному підходам здетерминистским ухилом, тому нижче розглянуті методи класифікації за принципом мінімальної відстані між випробуваним і еталонним зображеннями.
Для акустичної діагностики необхідно знайти таку характеристику шуму, яка була б детермінованоюфункцією свого аргументу, наприклад частоти або часу. Ознаками при акустичній діагностиці можуть бути різні енергетичні і статистичні характеристики шуму. Практично використовують дві характеристики: середню потужність шуму і кореляційну функцію.
У гідроприводах акустична діагностика може знайти застосування для визначення витоків робочої рідини[12], Работо-здатності гідронасосів і двигунів, гідропідсилювачів та інших елементів. Рівень шуму вимірюється за допомогою ультразвукового течеіска-теля,складається з ультразвукового щупа і індикатора.
Коло завдань акустичної діагностики постійно розширюється. Крім традиційних завдань, пов'язаних з контролем стану технічних об'єктів, до них відносяться багато завдання дослідження коливальних властивостей системрізноманітної природи.
Метою завдань акустичної діагностики цього класу є визначення за допомогою вібраційних або шумових сигналів, в якому з кількох можливих станів знаходиться досліджуваний об'єкт або яким з декількох можливих об'єктівцрінадлежіт даний акустичний сигнал.
З точки зору акустичної діагностики важливим є те обставина, що акустичні сигнали деяких джерел можна з достатнім ступенем точності описати детермінованими періодичними функціями, сигналиінших джерел носять випадковий характер. З перерахованих вище джерел сигнали, близькі до детермінованим, викликають дисбаланси, багато видів механічних ударів, сирени, вихори Кармана. Випадкові вібрації і шуми викликають хаотичні удари, тертя, помилкивиготовлення деталей, турбулентність, кавітація.
Відзначимо також систему акустичної діагностики, призначену для виділення і аналізу серії послідовних імпульсів (вимірюються амплітуди, тривалості, часи появи імпульсів), обумовленихзіткненням деталей ряду машин і механізмів.
Достатньо раз-витим напрямком акустичної діагностики, що виключає ці недоліки, є використання автономних засобів, що пропускаються всередині трубопроводу.
У излагаемом тут методі акустичноїдіагностики модель акустичного сигналу, таким чином, задається у вигляді (1.16), (1.18) або за допомогою аналогічного виразу, що враховує високі ступені декількох параметрів. У відповідності з цим акустичну модель діагностики досліджуваного об'єкта (машини) можнапредставити у вигляді схеми формування сигналу, зображеної на рис. 1.3. Вона складається з декількох джерел випадкових сигналів Xij (t) одиничної потужності, підсилювачів з коефіцієнтами посилення аг, а. Це, очевидно, статистична модель діагностики. Оскільки вона невідображає фізичних особливостей звукоутворення всередині конкретної машини, то її можна також зарахувати до класу феноменологічних моделей.
Основна увага приділяється питанням акустичної діагностики.
У книзі розглядаються питання акустичноїдіагностики машин, поширення коливальної енергії за машинним конструкціям та методи зниження рівнів їх шумів і вібрацій.
У монографії наводиться огляд завдань акустичної діагностики машин і отриманих результатів, детально розглядаєтьсяпрактично важливе завдання поділу джерел, обговорюються питання аналізу акустичних сигналів машин.
Просторово-часові розподіли напружень в пластині при імпульсному впливі на неї пучків іонів берилію. а форма імпульсу прямокутна, Gb - 1Дж /см 2. б форма імпульсу трикутна. Цей ефект слід враховувати при акустичній діагностиці параметрів імпульсних пучків заряджених частинок.
Крім зазначених двох основних блоків, система акустичної діагностики включає блоки видачі результатів діагнозу 5 та7 які видають виміряні значення параметрів технічного стану механізмів у формі, зручній для їх подальшого використання.
