Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса
1.1.Обзор современного состояния и применения механизированных крепей и насосных станций на шахтах Кузбасса 11
1.2. Анализ простоев комплексно-механизированного забоя (КМЗ) из-за отказов гидрооборудования механизированных крепей 22
1.3. Анализ причин износа и негерметичности гидрооборудования механизированных крепей 28
1.4. Параметры и методы технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей
1.4.1. Стандартизованные параметры и методы технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей 34
1.4.2. Параметры и методы технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей применяемые на шахтах Кузбасса 36
1.5. Виброакустический метод технического диагностирования машин 46
1.6. Выводы 50
2. Обоснование параметров виброакустического метода диагностирования гидрооборудования механизированных крепей
2.1. Обзор современных представлений возникновения и распространения виброакустического сигнала в гидросистемах 51
2.2. Выбор и обоснование диагностических признаков виброакустического метода диагностирования гидрооборудования механизированных крепей 54
2.3.Выводы 56
3. Шахтные Исследования Параметров Виброакустического Сигнала
3.1. Горно-геологические условия проведения исследований 57
3.2. Технические характеристики элементов гидрооборудования механизированных крепей 63
3.3. Исследования влияния режимов работы насосной станции на формирование виброакустических сигналов на гидрооборудовании механизированных крепей 64
3.4. Исследования параметров виброакустического сигнала в зависимости от расстояния от места дефекта на элементах гидрооборудования механизированных крепей 73
3.5. Исследование зависимости скорости просадки штока негерметичной гидростойки от давления в поршневой полости 78
3.6. Исследования влияния скорости просадки штока и давления в поршневой полости гидростойки на параметры виброакустического сигнала 81
3.7. Исследования характера образования дефекта в элементе гидросистемы секции и его влияния на режимы работы
гидрооборудования механизированной крепи 94
3.8. Выводы 100
4. Стендовые исследования параметров виброакустического сигнала
4.1. Условия проведения исследований 103
4.2. Исследования влияния вида дефекта элементов гидрооборудования механизированной крепи на параметры виброакустического сигнала 106
4.3. Выводы 116
5. Разработка методики технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей
5.1. Обоснование допустимой скорости просадки штока гидростойки 117
5.2. Обоснование и выбор средств технического диагностирования 119
5.3. Техническое диагностирование гидрооборудования механизированных крепей при эксплуатации 124
5.4. Погрешность диагностирования 129
5.5. Периодичность технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей 132
5.6. Выводы 134
Заключение 136
Список литературы
- Анализ простоев комплексно-механизированного забоя (КМЗ) из-за отказов гидрооборудования механизированных крепей
- Выбор и обоснование диагностических признаков виброакустического метода диагностирования гидрооборудования механизированных крепей
- Исследования параметров виброакустического сигнала в зависимости от расстояния от места дефекта на элементах гидрооборудования механизированных крепей
- Обоснование и выбор средств технического диагностирования
Введение к работе
Угольная промышленность Кузбасса занимает первое место среди 39 угледобывающих регионов России. Доля углей Кузнецкого бассейна достигла 57 %, а по коксующим маркам 85 % в общем объеме добычи угля по стране.
Запасы каменного угля в Кузнецком бассейне составляют 58,8 млр т или 60 % от общих запасов углей по России. Разведаны и подготовлены запасы в 25,4 млр т, в т.ч. 12,4 млр т коксующих углей [1]. 63 % запасов сосредоточены на пологих и наклонных пластах мощностью 1,2 - 4,5 м [2].
Мировой опыт эксплуатации механизированных комплексов показывает, что одним из основных критериев оценки эффективности их применения является уменьшение простоев из-за отказов машин комплекса и затрат на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт.
Техническое состояние секций механизированных крепей во многом определяет эффективное и безопасное применение механизированных комплексов.
Простои комплексно-механизированных забоев из-за отказов механизированных крепей в общем объеме простоев из-за отказов механизмов комплекса составляют в среднем 28 %, в т.ч. из-за отказов гидрооборудования 4%.
Из-за отказов гидрооборудования нарушается технология ведения очистных работ, что приводит к изменению характера взаимодействия пород с крепью в призабойном пространстве, и как следствие к увеличению трудоемкости работ в очистном забое и вероятности травмирования обслуживающего персонала.
Опыт эксплуатации механизированных крепей показывает, что одним из основных факторов повышения безопасности ведения работ в комплексно-механизированных забоях является поддержание высокой несущей способности секций при их эксплуатации. Техническое диагностирование гидро-
оборудования механизированных крепей и, прежде всего гидростоек является одним из наиболее эффективных направлений в обеспечении реализации высокой несущей способности секций.
