<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sat</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">НАУКА и ТЕХНИКА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Science &amp; Technique</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2227-1031</issn><issn pub-type="epub">2414-0392</issn><publisher><publisher-name>Belarusian National Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/2227-1031-2022-21-1-5-11</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sat-2515</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MECHANICAL ENGINEERING АND ENGINEERING SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Мониторинг поломок резцов исполнительного органа горного комбайна по параметрам механических колебаний. Часть 1. Методика исследований</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Breakage Monitoring of Executive Body Cutters in Continuous Miner According to Mechanical Vibration Parameters. Part 1. Research Methodology</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шелег</surname><given-names>В. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sheleg</surname><given-names>V. K.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор</p><p>Адрес для переписки:Шелег Валерий Константинович -Белорусский национальный технический университет ул. Б. Хмельницкого, 9,220013, г. Минск, Республика БеларусьТел.: +375 17 292-74-54metech@bntu.by</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence:Sheleg Vаlery K. -Belarusian National Technical University 9, B. Hmelnitzkogo str.,220013, Minsk, Republic of Belarus Tel.: +375 17 292-74-54metech@bntu.by </p></bio><email xlink:type="simple">metech@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Романович</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Romanovich</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Солигорск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Soligorsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Конопляник</surname><given-names>И. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Konoplianik</surname><given-names>I. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук</p><p>Солигорск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Soligorsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Белорусский национальный технический университет</institution><country>Belarus</country></aff><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Нива - управляющая компания</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Niva-Holding</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>03</day><month>02</month><year>2022</year></pub-date><volume>21</volume><issue>1</issue><fpage>5</fpage><lpage>11</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Шелег В.К., Романович А.С., Конопляник И.А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Шелег В.К., Романович А.С., Конопляник И.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sheleg V.K., Romanovich A.S., Konoplianik I.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://sat.bntu.by/jour/article/view/2515">https://sat.bntu.by/jour/article/view/2515</self-uri><abstract><p>Вибромониторинг – наиболее методически развитый и технически обеспеченный средствами регистрации и обработки полученных данных подход. Однако в источниках научно-технической информации о горной технике он представлен гораздо реже, чем иные методы мониторинга. Один из перспективных путей решения этой проблемы, в частности мониторинга поломок резцов режущих дисков исполнительных органов, – использование параметров собственных колебаний частей редукторов, возникающих при импульсном нагружении, обусловленном такими поломками. Следует отметить, что в технически сложном оборудовании горной отрасли, в частности в горных комбайнах, существует немало источников вибрации, колебания которых накладываются друг на друга. И не всегда можно выделить и идентифицировать с источником требуемый информативный сигнал. С учетом этого в статье приведена методика исследований о возможности мониторинга поломок резцов исполнительного органа на примере горного комбайна «Универсал 600» по параметрам возникающих при поломке резцов собственных колебаний режущих дисков исполнительного органа. Определено место регистрации этих колебаний – рукояти редуктора, на выходных валах которых размещены режущие диски. Установлена частота таких колебаний, равная ~5 Гц. Обоснована возможность использования в качестве средств дальнейших исследований виброанализатора «АГАТ-М» с датчиками вибрации M/АС102-1А. Рассмотрен вариант размещения датчиков вибрации на невращающихся корпусах редукторов привода исполнительного органа. Разработан алгоритм регистрации параметров вибрации, позволяющий разделить ее источники.