Федеральное агентство по образованию

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ПермГТУ)

Кафедра ракетно-космической техники и энергетических установок

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА

Методические указания к лабораторной работе

для студентов специальностей

130600 «Ракетостроение» и 130400 «Ракетные двигатели»

Пермь 2005

УДК 621.833: 519.004

ББК 34.41

С

Рецензенты:

Доктор технических наук профессор Пермского государственного технического университета Р.В. Бульбович

Сальников А. Ф.

С Определение виброакустических характеристик объекта: Учеб. пособие к лабораторной работе. – Пермь: Пермский государственный технический университет.- 2005.- 11с

ISBN

Обоснован принцип построения методики измерения виброакустической интенсивности исследуемого объекта для решения вопросов его технического состояния. Приведена методика проведения исследований для построения вектора акустической интенсивности объекта. Определена последовательность выполнения работ для расчета локальной интенсивности вибрационного поля объекта и определения передаточной функции среды и объекта. Практическая цель данной работы заключается в получении и закреплении навыков, умения в проведении технической диагностики объектов.

Предназначается для студентов специальностей 130600 «Ракетостроение» и 130400 «Ракетные двигатели»

Введение

В настоящее время в мировой практике при создании и отработке новой техники, а также для анализа функционирования машин и агрегатов, актуальной остается проблема по обеспечению надежной их работы. Контроль и прогнозирование технического состояния объектов народного хозяйства с целью увеличения их ресурса по их фактическому состоянию является приоритетной задачей технической диагностики. Основной задачей технической диагностики это использование методов неразрушающего контроля с получением достоверной информации технического состояния объекта. Это достигается за счет повышения контролепригодности метода по оценке технического состояния объекта по его фактическому состоянию на момент проведения диагностического анализа.

Одной из задач технической диагностики является не только выявление и предупреждение отказов и неисправностей при функционировании объектов, но и поддержание нормальных условий для эксплуатационных показателей в установленных пределах их регулирования, с прогнозированием технического состояния в целях эффективного использования доремонтного и межремонтного ресурса его работы.

Теория и практика диагностирования должны развиваться на основе использования универсальных методов и средств диагностирования. В этом направлении виброакустическая диагностика, основывающая на анализе колебательных процессов, сопровождающих функционирование машин и их агрегатов, является наиболее универсальным техническим средством диагностирования, выделенная в отдельную отрасль знаний.

Основной отличительной особенностью виброакустической диагностики является использование в качестве источника информации не статические параметры, характеризующие состояние механизма (температура, давление, состояние физико-механических характеристик и пр.), а динамические нагрузки, вызывающие появление и распространение вибрационных и акустических волн, как в самом механизме, так и в окружающей среде. Форма диагностической информации, заключенная в колебательном процессе, независимо от природы его возникновения и способа регистрации, чрезвычайно многообразна. Широкие частотные и динамические диапазоны, большая скорость распространения вибрационных и акустических волн обуславливают адекватную перестройку акустического и вибрационного поля объекта на изменение его технического состояния в процессе функционирования. Система виброакустического диагностирования, имеющая малую инерционность при регистрации переходных режимов, способна выявлять, за счет изменения виброакустического поля, зарождающиеся дефекты в объекте и производить оценку его технического состояния по энергии (интенсивности или уровню). Увеличение уровня колебаний объекта за предельно допустимый уровень вибраций (энергии акустического излучения) является основным параметром в оценке возникновения аварийных ситуациях. Уровень вибрационных колебаний объекта является также оценкой остаточного ресурса его работы.

Физическим носителем информации о техническом состоянии элементов работающего механизма в виброакустической диагностике является виброакустический сигнал – собирательное понятие, включающее не только информацию об акустическом шуме механизма в окружающую среду, но и другие колебательные процессы, которые наводятся работающем механизмом в окружающей среде. Поэтому наиболее важным технологическим приемом в построении акустической интенсивности виброакустического поля механизма (объекта) является определение вектора его напряженности. То есть определение информационного канала, который мог бы позволить получить наиболее качественную информацию для построения алгоритма вибродиагностического контроля работающего механизма или осуществления технологических процессов в объектах. Осуществление измерительного процесса вибродиагностических параметров агрегата вне геометрического места действия вектора напряженности акустического поля, может приводить к искажению информации из-за реверберации (наложения) резонирующих колебательных процессов в среде, вызванных работой не только исследуемого объекта, но и различных объектов, находящихся в непосредственной близости от него.

Данная работа направлена на формирование навыков в построении алгоритма исследования акустического поля объекта, обретение практических знаний по анализу измерения акустической интенсивности и определения вектора напряженности вибрационного поля объекта, закрепления умения по выбору зон установки измерительных датчиков при проведении виброакустической диагностики механизмов и машин.