В соответствии с Федеральным законом № 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и ПБ 05-618-03 « Правила безопасности в угольных шахтах» необходимо производить работы по оценке технического состояния механизированных крепей при проведении экспертизы промышленной безопасности. Для этого необходимы методы и средства, отвечающие современным требованиям оперативности, безопасности и информативности.
Существующие методы и средства оценки технического состояния гидрооборудования механизированных крепей в шахтных условиях недостаточно эффективны, прежде всего, вследствие их низкой оперативности. В связи с этим обоснование параметров и разработка метода технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей при проведении экспертизы промышленной безопасности, а также в процессе эксплуатации, является актуальной научной задачей.
Тема диссертации связана с работами закрытого акционерного общества «Научно-исследовательский испытательный центр КузНИУИ» (ЗАО «НИИЦ КузНИУИ») по определению технического состояния механизированных крепей выработавших установленный срок службы при проведении экспертизы промышленной безопасности.
Целью работы является обоснование параметров и разработка метода технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей.
Идея работы заключается в получении оперативной и достоверной информации о техническом состоянии гидрооборудования механизированных крепей на основе анализа виброакустических сигналов.
Методы исследований
Использован комплекс методов, включающих:
обобщение и анализ ранее выполненных исследований и литературных источников;
стендовые и шахтные исследования параметров виброакустических сигналов, возникающих в дефектном элементе гидрооборудования механизированной крепи в различных режимах работы гидросистемы и видах дефектов с применением современных методов измерений и измерительной техники;
математические методы обработки результатов наблюдений с использованием теории вероятностей и математической статистики.
Задачи исследований:
выбрать и обосновать параметры виброакустического сигнала, определяющие техническое состояние элементов гидрооборудования механизированных крепей;
установить зависимости амплитудно-частотных характеристик виброакустических сигналов в дефектном элементе гидрооборудования механизированных крепей от режимов работы гидросистемы и вида дефекта;
определить уровни и частотные диапазоны виброакустических сигналов с элементов гидрооборудования механизированных крепей с оценкой пригодности (или непригодности) их к дальнейшей эксплуатации;
разработать методику технического диагностирования гидростоек механизированных крепей.
Научные положения, выносимые на защиту:
интегральным показателем технического состояния гидрооборудования механизированных крепей являются амплитудно-частотные характеристики виброакустических сигналов, параметры которых зависят от режимов работы гидросистемы механизированной крепи и вида дефекта;
параметры виброакустического сигнала на гидростойке зависят от скорости просадки штока и давления в поршневой полости;
оценка технического состояния гидрооборудования механизированных крепей должна осуществлятся на основе использования среднеквадрати-ческого значения амплитуды виброскорости по трем уровням: «исправное
техническое состояние», «предупреждение», «неисправное техническое состояние».
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
- представительным объёмом стендовых и шахтных исследований,
обеспечивающих не менее чем 85 %-ю доверительную вероятность результа
тов исследований;
сопоставимостью результатов исследований с результатами, полученными другими авторами в данной области;
применением измерительных приборов с точностью измерений не ниже 5 %.
Научная новизна работы: - выбраны и обоснованы параметры виброакустического сигнала, зависящие от технического состояния элементов гидрооборудования механизированных крепей;
- установлены частотные диапазоны виброакустических сигналов, при
сущие дефектам элементов гидрооборудования механизированных крепей;
- установлен характер влияния режимов работы насосной станции на формирование виброакустических сигналов в гидросистеме механизированной крепи;
- установлена целесообразность оценки технического состояния гидро
оборудования механизированных крепей по трем уровням: «исправное тех
ническое состояние», «предупреждение», «неисправное техническое состоя
ние».
Личный вклад автора состоит:
- в обосновании параметров виброакустических сигналов, определяю
щих техническое состояние элементов гидрооборудования механизирован
ных крепей;
- в определении предельных значений параметров виброакустических
сигналов для оценки технического состояния гидростоек механизированных
крепей;
- в разработке методики вибродиагностики гидростоек механизирован
ных крепей.
Практическое значение работы:
- установленные уровни и частотные диапазоны виброакустических
сигналов негерметичных элементов гидрооборудования механизированных
крепей позволяют определить наличие дефекта и оценить пригодность (или
непригодность) их к дальнейшей эксплуатации;
- методика вибродиагностики гидростоек и может быть использована
при проведении экспертизы промышленной безопасности механизированных
крепей, что позволит оперативно оценить их техническое состояние и выдать
рекомендации по их дальнейшему использованию.