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Vibromonitoring is the most methodologically developed and technically equipped with recording tools and data processing approach. However, in the sources of scientific and technical information about mining it is presented much less than other monitoring methods. One of the promising ways to solve this problem, in particular monitoring the breakage of cutting disc cutters of an executive body, is to use parameters of natural oscillations of the parts of gearboxes that occur during impulse loading due to such breakages. It should be noted that in the technically complex equipment of the mining industry, in particular in mining machines, there are many sources of vibration, the vibtaions of which are superimposed on each other. And it is not always possible to isolate and identify the required informative signal with the source. With this in mind the paper presents a research methodology on the possibility of monitoring the breakage of the executive body cutters on the example of the continuous miner “Universal 600” according to the parameters of natural vibrations of the executive body cutting discs arising from the breakage of the cutters. The place of registration of these vibrations is determined – the gearbox handles, on the output shafts of which cutting discs are placed. The frequency of such vibrations is set equal to ~5 Hz. The possibility of using the AGAT-M vibration analyzer with M/AC102-1A vibration sensors as a means of further research has been substantiated in the paper. The paper considers an option of placing vibration sensors on non-rotating gear housings of the executive body drive. An algorithm for recording vibration parameters has been developed, which makes it possible to separate its sources.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>алгоритм</kwd><kwd>вибрация</kwd><kwd>горный комбайн</kwd><kwd>мониторинг</kwd><kwd>поломка резцов</kwd><kwd>собственные колебания</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>algorithm</kwd><kwd>vibration</kwd><kwd>continuous miner</kwd><kwd>monitoring</kwd><kwd>cutter breakage</kwd><kwd>natural vibrations</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mechanical Vibration Analysis Using an Optical Sensor / F. Claveau [et al.] // Proceedings of 1996 Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering. 1996. Vol. 2. P. 876–879. https://doi.org/10.1109/CCECE.1996.548292.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Claveau F., Fortier P., Lord S., Gingras D. (1996) Mechanical Vibration Analysis Using an Optical Sensor. Proceedings of 1996 Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 2, 876–879. https://doi.org/10.1109/CCECE.1996.548292.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dalpiaz, G. A. Kineto-Elastodynamic Model of a Gear Testing Machine / G. Dalpiaz, A. Rivola, R. Rubini // Proceedings of International Conference on Mechanical Transmissions and Mechanisms, MTM'97. China, Beijing, 1997. Р. 549–553.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dalpiaz G. A., Rivola A., Rubini R. (1997) Kineto-Elastodynamic Model of a Gear Testing Machine. Proceedings of International Conference on Mechanical Transmissions and Mechanisms, MTM'97. China, 549–553.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Amabili, M. Dynamic Analysis of Spur Gear Pairs: SteadyState Response and Stability of the SDOF Model with TimeVarying Meshing Damping / M. Amabili, A. Rivola // Mechanical Systems and Signal Processing. 1997. Vol. 3, No 11. Р. 375–390. https://doi.org/10.1006/mssp.1996.0072.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Amabili M., Rivola A. (1997) Dynamic Analysis of Spur Gear Pairs: Steady-State Response and Stability of the SDOF Model with Time-Varying Meshing Damping. Mechanical Systems and Signal Processing, 3 (11), 375–390. https://doi.org/10.1006/mssp.1996.0072.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин по вибрации корпуса: пат. Рос. Федерации № 2103668 / В. Н. Костюков, С. Н. Бойченко, А. В. Костюков. Опубл. 27.01.1998.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kostyukov V. N., Boychenko S. N., Kostyukov A. V. (1998) Method for Diagnosing and Predicting Technical State of Machines by Body Vibration. Patent Russian Federation No 2103668 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барков, А. В. Интеллектуальные системы мониторинга и диагностики машин по вибрации / А. В. Барков, Н. А. Баркова // Сб. труд. Петербургского энергетического института повышения квалификации Минтопэнерго и Института вибрации США (Vibration Institute, USA). СПб., 1999. Вып. 9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barkov A. V., Barkova N. A. (1999) Intelligent Systems for Monitoring and Diagnostics of Machines by Vibration. Sb. Trud. Peterburgskogo Energeticheskogo Instituta Povysheniya Kvalifikatsii Mintopenergo i Instituta Vibratsii SShA (Vibration Institute, USA) [Collection of Works of Petersburg Power Engineering Institute for Advanced Studies of the Ministry of Fuel and Energy of the Russian Federation and the Vibration Institute, USA]. St. Petersburg, Iss. 9 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барков, А. В. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации / А. В. Барков, Н. А. Баркова, А. Ю. Азовцев. СПб.: Изд-во Санкт-Петерб. гос. морск. тех. ун-та, 2000. 169 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barkov A. V., Barkova N. A., Azovtsev A. Yu. (2000) Monitoring and Diagnostics of Rotary Machines by Vibration. Saint-Petersburg, Publishing House of Saint-Petersburg State Marine Technical University. 169 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fault Diagnostics Using Statistical Change Detection in the Bispectral Domain / Jr. B. E. Parker [et al.] // Mechanical Systems and Signal Processing. 