Анализ шумов механизма

Акустический шум и колебания механизмов давно используются для оценки их технического состояния. В механических устройствах, в качестве степени повреждений часто выступает зазор между деталями. Наличие зазора вызывает соударение деталей во время работы. Физическое проявление этого процесса реализуется в виде распространения упругих волн акустического диапазона, возникновения вибрации и ударных импульсов. Несмотря на единую физическую природу, каждое из этих проявлений имеет свои особенности и по разному отображает происходящие процессы. Поэтому целесообразно контролировать совокупность этих параметров.

Упругие волны, порождающие акустические колебания, имеют частотный диапазон 20...16000 Гц и легко распространяются по корпусным деталям механизма. Вследствие этого прослушивание акустических шумов, возникающих при работе механизма, наиболее распространенный метод определения состояния работающего оборудования (значения звукового определения состояния работающего оборудования (значения звукового давления, воспринимаемого человеком, находятся в диапазоне от 2410-5 до 24102 Па - болевой порог). Для этого используется технический стетоскоп, состоящий из металлической трубки и деревянного наушника (рисунок 11). Один конец инструмента прижимается к корпусу подшипника, а наушник - к уху. В результате механические колебания, преобразованные в звуковой сигнал, передаются в мозг, где и проводится "анализ". Этот метод настолько доказал свою надежность, что требования по прослушиванию шумов механизмов включены во все правила технического обслуживания и инструкции по эксплуатации оборудования. Наиболее эффективным является сочетание полученной качественной картины технического состояния с количественной оценкой параметров вибрации. Это позволяет соединить субъективное мнение диагноста с объективной информацией, что при наличии определенного опыта позволяет обеспечить достаточную точность при постановке диагноза.

Сейчас, при прослушивании шумов, используют электронные стетоскопы (рисунок 12). Щуп прибора устанавливается на корпусе механизма. Электрический сигнал, снимаемый с пьезоэлектрического датчика, подаётся на усилитель звуковой частоты, а затем в наушники. По частоте и силе звука судят о наличии дефектов в контролируемом механизме и об их характере. В любом случае наиболее сложной задачей является процесс распознавания шумов и определения видов дефектов. Этот процесс трудно формализовать. Многое зависит от квалификации и опыта человека, использующего этот метод. Основные достоинства метода: получение качественной информации о техническом состоянии механизма, непосредственное включение оператора в процесс принятия решения, практическое отсутствие ошибок при обнаружении дефектов.

Решение задачи распознавания шумов и видов повреждений основывается на знании характерных шумов элементов механизма.