Россия
Россия
Россия
Цель: рассмотреть вопрос диагностики современных тепловозных двигателей, в частности вибродиагностики. Рассмотреть современные стратегии и методы, основанные на виброакустических сигналах, которые позволяют осуществлять: контроль технического состояния, поиск места и определение причин отказа (неисправности), прогнозирование технического состояния тепловозных двигателей, а также оценку рабочего процесса в двигателе. Определить, какие средства измерения параметров вибрации и методы обработки вибросигналов можно считать наиболее надежными и информативными. Предложить внести корректировку в уже используемые в настоящее время методы обработки вибросигналов. Методы: сравнение эффективности средств измерения параметров вибрации и математических методов обработки вибросигналов. Результаты: указана необходимость выбора математических методов обработки вибросигнала как для отдельных узлов тепловозного двигателя, так и для оценки рабочего процесса. Современные математические методы применительно к вибродиагностике требуют актуализации вследствие увеличения вычислительной мощности, а также из-за развития мощных методов обработки сигналов. Для повышения достоверности результатов сравнения следует учитывать большую вариативность узлов и процессов тепловозного двигателя. Выявлена необходимость в проведении дополнительного изучения современных математически методов обработки вибросигналов. Практическая значимость: показана необходимость внедрения более современных методов обработки вибросигнала, что позволит оптимизировать долговечность конструкции компонентов с использованием длительных циклов эксплуатации, снизить затраты на техническое обслуживание, отслеживать сроки службы ДВС во время эксплуатации тепловоза, совершенствовать системы мониторинга и диагностики двигателя тепловоза. Представленный обзор существующих методов обработки вибросигналов, и оценка применения вейвлет-анализа может быть рекомендована для дальнейшего совершенствования вибродиагностики тепловозных дизелей.
диагностика, тепловоз, дизельный двигатель, вибродиагностика, виброакустический контроль
1. Грачев В. В. Научные основы применения методов интеллектуального анализа данных для контроля технического состояния локомотивов: автореф. дис. ... докт. техн. наук. СПб.: ПГУПС, 2020. 32 с.
2. Хoджиев Ж. Д., Хамидов О. Р., Грачев В. В. Современные методы диагностики узлов локомотивов // Материалы I Международной научно-технической конференции «Железнодорожный подвижной состав: проблемы, решения, перспективы». Ташкент, ТашИИТ, 2022. С. 189–194.
3. Федотов М. В., Клименко Ю. И., Грачев В. В. Интеллектуальное управление техническим состоянием локомотива // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте (ИММВ-2021). Сб. научных трудов X Международной научно-технической конференции. Смоленск, 2021. С. 356–368.
4. Федотов М. В., Грачев В. В. Предиктивная аналитика технического состояния систем тепловозов с использованием нейросетевых прогнозных моделей // Бюллетень результатов научных исследований. СПб.: ПГУПС. 2021. № 3. С. 102–114.
5. Грищенко А. В., Хамидов О. Р., Камалов И. С. и др. Диагностирование и обнаружение неисправностей подшипников качения тягового электродвигателя подвижного состава с применением искусственных нейронных сетей // Локомотивы. Электрический транспорт. XXI век. Материалы VII Международной научно-технической конференции. СПб.: ПГУПС, 2020. С. 220–225.
6. Зигельман Е. Б. Исследование возможности вибродиагностики среднеоборотных дизель-генераторов / Е. Б. Зигельман, И. А. Лощинин, Д. Ф. Скворцов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2013. № 6. С. 42–48.
7. Грачев В. В. О причинах низкочастотных колебаний рамы тепловоза на холостом ходу силовой установки / В. В. Грачев, А. В. Грищенко, Ф. Ю. Базилевский и др. // Проблемы безопасности на транспорте: Материалы XII Международной научно-практической конференции, посвященной 160-летию Белорусской железной дороги. В 2 ч. Гомель, 24–25 ноября 2022 года/ Под общ. ред. Ю. И. Кулаженко. Ч. 1. Гомель: Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта», 2022. С. 101–102.
8. Грачев В. В., Федотов М. В., Грищенко А.В. и др. Диагностирование газовоздушного тракта тепловозного дизеля с использованием интеллектуального классификатора // Бюллетень результатов научных исследований. СПб.: ПГУПС. 2022. № 2. С. 124–140.
9. Четвергов В. А. Использование виброакустического метода контроля для оценки качества функционирования газораспределительного механизма дизелей / В. А. Четвергов, А. И. Володин, В. Р. Ведрученко, Ю. Н. Хмельницкий // Диагностика повышения эффективности, экономичности и долговечности двигателей: тез. докл. науч.-техн. семинара стран СНГ. СПб., 1993. С. 45–49.
10. Гриценко А. В. Исследование параметров работы газораспределительного механизма при виброакустическом контроле в режиме тестового диагностирования / А. В. Гриценко, К. В. Глемба, А. С. Балясников // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2020. № 3 (47). С. 65–73.
11. Панченко М. Н., Грачев В. В., Грищенко А. В. Определение технического состояния цилиндро-поршневой группы дизеля ПД1М по спектру мгновенной угловой скорости коленчатого вала // Локомотивы. Электрический транспорт. XXI век. Материалы VII Международной научно-технической конференции. СПб.: ПГУПС, 2020. С. 315–324.
12. Волков А. В. Виброакустическая диагностика турбокомпрессоров тепловозных дизелей: дис. ... канд. техн. наук. Ростов-на-Дону. 2005. 215 с.
13. Аксенов С. П. Исследование путей снижения виброперегрузок многороторных систем ГТД / С. П. Аксенов, С. Г. Валюхов, А. И. Зубко и др. // Насосы. Турбины. Системы. 2017. № 4. (25). С. 59–63.
14. Володин А. И. Диагностирование форсунок по параметрам вибрационных процессов / А. И. Володин, В. В. Попков, В. В. Вихирев // Тезисы научно-технической конференции кафедр Омского института инженеров железнодорожного транспорта / Омский институт инженеров железнодорожного транспорта. Омск: ОмИИТ, 1986. С. 39.
15. Федотов М. В., Шарапов А. Л., Грачев В. В. Способы повышения качества обучения нейросетевых диагностических моделей сложных технических объектов // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте ИММВ-2022. Сб. науч. трудов XI Международной научно-практической конференции. В 2 т. Коломна, 2022. С. 258–267.
