ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІАГНОСТИКИ ПІДШИПНИКОВИХ ВУЗЛІВ РУХОМОГО СКЛАДУ
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9981-2026-1(56)-113-127Ключові слова:
Обрані:інформаційно-вимірювальні технології, діагностика, рухомий склад, підшипниковий вузол, залізничний транспорт, метрологія, вимірювання, інформативність сигналу.Анотація
У статті розглянуто питання підвищення точності вібраційної діагностики підшипникових вузлів рухомого складу на основі удосконалення інформаційно-вимірювальних технологій формування та обробки вимірювальних сигналів. Обґрунтовано актуальність зменшення вимірювальної невизначеності під час оцінювання технічного стану підшипників кочення, що працюють в умовах змінних навантажень та експлуатаційних впливів. Проведено аналіз чинників, які формують структуру діагностичного сигналу та визначають рівень абсолютної і відносної похибок вимірювання, зокрема вплив параметрів вібродатчиків, способів їх кріплення, смуги пропускання, частоти дискретизації та алгоритмів спектральної обробки. Розроблено математичну модель формування вимірювального сигналу, що враховує адитивні та мультиплікативні складові похибки, а також перетворювальні властивості вимірювального каналу. На підставі отриманих аналітичних залежностей визначено умови мінімізації відносної похибки оцінювання інформативних діагностичних параметрів. Запропоновано підхід до підвищення достовірності діагностичних висновків шляхом оптимізації параметрів вимірювального каналу та алгоритмів цифрової обробки. Експериментальні дослідження виконано в умовах вагоноремонтного підприємства на спеціалізованому стендовому обладнанні, що дозволило поєднати результати контрольованих випробувань із реальними режимами експлуатації рухомого складу. Отримані результати підтвердили можливість зниження відносної похибки визначення технічного стану підшипникових вузлів та підвищення інформативності діагностичних ознак. Практичне значення роботи полягає у можливості застосування запропонованих інформаційно-вимірювальних рішень у системах технічної діагностики та моніторингу рухомого складу.
Завантаження
Посилання
1. Dizo, J., Blatnicky, M., Harusinec, J., & Suchanek, A. (2022). Assessment of dynamics of a rail vehicle in terms of running properties while moving on a real track model. Symmetry, 14(3), Article 536. https://doi.org/10.3390/sym14030536
2. Dizo, J., & Blatnicky, M. (2019). Evaluation of vibrational properties of a three-wheeled vehicle in terms of comfort. Manufacturing Technology, 19(2), 197–203. https://doi.org/10.21062/ujep/269.2019/a/1213-2489/mt/19/2/197
3. Gerlici, J., Lovska, A., & Kozáková, K. (2025). Research into the longitudinal loading of an improved load-bearing structure of a flat car for container transportation. Designs, 9(1), Article 12. https://doi.org/10.3390/designs9010012
4. Lovska, A., Stanovska, I., Kyryllova, V., Okorokov, A., & Vernigora, R. (2025). Determining the vertical load on a container with a floor made of sandwich panels transported by a flat wagon. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/7(132), 36–44. https://doi.org/10.32782/2663-5941/2025.2.1/37
5. Fischer, S. (2025). Investigation of the settlement behavior of ballasted railway tracks due to dynamic loading. Spectrum of Mechanical Engineering and Operational Research, 2(1), 24–46. https://doi.org/10.31181/smeor21202528
6. Fischer, S., Harangozó, D., Németh, D., Kocsis, B., Sysyn, M., Kurhan, D., & Brautigam, A. (2024). Investigation of heat-affected zones of thermite rail welding. Facta Universitatis. Series: Mechanical Engineering, 22(4), 689–710. https://doi.org/10.22190/FUME221217008F
7. Ravliuk, V. G., & Ravliuk, M. G. (2011). Metodolohiia vibrodiahnostuvannia buksovykh vuzliv vahoniv z pidshypnykamy kochennia [Methodology of vibrodiagnostics of axleboxes of wagons with rolling bearings]. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoi derzhavnoi akademii zaliznychnoho transportu, (123), 141–146. (in Ukrainian)
8. Podchashynskyi, Y. O., Luhovykh, O. O., & Chepiuk, L. O. (2023). Informatsiino-vymiriuvalna systema dlia vyznachennia parametriv rukhu vyrobnychoho obladnannia z troma kanalamy otrymannia informatsii [Information and measurement system for determining the parameters of motion of production equipment with three channels of receiving information]. Technical Engineering, (2), 182–190. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-182-190 (in Ukrainian)
9. Hryhorenko, I., & et al. (2025). Rozrobka informatsiino-vymiriuvalnoi systemy ta perevirka yii metrolohichnoi nadiinosti metodom dyspersiinoho analizu [Development of informational-measuring system and check of its metrological reliability by method of dispersion analysis]. Bulletin of NTU "KhPI", (1), 32–39. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2025.01.04 (in Ukrainian)
10. Kyryliv, R. M. (2019). Informatsiino-vymiriuvalna systema dlia kontroliu osovoho zazoru v radialnykh kulkovykh pidshypnykakh [Information and measurement system for axial clearance control in radial ball bearings] (Master's thesis, TNTU). 95. (in Ukrainian)
11. Shulzhenko, M. G., Yefremov, Y. G., Tsybulko, V. I., & Deparma, O. V. (2011). Informatsiini tekhnolohii ta vymiriuvalni zasoby diahnostuvannia turboahrehativ [Information technologies and measuring means of turbo-aggregates diagnostics]. Avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni. (in Ukrainian)
12. Podchashynskyi, Y., Luhovykh, O., Polianska, A., & Nevmerzhynskyi, V. (2025). Informatsiino-vymiriuvalna systema dlia vyznachennia heometrychnykh parametriv ta parametriv rukhu promyslovykh vyrobiv za yikh videozobrazhenniamy [Information and measurement system for determining geometric parameters and parameters of motion of industrial products by their video images]. Technical Engineering, (1), 403–410. https://doi.org/10.26642/ten-2025-1(95)-403-410 (in Ukrainian)
13. Shimoda, T., Kokuyama, W., & Nozato, H. (2025). Accurate laboratory testing of low-frequency triaxial vibration sensors under various environmental conditions. arXiv preprint. https://arxiv.org/abs/2512.10771
14. Voirol, L., & et al. (2023). Accounting for vibration noise in stochastic measurement errors. arXiv preprint. https://arxiv.org/abs/2303.18167
15. Roy, D., & et al. (2020). A novel RF-assisted strobe system for unobtrusive vibration detection of machine parts. arXiv preprint. https://arxiv.org/abs/2006.00209
16. Ravliuk, V. G. (2015). Pidvyshchennia tochnosti diahnostuvannia pidshypnykovykh vuzliv vahoniv [Increasing the diagnostic accuracy of railway bearing units]. Vibratsii v tekhnitsi ta tekhnolohiiakh, 4(80), 169–175. (in Ukrainian)
17. Ravliuk, V. G., Stasiv, L. S., Dudnyk, A. O., & Solohub, O. G. (2013). Osoblyvosti matematychnoho modeliuvannia protsesu vibrodiahnostuvannia buksovykh vuzliv vahoniv z pidshypnykamy kochennia [Features of mathematical modeling of vibrodiagnostics process of axleboxes of wagons with rolling bearings]. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoi derzhavnoi akademii zaliznychnoho transportu, (141), 64–69. (in Ukrainian)
.png)
