Вибрационные показатели для информационного обеспечения оценки технического состояния шаровых мельниц
Автор: Борисенко В.Ф., Сидоров В.А., Сушко А.Е., Рыбаков В.Н.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Горные машины, транспорт и машиностроение
Статья в выпуске: 4 т.9, 2024 года.
Бесплатный доступ
Техническое состояние шаровых мельниц, используемых в процессе подготовки минералов, руд, угля, цементного клинкера и др. для тонкого измельчения материалов, определяется технологической нагрузкой и фактическим состоянием. Вибрационные показатели в данном случае являются наиболее универсальным диагностическим показателем при формировании информационной картины работающего оборудования. Уникальность условий эксплуатации мощных агрегатов шаровых мельниц с регулированием частоты вращения на базе систем ПЧ - АД (преобразователь частоты - асинхронный двигатель), ПЧ - СД (преобразователь частоты - синхронный двигатель) требует разработки универсальных подходов к оценке вибрационной нагруженности с учётом индивидуальных конструкторских особенностей и режимов работы. В статье впервые выполнен анализ основных взаимосвязанных технических характеристик промышленных шаровых мельниц: объём барабана, диаметр, частота вращения, шаровая нагрузка, общий вес, мощность привода, что позволит более обоснованно подойти к выбору технических параметров и режимов работы. Установка стационарной системы вибрационного контроля на шаровых мельницах размола минерального сырья потребовала индивидуального определения границ категорий технического состояния отдельно для двигателя, вал-шестерни и барабана. Границы категорий определялись индивидуально для каждого вала методом статистической классификации в предположении, что сопрягаемые узлы находятся в состоянии, формируемом энергетическим потенциалом повреждения при ступенчатом развитии. Определены «эталонные» соотношения между значениями вибрации в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Установлены характерные образы и последовательность развития повреждений по прямым спектрам виброскорости и виброускорения. При анализе временных реализаций вибрационного сигнала выделен режим биений как признак развития повреждения элементов зубчатых передач. Информативное обеспечение технического состояния шаровых мельниц в достаточной степени достигается анализом общего уровня вибрации, прямых трендов виброскорости и виброускорения, анализом временных реализаций вибрационного сигнала, длительным и краткосрочным анализом трендов. Тренды виброскорости позволяют оценить техническое состояние по стабильности работы, частоте запусков, времени ремонтов.
Шаровая мельница, электропривод, электродвигатель, редуктор, конструкция, вал, подшипники, эксплуатация, работоспособность, повреждения, отказы, контроль, диагностика, вибрация, сигнал, виброанализатор, виброскорость, виброускорение, частота, амплитуда, гармоника, спектр, анализ, корреляция, прогнозирование, тренд
Короткий адрес: https://sciup.org/140308549
IDR: 140308549 | DOI: 10.17073/2500-0632-2023-10-175
Список литературы Вибрационные показатели для информационного обеспечения оценки технического состояния шаровых мельниц
- Розенберг Г. Ш., Мадорский Е. З., Голуб Е. С. и др. Вибродиагностика. Монография. Под ред. Г. Ш. Розенберга. СПб.: ПЭИПК; 2003. 284 с. Rozenberg G. Sh., Madorskij E. Z., Golub E. S. et al. Vibration diagnostics. Monograph. Rosenberg G. Sh. (Ed.) St. Petersburg: St. Petersburg Energy Institute for Advanced Studies; 2003. 284 p. (In Russ.)
- Ширман А. Р., Соловьев А. Д. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. М; 1996. 276 с. Shirman A. R., Solovyov A. D. Practical vibration diagnostics and monitoring of the condition of mechanical equipment. Moscow; 1996. 276 p. (In Russ.)
- Русов В. А. Спектральная вибродиагностика. Пермь: Вибро-Центр; 1996. 176 с. Rusov V. A. Spectral vibration diagnostics. Perm: Vibro-Center; 1996. 176 p. (In Russ.)
- Шарапов Р. Р. Шаровые мельницы замкнутого цикла. Белгород: Изд-во БГТУ; 2008. 269 с. Sharapov R. R. Closed-cycle ball mills. Belgorod: BSTU Publ. House; 2008. 269 p. (In Russ.)
- Huang P., Jia M., Zhong B. Study on the method for collecting vibration signals from mill shell based on measuring the fill level of ball mill. Mathematical Problems in Engineering. 2014;2014:72315. https://doi.org/10.1155/2014/472315
- Амосов Е. А. Некоторые закономерности работы шаровых мельниц. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2012;(1):219–222. Amosov E. A. Some regularities of ball mills work. Vestnik of Samara State Technical University. Technical Sciences Series. 2012;(1):219–222. (In Russ.)
- Yoshida T., Kuratani F., Ito T. Taniguc K. Vibration characteristics of an operating ball mill. Journal of Physics Conference Series. 2019;1264(1):012016. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1264/1/012016
- Трошина А. Г. Модернизация приводов горизонтальных шаровых мельниц. Цемент и его применение. 2009;(3):26–31. Troshina A. G. Modernisation of drives of horizontal ball mills. Journal Cement and Its Applications. 2009;(3):26–31. (In Russ.)
- Su Zh., Wang P., Yu X., Lv Zh. Experimental investigation of vibration signal of an industrial tubular ball mill: Monitoring and diagnosing. Minerals Engineering. 2008;21(10):699–710. https://doi.org/10.1016/J.MINENG.2008.01.009
- Gauthier N. K., Chiementin X., Rasolofondraibe L., Boujelben A. Diagnostic de défauts d’engrenages assisté par jumeau numérique “Application à la surveillance des broyeurs à boulets”. May 2022. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.28847.41129
- Логов А. Б., Замараев Р. Ю. Математические модели диагностики уникальных объектов. Новосибирск: Изд-во СО РАН; 1999. 228 с. Logov A. B., Zamaraev R. Yu. Mathematical models for diagnosing unique objects. Novosibirsk: Publ. House SB RAS; 1999. 228 p. (In Russ.)
