Введение к работе
ГА-VI :СЄрТіЦИЙ
Актуальность теиы. Для повышения качества и надежности подшипниковых узлов, в значительной степени ответственных за безаварийное функционирование объектов подвижного состава в условиях постоянно увеличивакщейся интенскшости их эксплуатации, прозодится комплекс испытаний на всех стадиях существования технических систем. Особое место занимает испытания на этапах производства и ремонта.
В связи с высокой долговечностью подлинников качения (ПК), ресурсные исгштания приводят к значительным комплексным затратам, сокращение которых может быть осуществлено лишь при реализации методов беэраэборной диагностики, чувствительных к динамике дефектной структуры ПК. Одним из наиболее перспективных методов является акустикоэкисснон-ный (АЭ).
При практической реализации метода важно икеть эталонную информацию - математическую модель иирокополосной АЭ бездефектного ГК в процессе испытании, что позволит оптимизировать процедуры поиска и распознавания дефектов ПК,
Цель работы. Повышение эффективности и надежности испытании ІК путем создания и реализации комплексной методики акустикоэмиссионной диагностики.
Методика исследований. Разработка математической модели АЭ, сопровождающей процесс испытаний ПК проводилась в соответствии с положениями теории упругости, теории случайных процессов и трибологии.
В основе первичного анализа сигналов АЭ лежит демо-дуляционная методика с последующим спектральным анализом
огибакщей.
Обработка сигналов АЭ и моделирование процессов проводились с использованием вычислительного комплекса IBM PC/AT - САМАС.
Научная новизна:
создана математическая модель АЭ, обуславливаемой частичной диссипацией упругой энергии взаимодействия шероховатых поверхностей контактирувиих тел в акустический канал в процессе трения качения;
разработаны методики расчета спектральной плотности АЭ при качении упругого шероховатого шара и цилиндра {аналоги шарико- и роликоподшипников);
создана и реализованы на ЭВМ алгоритмы расчетов спектральной плотности в диапазоне частот от О до 500 кГц в зависимости от степени шероховатости, упруго-механических свойств, скорости перемещения, геометрических характеристик контактирующих гел и максимальной контактной нагрузки, позволяющие определить особенности фоновых сигналов АЭ, свойстьенных бездефектным ПК при испытаниях;
на основе данных методик и алгоритмов уточнена методика локализации дефектов ПК и создан алгоритм идентификации наиболее распространенных типов дефектов при анализе спектра низкочастотной огибающей высокочастотной АЭ в процессе испытаний.
Практическая ценность. Разработана и реализована концепция автоматизированной системы беэразборной АЭ диагностики ПК в процессе испытаний на основе современных средств вычислительной техники.
Для производственных испытаний реализованы разработанные схемы аналогового электронного тракта регистрации и обработки АЭ информации применительно к многоканальной системе диагностики ПК на базе профессионального компьютера IBM PC/AT.
Для испытаний на стадии ремонта разработвны и реализованы схемы устройств регистрации и первичной обработки АЭ сигналов в составе системы на базе ЭВМ CMI634.
Результаты работы внедрены п ІШО ВКИПП при создании автоматизированной системы диагностики ПК и на предприятии ЫПС Смелянский электромеханический ремонтный завод в системе оперативной диагностики ПК тяговых электродвигателей объектов подвижного состава.
Обсуждения и публикации. Основные результаты работы обсуткдались на П Всесоюзной конференции по акустической эмиссии (Кишинев, 1937 г.), на ІУ Всесоюзном совещании "ОСУ и измерительные приборы на их основе" (Барнаул, 1938 г.), на отраслевой научно-технической конференции "Автоматизированные системы испытаний объектов железнодорожного транспорта" (Москва, 1988), на заседаниях кафедр "Детали машин" и "Технология транспортного машиностроения и ремонта подвійного состава" МИИГа.
По материалам диссертации опубликованы 3 печатные работы. '
Диссертация состоит из введения, ці^ страниц машинописного текста, 51 иллюстрации и 2 таблиц.
- б -