Реализация работы Результаты работы реализованы:
- в «Методике вибродиагностики гидростоек механизированных кре
пей». Утверждена Управлением по технологическому и экологическому над
зору Ростехнадзора по Кемеровской области от 06.12.04.
- в РД 05-620-03 «Методические указания по проведению экспертизы промышленной безопасности очистных механизированных комплексов». Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 10.06.03, №82.
Апробация работы
Результаты исследований и основные положения работы докладывались: на Междунар. науч.-практич. конф. «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2004); на VI Междунар. науч.-практич. конф. «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (Кемерово, 2004). Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 изобретение.
Исследования проводились на гидрооборудовании секций механизированных крепей типа М-13 8, М-130, М-144, М-142, УКП, УКП-5 с насосными станциями типа СНТ-32, СНЛ 90/32, СНЛ 180/32, СНП-55-250 в период 1989-2005 гг.
Работа выполнена на кафедре «Горные машины и комплексы» КузГТУ, в ЗАО «НИИЦ КузНИУИ», в ЗАО «Распадская», на шахтах Кузбасса и Киселевском заводе им И.С.Черных.
Анализ простоев комплексно-механизированного забоя (КМЗ) из-за отказов гидрооборудования механизированных крепей
Надежность оборудования комплексов, в т.ч. механизированной крепи является одним из основных факторов, в значительной степени определяющих эффективность работы оборудования лавы.
Согласно распределению затрат рабочего времени в течение добычной смены работа комбайна составляет в среднем 42,0 % (по КМЗ Кузбасса) продолжительности смены, а простои - 44,6 % в т.ч. из-за отказов крепи - 4,7 % [15].
Выборочные сведения затрат рабочего времени из-за простоев вследствие отказов механизированной крепи приведено в табл. 1.5. Из таблицы видно, что наиболее велика доля простоев у крепи Ml30 (6,9 %), менее всего у крепей «JOY» (0,08 %), М138 (0,5 %) и «Глиник (0,7 %).
Доля простоев из-за отказов крепи в общей объеме простоев из-за отказов механизмов комплекса составляет 27,6 %, в т.ч. из-за отказов гидрооборудования 3,6 %. Следует отметить, что основная часть таких отказов (более 70 %) устраняется в ремонтные смены.
Установлено, что 87,0-96,5 % отказов гидрооборудования вызваны перетоками рабочей жидкости и только 3,5-13,0 % относятся к поломочным [16].
Отказы гидрооборудования, обусловленные износом подвижных частей составляют 80,0-85,5 % от общего числа отказов [11].
Простои КМЗ из-за отказов гидрооборудования механизированной крепи изменяются от 9,7 % (М130) до 0,01 % («JOY»). У отечественных механизированных крепей наиболее низкая доля простоев у гидрооборудования крепи Ml38 (0,18 %), что свидетельствует об относительно высоком качестве изготовления (Юргинский машиностроительный завод).
Распределение затрат времени вследствие простоев из-за отказов гидрооборудования механизированной крепи по узлам и элементам приведено в табл. 1.6. и на рис. 1.1, а в общей массе простоев на рис. 1.2.
Анализируя данные табл 1.6., можно сделать вывод, что необходимость замены гидростойки и стоечного гидроблока в течение добычной смены занимает в общей доле простоев из-за отказов гидрооборудования 46,4 %, или практически половину всех простоев.
Доля простоев из-за отказов насосной станции (станций) имеет относительно небольшую величину - 12,1 %, т.к. обычно в лаве устанавливается резервная насосная станция (иногда и две).
Как показали исследования, проведенные в КузНИУИ, производительность КМЗ зависит от возраста комплекса. Сведения по изменению производительности КМЗ в зависимости от возраста механизированного комплекса приведены в табл. 1.7.
Как следует из табл.1.7., с увеличением возраста комплекса происходит снижение производительности КМЗ. При возрасте 4 года производительность несколько увеличивается, что обусловлено влиянием капитального ремонта, а в дальнейшем происходит снижение производительности. При возрасте 5 лет нагрузка на забой уменьшается в 1,7 раза.
Необходимо отметить, что на надежность КМЗ влияет эксплуатация крепи в сложных горно-геологических условиях, например, при переходе зон с труднообрушаемой кровлей, когда количество отказов крепи, в т.ч. гидрооборудования возрастает, а безопасность и эффективность применения снижается [17].
