Возможно ли обнаружить ползун акселерометром?

[E69]

Трудов много, в целом они более-менее пишут об одном и том же. Но в этой задаче не надо искать глубокую модель динамики ПС из учебника. В учебнике специально выделены к рассмотрению только силы, существенные для проектирования экипажной части.

А в жизни куча шумов (отсечь их - основная проблема обработки записей акселерометра), поэтому проще и точнее будет идти экспериментальным способом.
Взять микроконтроллер, завести входной сигнал по ускорению, написать быстрое преобразование Фурье, чтобы получить спектр частота - амплитуда (задача почти типовая, программа есть в учебниках для продвинутых студентов).
Затем, да, определенный объем экспериментальной работы - поставить на вагоны с разной нагрузкой и разным состоянием бандажей, посмотреть на соотношение частот в спектре при разных глубинах и сочетаниях дефектов на поверхности, на звеньевом пути, бесстыковом, в зависимости от балльности и т. д.
Да, есть вероятность, что вылезут проблемы типа большого разброса реальных данных, где понадобится какое-то локальное ноу-хау по выделению нужной информации - тут кто сам не пробовал, не узнает, а кто уже пробовал - держит в секрете. Но в целом научной-то стороны как раз понятно, куда грести.

А вот при внедрении основные сложности будут не научные, а с электропитанием и передачей данных об обнаруженных отказах (если не на пассажирском вагоне ставить. Там уже есть подобные системы для контроля температуры букс, а вот ползуны пока вроде на слух, если не отстаю от жизни).

Очень может быть, что по аналогии с буксами, сделать систему статической и дополнить ПОНАБ (как там его последняя версия зовется) вибродатчиком будет правильнее: нет проблем с питанием, связью и техобслуживанием - раз, на сети гораздо меньше установок, чем вагонов - дешевле внедрение - два, и есть готовый протокол реагирования при выявлении дефектов - три. Правда, кроме ползунов система ничего не почувствует, а такой прибор хорошо бы сразу под более широкий спектр отказов затачивать.

Лет пять назад был на конференции по промавтоматике, там Омрон (японцы) представляли систему диагностики любых электрических машин. Подключаешь к движку черный ящик. Он самообучающийся. За несколько дней запоминает нормальное состояние именно этого движка. И потом выдает степень здоровья в процентах и пересылает по нескольким промышленным протоколам связи на выбор хозяина, можно предсказывать выход из строя и отправлять на ремонт до поломки.
Они предлагали 2 версии. Дешевая реагировала только на ток, более дорогая включала вибродатчик.
Так что в соседней отрасли есть уже очень близкие по сути и доведенные решения.

Я прикидывал немножко - частоты не очень большие. Чтобы делать записи в достаточном для анализа разрешении, в принципе хватит даже ардуинки на 16 Мгц. Хотел как-нибудь взять её, поставить на мост машины и посмотреть, что получится Картинки с лучами амплитуда-частота для всяких зубцовых гармоник были ещё в советских учебниках по диагностике, интересно же своими руками повторить такое, или дипломникам подкинуть. Но все не до того, да и делать патент ради патента легко, а выйти с этой темой на покупателя несколько сложнее.

[Любитель]

Сообщение от Garikk

и их никто не читает, потому что это вода и слишком академично...

По моему, не все так однозначно, все зависит от уровня информированности форумчан - кто-то в совершенстве владеет темой, и ему уже не интересно, для кого-то - наоборот, надо разобраться, просмотреть все ссылки, лекционный материал (особенно, если в доступном изложении, кратко определены все основные вопросы и проблемы). Конечно могут встретиться и очень сложные для обычных людей материалы (такие ссылки стараюсь исключать).
По типу раскрытия проблемы - встречается и вода, но есть, и крупицы, и не только, сути!

Сообщение от Garikk

...плюс некоторые ссылки отталкивают (пикабу например)...

ИМХО, оцениваю информацию на ресурсах - по содержанию и достоверности, в т.ч.и пикабу, другое дело, на некоторых ресурсах может встретиться реклама и другие seo средства продвижения, формирующие, отчасти, негативное отношение, к любым материалам, размещенным на сайте. Но, часто бывает и так, что один и тот же текстовый материал, размещен в интернете на различных сайтах.

Сообщение от E69

Трудов много, в целом они более-менее пишут об одном и том же. Но в этой задаче не надо искать глубокую модель динамики ПС из учебника. В учебнике специально выделены к рассмотрению только силы, существенные для проектирования экипажной части.

А в жизни куча шумов (отсечь их - основная проблема обработки записей акселерометра), поэтому проще и точнее будет идти экспериментальным способом.
Взять микроконтроллер, завести входной сигнал по ускорению, написать быстрое преобразование Фурье, чтобы получить спектр частота - амплитуда (задача почти типовая, программа есть в учебниках для продвинутых студентов).
Затем, да, определенный объем экспериментальной работы - поставить на вагоны с разной нагрузкой и разным состоянием бандажей, посмотреть на соотношение частот в спектре при разных глубинах и сочетаниях дефектов на поверхности, на звеньевом пути, бесстыковом, в зависимости от балльности и т. д.
Да, есть вероятность, что вылезут проблемы типа большого разброса реальных данных, где понадобится какое-то локальное ноу-хау по выделению нужной информации - тут кто сам не пробовал, не узнает, а кто уже пробовал - держит в секрете. Но в целом научной-то стороны как раз понятно, куда грести.

