Розробка методичного забезпечення та макетного зразку системи обробки віброакустичних сигналів для інформаційно-діагностичних комплексів роторних систем

Розроблено дворівневу систему контролю вібрації складних роторних систем (авіаційних двигунів) на стаціонарних та нестаціонарних режимах експлуатації. Перший рівень системи забезпечує поточний контроль значення вібраційної швидкості на роторних гармоніках двигуна та їх нормування. Другий рівень призначений для виявлення початкових пошкоджень та дефектів докритичних розмірів роторних елементів за умови «нормальної» вібрації на основі комплексного застосування сучасних цифрових методів обробки сигналів. На основі багаторівневої обробки вібраційних та віброакустичних сигналів обґрунтовано метод вібраційного контролю та діагностики.

Для першого рівня системи контролю вібрації проведено синтез, моделювання та аналіз цифрового вузькосмугового слідкуючого фільтру, амплітудно-частотна характеристика якого відповідає встановленим вимогам. В результаті синтезований фільтр зі скінченою імпульсною характеристикою за якого задовольняються вимоги по ширині смуги частот пропускання (від 2-3 Гц до 4-5 Гц) та величині пригнічення складових поза межами смуги пропускання (мінус 30 дБ).

Для другого рівня системи теоретично обґрунтовано використання методів обробки сигналів на основі спектральних і статистичних характеристик вищих порядків, частотно-часових перетворень, масштабно-часового перетворення та чисельних характеристик віброакустичних сигналів для обробки діагностичної інформації на стаціонарних та нестаціонарних режимах експлуатації. Запропоновано комплексне використання методів на основі вейвлет – перетворення та статистичних характеристик вібраційних процесів для підвищення чутливості безрозмірних амплітудних характеристик до початкового розвитку пошкодження.

Розроблено та реалізовано програмну модель дворівневої системи контролю вібрації у вигляді віртуального приладу в системі графічного програмування LabView фірми National Instruments. Розроблено макетний зразок дворівневої системи контролю вібрації, технологічне та прикладне програмне забезпечення. Розроблено методику випробувань та проведено лабораторні випробування макетного зразку, результати яких підтвердили його функціонування.