Диагностика состояния элементов муфт свободного хода

Андрей Алексеевич Серегин, Александр Григорьевич Кравцов

Аннотация


В статье представлены результаты теоретического исследования, которое проводилось в рамках поиска решения задачи аналитической диагностики погрешностей геометрии деталей муфт. Решение данной задачи способствует повышению точности и достоверности оценки состояния муфт и обеспечивает рост уровня надежности их эксплуатации и эксплуатации механизмов в целом. Авторами разработан новый диагностический метод для проведения точной оценки качества поверхности вращающейся обоймы либо ступицы и роликов. Суть метода заключается в том, что оценка состояния элементов деталей муфт производится за счёт анализа уровня шума, который является результатом проявления таких его  источников, как дефекты, имеющиеся на поверхностях этих элементов. Для обнаружения и классификации дефектов производится проверка возникающих всплесков, регистрируемых в фиксируемые моменты времени, и которые могут быть рассчитаны с использованием координат расположения дефектов, конструкции ступицы и частоты её вращения. Предлагаемая новая методика была использована для оценки состояния элементов деталей как обгонных механизмов металлорежущих станков, так и роликовых замков технологических приспособлений. Степень точности производившейся отбраковки деталей составила от 83 до 89 %. В качестве преимуществ предлагаемого метода можно выделить следующие положения: 1) контролёр имеет возможность определить суммарное число дефектов с высокой степенью точности; 2) сокращено время оценки износа и отклонений геометрии деталей муфт; 3) точность оценки качества поверхности может быть проверена сравнением с результатами измерений, проведёнными с использованием аттестованного оборудования.

Представляемая статья является одной из первых работ по вибродиагностике муфт.
В ней даны феноменологические формулы для расчёта габаритов дефектов на элементах деталей обгонных роликовых механизмов свободного хода.


Ключевые слова


вибродиагностика; лунка износа; муфта свободного хода; оценка дефектов изделия по уровню шума

Полный текст:

PDF

Литература


Мальцев, В.Ф. Роликовые механизмы свободного хода / В.Ф. Мальцев. – М.: Машиностроение, 1968. – 415 с.

Фот, А.П. О шуме передач с зубчатыми цепями / А.П. Фот, П.Н. Учаев, Б.В. Яковлев // Известия ВУЗов. Машиностроение. – 1980. – № 12. – С. 46–48.

Явленский, К.Н. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем / К.Н. Явленский, А.К. Явленский. – Л.: Машиностроение, 1983. – 239 с.

Явленский, К.Н. Теория динамики и диагностики систем трения качения / К.Н. Явленский, А.К. Явленский. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1978. – 184 с.

Williams, E.G. A Technique for Measurement of Structure-Borne Intensity in Plates / E.G. Williams, H.D. Dardy, R.G. Fink // Journal of the Acoustical of America. – 1985. – Vol. 78. – P. 2061–2068.

Kanai, H. Detection Slight Defects in Ball Bearings by Vibration Analysis / H. Kanai, M. Abe,

K. Kido // Journal of the Acoustical Society of Japan. – 1986. – Vol. (E)-7. – No. 2. – P. 121–131.

Kanai, H. Detection and Discrimination of Flaws in Ball Bearings by Non-periodic Analysis / H. Kanai, M. Abe, K. Kido // Journal of the Acoustical Society of Japan. – 1986. – Vol. (E)-7. – P. 219–228.

Levin, H. A Note on Sound Radiation from Distributed Source / H. Levin // Journal of Sound and Vibration. – 1980. – Vol. 68. – P. 203–207.

Mba, D. Development of acoustic emission technology for condition monitoring and diagnosis of rotating machines: bearings, pumps, gearboxes, engines and rotating structures / D. Mba, B.K.N. Rao // The Shock and Vibration Digest. – 2006. – Vol. 38, No. 1. – P. 3–16. DOI: 10.1177/0583102405059054

Antoni, J. Differential diagnosis of gear and bearing faults / J. Antoni, R.B. Randall // Journal of Vibration and Acoustics. – 2002. – Vol. 124, No. 2. – P. 165–171. DOI: 10.1115/1.1456906

Antoni, J. A stochastic model for simulation and diagnostics of rolling element bearings with localized faults / J. Antoni, R.B. Randall // Journal of Vibration and Acoustics. – 2003. – Vol. 125, No. 3. – P. 282–289. DOI: 10.1115/1.1569940

Patel, V.D. A dynamic model for vibration studies of deep groove ball bearings considering single and multiple defects in races / V.D. Patel, N. Tandon, R.K. Pandey // Journal of Tribology. – 2010. – Vol. 1325, No. 4. – P. 10. DOI: 10.1115/1.4002333

Slack, T.S. Explicit finite element modeling of subsurface initiated spalling in rolling contact / T.S. Slack, F. Sadeghi // Tribology International. – 2010. – Vol. 43, No. 9. – P. 1693–1702. DOI: 10.1016/j.triboint. 2010. 03.019

Laniado-Jacoe, E. A study of sliding between rollers and races in a roller bearing with a nume¬rical model for mechanical event simulations / E. Laniado-Jacoe, J. Meneses-Alonso, V. Diaz-Lopes // Tribology International. – 2010. – Vol. 43, No. 11. – P. 2175–2182. DOI: 10.1016/j.triboint.2010.06.014

Analysis of bearing stiffness variations, contact forces and vibrations in radially loaded double row boll bearings with raceway defects / D. Petersen, C. Howard, N. Sawalhi et al. // Mechanical Systems and Signal Processing. – 2014. – Vol. 50, No. 51. – P. 139–160. DOI: 10.1016/j.ymsspt. 2014. 04.014

Махов, В.Е. Исследование методов и алгоритмов компьютерных технологий фирмы NATIONAL INSTRUMENTS для виброакустической диагностики механических систем. Теоретические исследования / В.Е. Махов, Д.В. Орлов, А.И. Потапов // Справ. Инженер. журн. с прил. – 2015. – № 3. – С. 37–48.

Махов, В.Е. Исследование методов и алгоритмов компьютерных технологий фирмы NATIONAL INSTRUMENTS для виброакустической диагностики механических систем. Экспериментальные исследования / В.Е. Махов, Д.В. Орлов, А.И. Потапов // Справ. Инженер. журн. с прил. – 2015. – № 3. – С. 48–56.

Серёгин, А.А. Математическая модель точности станка с учётом колебаний его рабочих органов / А.А. Серёгин // СТИН. – 2007. – № 4. – С. 2–6.

Серегин, А.А. Модернизация роликовых механизмов свободного хода / А.А. Серёгин // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2008. – № 12. – С. 7–10.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.