А вот при внедрении основные сложности будут не научные, а с электропитанием и передачей данных об обнаруженных отказах (если не на пассажирском вагоне ставить. Там уже есть подобные системы для контроля температуры букс, а вот ползуны пока вроде на слух, если не отстаю от жизни).

Очень может быть, что по аналогии с буксами, сделать систему статической и дополнить ПОНАБ (как там его последняя версия зовется) вибродатчиком будет правильнее: нет проблем с питанием, связью и техобслуживанием - раз, на сети гораздо меньше установок, чем вагонов - дешевле внедрение - два, и есть готовый протокол реагирования при выявлении дефектов - три. Правда, кроме ползунов система ничего не почувствует, а такой прибор хорошо бы сразу под более широкий спектр отказов затачивать.

Лет пять назад был на конференции по промавтоматике, там Омрон (японцы) представляли систему диагностики любых электрических машин. Подключаешь к движку черный ящик. Он самообучающийся. За несколько дней запоминает нормальное состояние именно этого движка. И потом выдает степень здоровья в процентах и пересылает по нескольким промышленным протоколам связи на выбор хозяина, можно предсказывать выход из строя и отправлять на ремонт до поломки.
Они предлагали 2 версии. Дешевая реагировала только на ток, более дорогая включала вибродатчик.
Так что в соседней отрасли есть уже очень близкие по сути и доведенные решения.

Я прикидывал немножко - частоты не очень большие. Чтобы делать записи в достаточном для анализа разрешении, в принципе хватит даже ардуинки на 16 Мгц. Хотел как-нибудь взять её, поставить на мост машины и посмотреть, что получится Картинки с лучами амплитуда-частота для всяких зубцовых гармоник были ещё в советских учебниках по диагностике, интересно же своими руками повторить такое, или дипломникам подкинуть. Но все не до того, да и делать патент ради патента легко, а выйти с этой темой на покупателя несколько сложнее.

По моему, самый простой способ диагностирования - научиться читать сигналы- самое сложное в вибродиагностике. Ведь сигналы виброскорости, виброускорения, гармоническое разложение в Ряд Фурье - являются решениями однородного и неоднородного решений, по памяти, дифференциальных уравнений описывающих физические процессы взаимодействия объектов в системе, уравнения Лагранжа 2 рода.
Ссылки на Механику и Динамику подвижного состава даны для обозначения известного метода - который используют,в т.ч японцы - путем обработки и анализа информации, снимаемой с взаимодействующих частей экипажа через ардулин, контроллеры с выдачей результатов экспертного заключения о дефектах и остаточном ресурсе.
Да, конечно, существуют различные системы, использующие различные диагностические методы.
По моему, хороший диагностический метод должен отвечать требованиям простоты, надежности, прочности, с использованием распространенных дешевых и взаимозаменяемых материалов. Поэтому, ИМХО, привожу различные ссылки, в целях поиска оптимального варианта решения.

[Любитель]

Сообщение от орел

кхм ну что полюбовались картинками ? внимательно любовались ? а заметили разхождения кривых , а ? я про вес говорю и разхождения веса в начале и конце рис 2 говорю ( а там он по всех картинке есть ) , а вы не хотели учитывать вес и считали его не важным , но реальнось оказалась другой . так все нужен или он не важен ? так не большие замечания , для тех кто умеет не думать .

без обид

вздох

Интересные задачи путевой диагностики.
Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 22.12.2017 N 2706р
https://e-ecolog.ru/docs/k1v4UayoXBZnYfJ8CmjdN/full

Чем больше нагрузка на ось - тем больше вибрация. Вероятно, максимальные пички в районе 12км участка, связаны с рельефом пути.
Может быть есть карта рельефа вблизи мест измерений?

Сообщение от Любитель

...По моему, самый простой способ диагностирования - научиться читать сигналы- самое сложное в вибродиагностике. Ведь сигналы виброскорости, виброускорения, гармоническое разложение в Ряд Фурье - являются решениями однородного и неоднородного решений, по памяти, дифференциальных уравнений описывающих физические процессы взаимодействия объектов в системе, уравнения Лагранжа 2 рода...

ИМХО, от общей нагрузки на ось при взаимодействии колесо-рельс зависит амплитуда частотных колебаний, гармонический состав колебаний. Уровень жесткости крепления пути к фундаменту, величина соотношения масса груза к массе фундамента определяет набор частотных гармоник колебаний фундамента, при увеличении жесткости смещается в область низких частот, не совпадает с собственными частотами колесной пары.

Литература по вибродиагностике.
Файл в формате .djvu
Должен быть установлен просмотрщик файлов. Можно скачать здесь. https://djvureader2.ru/

Р.Б.Рандалл.Частотный анализ.
https://www.studmed.ru/randall-rb-ch...6110873a4.html

Научно-технический журнал "Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ"
Том 103. Вопросы электромеханики. Методы проектирования малошумных электрических машин. Воронкин В.А., Геча В.Я., Городецкий Э.А., Евланов В.В., Захаренко А.Б., Зубренков Б.И., Каплин А.И., Ледовской В.И., Склярова И.В., Смирнова Л.П., Шапиро М.Х. М. 2006г.
https://jurnal.vniiem.ru/index.php?o...d=38&Itemid=14
https://jurnal.vniiem.ru/text/103/1.pdf