Діагностичний прилад, в якому реалізується викладений тут метод акустичної діагностики, можна рекомендувати длябезперервного контролю невеликого числа внутрішніх параметрів складних машин.
Рассмотрено застосування регресійного та дисперсійного аналізу вібраційних процесів для акустичної діагностики зубчастих передач.
В даний час існують більш надійніі більш об'єктивні методи акустичної діагностики. Фізичним носієм інформації про технічний стан елементів механізму в акустичній діагностиці служать пружні хвилі, які збуджуються в механізмі зіткненням деталей і реєструються датчикомколивань, встановленим на його корпусі.
Вельми доцільним є використання засобів неруйнівного контролю і зокрема акустичної діагностики.
Відзначені основні методи сучасної дефектоскопії насосно-компресорних труб, описані методиакустичної діагностики НКТ. Разработке засобів діагностики насосно - компресорних труб присвячені праці Лещенко О.С., Федосенко Ю.К., рільники А.А., Самокрутова А.А., Альохіна С.Г., Мелешко І.А., Пастушкова П.С. ,Резіна В.Ф., Михайленко В.І., Клименко С.М., сарафани-ва Б.М.,Безлюдько Г.Я., Кетковіча А.О., Носова М.І., Філінова М.В., Хілла Т.Х. Існуючі методи дефектоскопії НКТ не стосуються області вібродіагностики, тоді як в нафтовій промисловості в даний час цим методом оцінюється стан обладнання насосних агрегатів (НА)для перекачування нафти і нафтопродуктів, а також НА в системах підтримки пластового тиску (ППТ), дотискних насосних станціях (ДНС); розроблені методики для контролю стану електроприводу електроцентробежного насоса (ЕЦН), глубіннонасосних штанг, установок ЕЦНцим методом.
РРозділ 1 даної книги присвячений задачам перших двох груп, причому акустична діагностика машин розглядається досить детально, а виникнення звуку в машинах зачіпається лише в зв'язку з обговоренням прикладів акустичної діагностики.Перелічимо основні джерела звуку в машинах і вкажемо літературу, де читач може ознайомитися з цим специфічним питанням.
Рассматріваются математичний апарат і загальна теорія технічного діагнозу, наводяться методи акустичної діагностики.
Природно, що вимірювання акустичних коливань, їх спектральний аналіз підвищує цінність акустичної діагностики.
Визначення інформативних параметрів і ознак сигналів є однією з найбільш складних проблем акустичної діагностики. Складність їїпов'язана з взаємної обумовленістю коливань різних деталей, вузлів і агрегатів, через що сигнали, відповідні коливанням різних елементів, в тій чи іншій мірі корельовані, і виділення ознаки, що характеризує рух окремого елемента, зазвичайскрутно.
Поряд з дослідженнями процесів взаємодії акустичних хвиль, що лежать в основі способів нелінійної акустичної діагностики, увагу дослідників і раніше привертають явища акустичних течій, взаємодії звуку з бульбашками,радіаційного тиску, важливі для ряду додатків в ультразвуковій технології.
Більше за інших розроблені детерміновані моделі, з ними пов'язані найбільш значні досягнення в галузі акустичної діагностики машин і механізмів. У них вихідні сигналипредставляються детермінованими періодичними функціями: періодичними рядами імпульсів, зумовлених зіткненням деталей, або гармонійними функціями, пов'язаними з обертанням частин машини або механізму. Інформативними діагностичними ознаками тутє амплітуди, тривалість і моменти появи імпульсів, а також частота, амплітуда і фаза гармонічних сигналів. Як правило, зв'язок цих ознак з внутрішніми параметрами визначається на основі аналізу фізичних процесів звукоутворення без допомогитрудомістких експериментів. Моделі з детермінованими сигналами виправдані і дають хороші практичні результати для порівняно низькооборотний машин з невеликим числом внутрішніх джерел звуку, в яких вдається виділити імпульси, обумовлені окремимизіткненнями деталей.