Выбор и обоснование диагностических признаков виброакустического метода диагностирования гидрооборудования механизированных крепей
Содержание растворимого газа будет способствовать раннему возникновению кавитации при понижении давления, т.к. нарушает однородность структуры жидкости и способствует уменьшению сопротивления растягивающим напряжениям, т.е. разрыву потока. Влияние поверхностного натяжения сказывается на росте пузырьков газа и, следовательно, влияет на образование активных ядер при кавитации.
Давление насыщенных паров жидкости оказывает значительное влияние на возникновение и развитие кавитации. Вязкость рабочей жидкости также оказывает существенное влияние на процесс возникновения кавитации. Установлено, что скорость роста сферического пузырька замедляется с увеличением вязкости жидкости и увеличением поверхностного натяжения. В маловязких жидкостях, которой является рабочая жидкость гидросистемы механизированной крепи, небольшие пузырьки ядер кавитации, являющиеся центром кавитации, могут легко перемещаться и собирать нерастворимый газ из областей, которые они проходят. Некоторые пузырьки, образовавшиеся вследствие диффузии, делятся в процессе кавитации на большое количество мелких ядер, и в жидкости возникают еще несколько очагов кавитации.
Наличие примесей или добавок в жидкости может как ослабить, так и усилить сопротивление жидкости растягивающим усилиям.
На возникновение очагов кавитации, т.е. появление субмикроскопических пузырьков, ослабляющих прочность жидкости разрыву, в основном влияют несмешивающиеся и нерастворимые примеси. В то же время жидкие и твердые примеси не оказывают существенного влияния на ее прочность.
Установлено, что наличие присадок в воде значительно ослабляет кави-тационную эрозию материалов, при этом присадка ВНИИНП-117 (1 %) ослабляла действие кавитационнои эрозии по сравнению с чистой водой в 3 раза [72]. Однако в настоящее время присадка ВНИИНП-117 для приготовления РЖ механизированных крепей практически не применяется.
Скорость потока также существенно влияет на возникновение и развитие кавитации, даже при одном и том же количестве воздуха в жидкости. Это связано с наличием в жидкости ядер кавитации. Свойства жидкости влияют на кавитационную эрозию следующим образом: - с увеличением поверхностного натяжения рабочей жидкости кавита-ционная эрозия увеличивается; - уменьшается с увеличением вязкости жидкости; - при повышении температуры увеличивается; - с ростом плотности жидкости увеличивается; - материалы с низкой коррозионной стойкостью подвергаются более ин тенсивной эрозии.
Интенсивность эрозионных повреждений в значительной мере зависит (примерно в шестой степени) от скорости потока. Интенсивность кавитацион-ных повреждений при неустановившихся условиях работы больше и зависит также от степени неравномерности скоростей потока.
Одним из эффектов кавитации является излучение звуковых шумов различной интенсивности и частоты.
Установлено, что частотный диапазон кавитационного шума изменяется от 200 Гц до 3 мГц, т.е. кавитационный шум излучается как на звуковом, так и на ультразвуковом участке спектра [72]. Кавитационный шум обычно состоит из сплошного шума, на который наложены дискретные составляющие, т.е. спектр кавитационного шума имеет сложный характер. Шум при кавитации в основном возникает в процессе «захлопывания» кавитационного пузырька (локальные гидроудары), и в частности, в связи с колебаниями его объема, что приводит к совокупности пульсаций давления. Воздушные пузырьки, возникающие в вихрях при движении в турбулентном потоке, под действием пульсаций давления возбуждаются и совершают затухающие колебания на собственной частоте.
Звуковая мощность кавитационного шума определяется по эмпирической формуле [72] S=101g (К, Cf)+ 81g- 10-5(P23K,-P2)+201g 10-5(P2-P„)+66, дБ, (2.1) где Ргэкв-критическое значение на входе, Па; Р23кв=Рі+ С2/ (Pj-PH) P2 - давление на выходе, Па; Р„ - давление насыщенных паров, Па (Р„=36-10 Па при t=20 С); Pi - давление на входе, Па; К„ - коэффициент пропускной способности; С/ - частотный коэффициент кавитации. Звуковая мощность турбулентного шума определяется по формуле [50] W= Ka/-(ASt)2 со2 L D, дБ, (2.2) где Кд - коэффициент постоянный для динамически подобных систем; р— плотность среды, кг/м ; Сэо - скорость звука, м/с; А - амплитуда поперечной силы; St - число Струхаля; со - скорость потока перед обтекаемым телом, м/с; D и L - поперечный и продольный размеры тела, м.
