Дмитрий Игоревич Ильинский — молодежная научно-исследовательская лаборатория „ПРОГРЕСС“; младший научный сотрудник
Луганск
Dmitry I. Ilinsky — PROGRESS Youth Research Laboratory; Junior Researcher
Lugansk
Владимир Сергеевич Безкоровайный — канд. техн. наук, доцент; молодежная научно-исследовательская лаборатория „ПРОГРЕСС“; ведущий научный сотрудник
Луганск
Vladimir S. Bezkorovainiy — PhD, Associate Professor; PROGRESS Youth Research Laboratory; Leading Researcher;
Lugansk
Ольга Николаевна Ромашова — кафедра компьютерных систем и сетей; старший преподаватель
Луганск
Olga N. Romashova — Department of Computer Systems and Networks; Senior Lecturer
Lugansk
Рассматриваются проблемы, связанные с неисправностями в ременных передачах, предложена система бесконтактного мониторинга их состояния на основе ферромодуляционных чувствительных сенсоров. Исследованы ключевые факторы возникновения отказов в ременных передачах, включая изменение длины ремня, его износ и проскальзывание, усталостные деформации, а также изменение физико-механических характеристик материала ремня. Отмечены недостатки традиционных способов мониторинга, в частности, потребность в останове оборудования для замеров, восприимчивость к загрязнениям и недостаточная информативность получаемых данных. В качестве решения предложена система непрерывного и бесконтактного мониторинга, основанная на использовании комплекса ферромодуляционных чувствительных сенсоров: двух сенсоров для мониторинга движения ремня и двух дополнительных сенсоров, установленных в зоне расположения шкивов. Это позволяет не только вычислять абсолютное удлинение ремня бесконтактным способом, но и диагностировать такие критические явления, как проскальзывание ремня относительно шкивов и неравномерность нагрузки. Предложенная математическая модель дает возможность рассчитывать мгновенную скорость движения ремня и его абсолютное удлинение с высокой точностью, анализируя временные задержки между срабатываниями датчиков. Описана аппаратная часть системы, включая устройство сенсорных узлов и принципы обработки сигналов. Важными достоинствами разработки являются способность функционировать в условиях значительных электромагнитных помех и переменных нагрузок, а также непрерывный и бесконтактный мониторинг неисправностей ременных передач.
The problems associated with malfunctions in belt drives are considered, and a system for contactless monitoring of the drives condition based on ferromodulation sensitive sensors is proposed. The key factors of belt transmission failures have been investigated, including belt length changes, wear and slippage, fatigue deformations, and changes in the physical and mechanical characteristics of the belt material. The disadvantages of traditional monitoring methods are noted, in particular, the need to shut down measuring equipment, susceptibility to contamination, and insufficient information content of the data obtained. As a solution, a continuous and non-contact monitoring system is proposed based on the use of a complex of ferromodulation sensitive sensors: two sensors for monitoring belt movement, and two additional sensors installed in the area of the pulleys. This makes it possible not only to calculate the absolute belt elongation in a non-contact way, but also to diagnose critical phenomena such as belt slippage relative to pulleys and uneven loading. The proposed mathematical model makes it possible to calculate the instantaneous belt movement speed and its absolute elongation with high accuracy by analyzing the time delays between sensor actuations. The hardware of the system is described, including the device of sensor nodes and the principles of signal processing. Important advantages of the development are the ability to function in conditions of significant electromagnetic interference and variable loads, as well as continuous and contactless monitoring of belt drive malfunctions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.