Аналіз вібраційних сигналів підшипників із застосуванням RMS-методу

Abstract

Мета. Метою роботи є розроблення та експериментальне дослідження вимірювального стенду для вібраційної діагностики підшипників кочення на основі аналізу вібраційних сигналів із використанням середньоквадратичного значення (RMS). Дослідження спрямоване на забезпечення раннього виявлення дефектів підшипників та підвищення надійності вузлів обертання промислового обладнання в умовах впровадження підходів Промисловості 4.0. Методика. Вимірювальний стенд реалізовано з використанням тривісного цифрового акселерометра ADXL345 та мікроконтролера ESP32, який виконує функції збору, попередньої обробки та бездротової передачі вібрацій них даних за допомогою Wi-Fi. Реєстрація сигналів здійснюється у часовій області з подальшим обчисленням RMS як інтегрального показника енергії коливального процесу. Експериментальні дослідження проведено за однакових режимів обертання для справного підшипника та підшипника з дефектом зовнішнього кільця. Результати. Результати експериментів показали суттєві відмінності у формі часових сигналів і числових значеннях RMS для справного та дефектного підшипників. Для підшипника з пошкодженням зафіксовано підвищення рівня вібрацій і появу характерних ударних імпульсів, що підтверджує ефективність RMS-методу для виявлення початкових стадій несправностей. Наукова новизна. Наукова новизна полягає у поєднанні доступної апаратної платформи та RMS-аналізу для створення компактного стенду вібраційної діагностики, придатного для подальшої інтеграції в інтелектуальні системи моніторингу. Практична значимість. Запропонований стенд може бути використаний у навчальному процесі, лабораторних роботах, наукових дослідженнях та при розробленні систем предиктивного обслуговування промислового обладнання.