Описана вище здатність схеми на рис. 1.2 виділяти одні сигнали і не реагувати на інші лежить в основі викладається методу акустичної діагностики. Акустичний сигнал машини - це суперпозиція більш простих сигналів, обумовленихцілим рядом внутрішніх джерел звуку усередині машини. Якщо в наведеній схемі розділовий фільтр підібраний таким чином, що вона виділяє ту частину загального сигналу, яка обумовлена тільки одним з внутрішніх джерел, то ясно, що прилад в цьому випадку будехарактеризувати один машинний параметр стану, що відноситься до даного джерела.
Як видно з наведеного прикладу, основні завдання акустичної динаміки машин можна розбити на чотири основні групи: виникнення звуку, акустична діагностика,поширення звукової енергії по машинним конструкціям і їх випромінювання в повітря, а також зниження рівнів акустичних сигналів машин.
Однак, не слід повністю скидати з рахунків і людський фактор, у зв'язку з чим особливу важливість набуваєавтоматизація процедур акустичної діагностики.
Привабливою стороною подібних методів є, на наш погляд, і різноманітність варіантів їх реалізації, що відкриває, очевидно, нові можливості для нелінійної акустичної діагностики.
РРозділ 1даної книги присвячений задачам перших двох груп, причому акустична діагностика машин розглядається досить детально, а виникнення звуку в машинах зачіпається лише в зв'язку з обговоренням прикладів акустичної діагностики. Перелічимо основні джерелазвуку в машинах і вкажемо літературу, де читач може ознайомитися з цим специфічним питанням.
Завдання акустичної діагностики цього класу полягають у знаходженні на основі аналізу акустичних сигналів динамічних характеристик елементів механічнихсистем, зокрема машинних і приєднаних конструкцій, або характеристик їх шумового або вібраційного поля. Одна задача цього класу розглядається в главі 3: співвідношення (3.31) і (3.36) являють собою рівняння щодо невідомої імпульсної перехідноїфункції або частотної характеристики лінійної системи. Ми не будемо детально зупинятися на завданнях цього класу.
Для цілей акустичної діагностики найбільш зручні функції Лагерра. Це обумовлюється наступними обставинами: область ортогональностіфункцій Лагерра збігається з областю інтегрування в рівняннях (1.9), простотою практичної реалізації функцій Лагерра, автокореляційної функції акустичних сигналів багатьох машин подібні за своїм виглядом з функціями Лагерра.
Для акустичної діагностикинеобхідно знайти таку характеристику шуму, яка була б детермінованою функцією свого аргументу, наприклад частоти або часу. Ознаками при акустичній діагностиці можуть бути різні енергетичні і статистичні характеристики шуму. Практичновикористовують дві характеристики: середню потужність шуму і кореляційну функцію.
У книзі ставляться основні завдання акустичної динаміки машин і викладаються загальні методи вирішення деяких з них. Рассматріваются теоретичні питання акустичної діагностики машин,поширення акустичної енергії по машинним конструкціям, зменшення акустичної активності машин.
З прикладної точки зору головним етапом акустичної діагностики є створення діагностичного приладу або системи акустичної діагностики,практично реалізує ту чи іншу ідею розпізнавання станів досліджуваної машини. Прилад або система сприймає акустичні сигнали машини, з яких за допомогою деяких операцій виділяє ряд діагностичних ознак.
На рис. V.28 зображені графікиЗалежно речових і уявних частин імпедансів дизеля 12ЧН 18/20 в цілому і фундаментної рами від частоти. Наведений аналіз є одним з елементів акустичної діагностики дизеля, що дозволяє прискорити визначення причин, що викликають підвищені вібрації дизеляв стендових і експлуатаційних умовах.