2000. Vol. 14, No 4. P. 561–570. https://doi.org/10.1006/mssp.2000.1299.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Parker Jr. B. E., Ware H. A., Wipf D. P., Tompkins W. R., Clark B. R., Larson E. C., Poor H. V. (2000) Fault Diagnostics Using Statistical Change Detection in the Bispectral Domain. Mechanical Systems and Signal Processing, 14 (4), 561–570. https://doi.org/10.1006/mssp.2000.1299.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устройство для виброакустической диагностики передач зацеплением: пат. Респ. Беларусь 632 U / Я. В. Басинюк, Н. Н. Ишин, И. Н. Усс, В. Л. Басинюк, Е. И. Мардосевич, Л. М. Антюшеня. Опубл. 30.09.2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Basinyuk Ya.V., Ishin N. N., Uss I. N., Basinyuk V. L., Mardosevich E. I., Antyushenya L. M. (2002) Device for Vibroacoustic Diagnostics of Meshed Gears: Patent of the Republic of Belarus No 632 U (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Басинюк, Я. В. Вибродиагностика зубчатых передач на основе использования информационных технологий / Я. В. Басинюк // Современные методы конструирования машин. Расчет, конструирование и технология изготовления: сб. науч. тр. / под общ. ред. П. А. Витязя. Минск: Технопринт, 2002. Вып. 1, Т. 2. C. 440–450.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Basinyuk Ya. V. (2002) Vibration Diagnostics of Gear Transmissions Based on the Use of Information Technologies. Sovremennye Metody Konstruirovaniya Mashin. Raschet, Konstruirovanie i Tekhnologiya Izgotovleniya: Sb. Nauch. Tr. [Modern Methods of Machine Design. Calculation, Design and Manufacturing Technology: Collection of Scientific Papers]. Minsk, Tekhnoprint Publ., Iss. 1, Vol. 2, 440–450 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dempsey, P. Integrating Oil Debris and Vibration Gear Damage Detection Technologies Using Fuzzy Logic / P. Dempsey, A. Afjeh // Journal of the American Helicopter Society. 2004. Vol. 49, No 2. P. 109–116. https://doi.org/10.4050/JAHS.49.109.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dempsey P., Afjeh A. (2004) Integrating Oil Debris and Vibration Gear Damage Detection Technologies Using Fuzzy Logic. Journal of the American Helicopter Society, 49 (2), 109–116. https://doi.org/10.4050/JAHS.49.109.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ишин, Н. Н. Динамика и вибромониторинг зубчатых передач / Н. Н. Ишин. Минск: Белар. навука, 2013. 432 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ishin N. N. Dynamics and Vibration Monitoring of Gears. Minsk, Belaruskaya Navuka Publ. 432 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Технология вибрационного диагностирования подшипников качения колесно-моторных блоков локомотивов [Электронный ресурс] / А. В. Барков [и др.] // Северо-Западный учебный центр. 2014. Режим доступа: https://vibro-expert.ru/texnologiya-vibracionnogo-diagnostirovaniya-podshipnikov-kacheniya-kolesno-motornixblokov-lokomotivov.html.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barkov A. V., Barkova N. A., Degterev S. G., Komyakov A. V. (2014) Technology of Vibration Diagnostics of Rolling Bearings of Wheel-Motor Blocks of Locomotives. Northwestern Training Center. Available at: https://vibro-expert.ru/texnologiya-vibracionnogo-diagnostirovaniya-podshipnikov-kacheniya-kolesno-motornix-blokovlokomotivov.html.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барков, А. В. Возможности стационарных систем вибромониторинга и оперативной вибродиагностики [Электронный ресурс] / А. В. Барков // Северо-Западный учебный центр. 2015. Режим доступа: https://vibro-expert.ru/vozmojnosti-stacionarnix-sistem-vibromonitoringa-i-operativnoie-vibrodiagnostiki.html.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barkov A. V. (2015) Capabilities of Stationary Systems for Vibration Monitoring and Operational Vibration Diagnostics. Northwestern Training Center. Available at: https://vibro-expert.ru/vozmojnosti-stacionarnix-sistem-vibromonitoringa-i-operativnoie-vibrodiagnostiki.html.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ишин, Н. Н. Теоретические и экспериментальные методы и средства вибрационно-импульсного диагностирования зубчатых передач трансмиссионных узлов мобильных машин / Н. Н. Ишин. Минск, 2015. 52 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ishin N. N. (2015) Theoretical and Experimental Methods and Means of Vibration-Pulse Diagnostics of Gears of Transmission Units of Mobile Machines. Minsk. 52 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Диагностика и мониторинг технического состояния на пути к «Индустрии 4.0» / Н. Н. Ишин [и др.] // Актуальные вопросы машиноведения: сборник научных трудов. Минск, 2018. Вып. 7. С. 245–250.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ishin N. N., Goman A. M., Skorokhodov A. S., Dakalo Yu. A., Natur'eva M. K. (2018) Diagnostics and Monitoring of Technical Condition on the Way to “Industry 4.0”. Aktual'nye Voprosy Mashinovedeniya: Sbornik Nauchnykh Trudov [Topical Issues of Mechanical Engineering: a Collection of scientific Papers], Minsk, (7), 245–250 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