Исследования параметров виброакустического сигнала в зависимости от расстояния от места дефекта на элементах гидрооборудования механизированных крепей
Основной задачей при регистрации виброакустических сигналов являлось установление характера распространения виброакустических сигналов в гидростойке, и как следствие, изменения виброскорости в зависимости от места расположения датчика виброанализатора относительно зоны дефекта (перетока) при прочих равных условиях (давление в поршневой полости гидростойки и скорости просадки штока).
С этой целью проводилась серия измерений с регистрацией виброакустических сигналов в 11-ти контрольных точках: на корпусе цилиндра гидростойки (9 точек) и на корпусе стоечного гидроблока (2 точки).
Схема расположения контрольных точек при регистрации виброакустических сигналов приведена на рис. 3.4: - поз. 1. Произвольная установка датчика на корпусе цилиндра гидростойки в зоне расположения уплотнения поршня; - поз. 2 - 8. Установка датчика с шаговым смещением на 45 по образующей цилиндра относительно поз.1; - поз. 9. В нижней части корпуса цилиндра гидростойки (в точке наиболее удаленной от зоны дефекта); - поз. 10. На лицевой части поверхности корпуса стоечного гидроблока; - поз. 11. На торцевой части поверхности корпуса стоечного гидроблока. Регистрация вибросигналов производилась при начальном давлении в поршневой полости гидростойки равном 25 МПа. Средняя скорость просадки штока гидростойки составила 0,01 мм/с.
Из анализа таблицы следует, что место установки датчика виброанализатора при проведении измерений имеет существенное значение. При смещении датчика на 90 относительно поз. 1 (поз. 3 и 7), уровень вибросигналов уменьшается в 1,13-1,15 раза, а на 180 (поз. 5) в 1,4 раза. В поз. 9 (днище гидростойки) уровень регистрируемых сигналов уменьшается в 26,7 раз (относительно поз. 1).Полученная зависимость имеет вид перевернутой параболы 2-го порядка и описывается выражением: Ve = -9,2 10 4L2+7,7 10"4L + 4,0 10 4, (3.5) где Ve - виброскорость, мм/с; L - длина окружности внешнего диаметра цилиндра гидростойки, м. При коэффициенте корреляции г равном 0,82. В общем виде выражение примет вид Ve = -K,L2+K2L + K3, (3.6) где КіК2 Кз- эмпирические коэффициенты.
Максимальное значение виброскорости соответствует поз. 1 и, следовательно, в зоне перетока (дефекта). Затем, при удалении датчика относительно поз.1 по внешней образующей цилиндра значение виброскорости уменьшается и достигает минимума на противоположной стороне цилиндра (поз. 5).
В поз. 10 (лицевая сторона корпуса стоечного гидроблока) значение виброскорости снижается в 1,5 раза (относительно поз. 1), что позволяет однозначно отнести данный дефект к состоянию «негерметичности» гидростойки (а не гидроблока).
В поз. 11 (торцовая часть стоечного гидроблока) уровень виброскорости имеет практически одну величину относительно поз. 10 (меньше на 3,6 %).
Флуктуация частоты в интервале 3,41-3,81 кГц обусловлена, на взгляд автора, изменением геометрии дефекта (в относительно небольших пределах) в уплотнении поршня (от опыта к опыту), а также колебаниями начального давления поршневой полости гидростойки (1,0 -1,5 МПа) в процессе измерений
Необходимость и целесообразность проведения таких исследований была обусловлена предположением, что изменение давления в поршневой полости негерметичной гидростойки может привести к изменению скорости просадки ее штока, и следовательно, к изменению энергии потока рабочей жидкости (в зоне перетока из поршневой полости в штоковую) и виброскорости виброакустического сигнала.
Для исследований были отобраны негерметичные гидростойки секций крепи УКП-5 и Ml30, оценка герметичности которых была предварительно проведена по методике ВНИМИ [41] при давлении в напорной магистрали 30 МПа. С этой целью в реальных условиях механизированной лавы негерметичная гидростойка секции крепи распиралась до давления 5, 10, 15, 20, 25 и 30 МПа (по манометру, подключенному к ее поршневой полости). При каждой серии опытов измерение давления в поршневой полости и ход штока производились с интервалом времени 5 с после окончания распора.