В даний час існують більш надійні і більш об'єктивні методи акустичної діагностики. Фізичним носієм інформації про технічний стан елементів механізму в акустичній діагностиці служать пружніхвилі, які збуджуються в механізмі зіткненням деталей і реєструються датчиком коливань, встановленим на його корпусі.
Акустична діагностика машин, як самостійний розділ акустичної динаміки, в даний час тільки формується. З часувиходу в світ монографії[249], Де були сформульовані деякі завдання акустичної діагностики та намічені шляхи їх вирішення, її кордони значно розширилися і продовжують швидко розширюватися. Однак у публікованих в періодичній пресі численних роботахвідсутній єдиний погляд на основні завдання акустичної діагностики, в зв'язку з чим в даній книзі значне місце відводиться огляду та систематизації.
З прикладної точки зору головним етапом акустичної діагностики є створення діагностичногоприладу або системи акустичної діагностики, практично реалізує ту чи іншу ідею розпізнавання станів досліджуваної машини. Прилад або система сприймає акустичні сигнали машини, з яких за допомогою деяких операцій виділяє ряд діагностичнихознак.
Другий напрямок використовується для збору попередньої і контрольної діагностичної інформації. В комплексну систему технічної діагностики входять: параметрична (параметрів продуктів згоряння, масла, проточної частини ГТУ і, нагнітачів) івібраційна діагностика, діагностика на зупиненому агрегаті, розбірна і акустична діагностика.
Висновок про технічний стан контрольованого об'єкта виводиться на основі визначення набору значень деяких параметрів, пов'язаних зхарактеристиками об'єкта і режимами його роботи. Ці параметри (параметри стану) підлягають визначенню через значення параметрів, безпосередньо отримуються в результаті вимірів. У разі акустичної діагностики безпосередньо визначаються параметри акустичних сигналів, причому ці параметри повинні бути функціонально пов'язані з параметрами стану. Якщо параметри сигналів задовольняють цій вимозі, їх можна віднести до інформативним. Певна комбінація значень пара - метрів може служити ознакою (чином) сигналу, що виділяє його із сукупності аналогічних сигналів.
Рассмотрени питання математичного моделювання високочастотних коливань прямозубой одноступінчастої передачі. При побудові диференціальних рівнянь руху системи фактори збудження коливань, різні за своєю механічній природі, розділені на кінематичні, імпульсні і параметричні. Обговорюються питання акустичної діагностики прямозубих передач з урахуванням зазначеного поділу.
Найважливішими завданнями першої та другої груп є побудова адекватної акустичної моделі машини і встановлення зв'язку між параметрами моделі і характеристиками акустичних сигналів реальної машини. Критерієм правильності моделі повинна бути ідентичність характеристик сигналів, які найбільш тісно пов'язані з внутрішніми параметрами машини, відповідальними за звукообразование. Такі характеристики сигналів машин в акустичній діагностиці прийнято називати інформативними діагностичними ознаками.
Акустична, вібраційна і віброакустична діагностики настільки тісно пов'язані між собою як за способами математичного опису, так і по апаратурним рішенням, що часто важко точно класифікувати той чи інший метод. Наприклад, вібраційна діагностика, заснована на реєстрації і аналізі коливань (вібрацій) контрольованого об'єкта, може бути здійснена за допомогою акустичної апаратури, що використовує як перетворювачів інформації звичайні мікрофони. Разом з тим, акустико-емісійна діагностика є гілкою акустичної діагностики, заснованої на реєстрації мікроультразвукових сигналів. У даному розділі розглядається діагностика, заснована на реєстрації вібрацій у процесі експлуатації об'єкта.
Практичне значення розкладань по функціях Лагерра обумовлено також простотою їх приладових реалізацій. Прилад, який здійснює розкладання (3.29), називається корелятором на ортогональних фільтрах. У главі 1 при обговоренні одного з методів акустичної діагностики машин описаний діагностичний прилад, основну частину якого становить коррелятор на ортогональних фільтрах Лагерра.