Экспериментальные зависимости изменения давления приведены на рис. 3.6. Из анализа полученных зависимостей видно, что изменение давления во времени носит нелинейный характер, более выраженный в течение первых 10 с после распора при начальных давлениях 5 и 10 МПа, при этом скорость просадки штока гидростойки возрастает с увеличением начального давления в ее поршневой полости. Если при начальном давлении в поршневой полости 5 МПа средняя скорость просадки составляет 0,25 мм/с, то при 30 МПа - 0,8 мм/с, т.е. при увеличении начального давления в 6 раз, средняя скорость просадки возрастает в 3,2 раза.
Таким образом, при увеличении начального давления в два раза скорость просадки возрастает в среднем на 50 %. При этом через 30 с после окончания распора давление в поршневой полости гидростойки составляет в среднем 41 % от первоначального давления.
Обоснование и выбор средств технического диагностирования
В настоящее время нашли широкое применение современные комплексы измерений и диагностики: прибора для измерения и анализа вибрации, вспомогательного устройства и канала связи и персонального компьютера с программным обеспечения для обработки измерительной информации.
Для измерения, контроля и анализа вибрации применяются стационарные и переносные приборы и аппараты. Переносная или мобильная аппаратура состоит из двух классов: для измерения общего уровня вибрации и аппаратура для измерения, сбора и анализа вибрации (виброанализаторы и сборщики данных).
Виброанализаторы содержат микропроцессорный блок с программным обеспечением, позволяющий кроме измерения, обработки и отображения информации на дисплее отсылать информацию на компьютер. Для преобразования механической вибрации в электрический сигнал наибольшее распространение получили пьезоэлектрические акселерометры (датчики виброускорения).
Входной сигнал датчика, пропорциональный ускорению, преобразовывается единичным интегратором прибора в виброскорость или двойным интегратором в виброперемещение.
Для обнаружения и идентификации дефектов используются результаты узкополосного спектрального анализа низкочастотной и среднечастотнои вибрации диагностируемых узлов машин, а также огибающей высокочастотных составляющих.
В настоящее время на Российском рынке приборов, предназначенных для вибродиагностики и мониторинга машин и агрегатов, наибольшее распространение получили приборы: - виброанализаторы «Кварц» и «Топаз», сборщик данных «Агат» (фирма «Диамех»); - виброколлекторы СК-110, СК-2300 (инженерно-технический центр «Оргтехдиагностика»); - спектроанализатор ПР-200А (ЗАО «Промсервис»); - сборщик данных СД-11 (ОАО «ВACT»); - сборщик- анализатор сигналов СМ - 3001 (фирма «ИНКОТЕС»).
Комплектация приборов обычно дополняется пакетом программ для работы с персональным компьютером. Выпускаемые приборы имеют портативное исполнение и небольшой вес, что немаловажно для оперативного контроля гидрооборудования в условиях механизированной лавы. Например, виброколлектор СК-110 имеет вес всего 250 г.
Следует отметить, что виброакустический сигнал, возникающий при наличии дефекта (перетока) в гидросистеме крепи, имеет относительно низкий энергетический уровень. Например, значение виброскорости, как параметра наиболее полно характеризующего энергию колебательного процесса может составлять всего 1,0 10"5 мм/с и менее [32].
Для гармонических колебаний, а также для колебаний, представляющих суперпозицию гармоник с различными частотами, величиной, характеризующей интенсивность вибрации, является среднее квадратическое (эффективное) 122 значение (СКЗ) виброскорости: N (5.1) где Vi -амплитуда і-й компоненты виброскорости, TV-количество компонент выборки. Если регистрируются негармонические периодические или непериодические колебания,то эффективная величина виброскорости определяется как СКЗ мгновенных значений: (5.2) где Т- период колебаний; t - время (точка на временном интервале); V- мгновенное значение функции виброскорости.
Приборы регистрации виброакустического сигнала должны обладать достаточно высокой чувствительностью и обеспечивать выделение информативных частот в широкополосном частотном спектре вибросигнала от посторонних шумов (насосной станции и др.).
Некоторые из перечисленных приборов отвечают этим требованиям, например, виброанализатор «Топаз» имеет чувствительность 1,0- 10 5 мм/с в полосе частот 0,3 Гц - 40 кГц, с погрешностью 5,0 %. Кроме того, с помощью программного обеспечения, поставляемого комплектно с прибором, и персонального компьютера можно получить обработанную информацию в виде готового протокола, пригодного для дальнейшего анализа. Для современных приборов виброакустического контроля характерно и высокое быстродействие в процессе получения обработки информации, в т.ч. с нескольких точек (каналов) одновременно.
