Диагностика состояния элементов муфт свободного хода
Автор: Серегин Андрей Алексеевич, Кравцов Александр Григорьевич
Рубрика: Контроль и испытания
Статья в выпуске: 3 т.17, 2017 года.
Бесплатный доступ
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.
Вибродиагностика, лунка износа, муфта свободного хода, оценка дефектов изделия по уровню шума
Короткий адрес: https://sciup.org/147151756
IDR: 147151756 | УДК: 621.825.5:534.647 | DOI: 10.14529/engin170305
Diagnostics of elements freewheel
The article presents the results of theoretical research, which was conducted in the framework of finding solutions task analytical diagnosis of the errors of geometry of the freewheel mechanisms. The solution to this problem enhancing the accuracy and reliability of the assessment of the clutches and provides the increase of reliability of operation and operating mechanisms in General. The authors have developed a new diagnostic method for accurate assessment of the quality of the surface of the rotating cage or hub and rollers. The essence of the method lies in the fact that the assessment of elements of parts of freewheels is made by analyzing the level of noise that is the result of the manifestation of such sources, as defects, are available on the surfaces of these elements. For the detection and classification of defects check emerging bursts recorded at fixed points in time and which can be calculated using the coordinates of location of defects, construction of the hub and the frequency of its rotation. The proposed new technique has been used to assess the condition of parts as one-way mechanisms of metal-cutting machines and roller locks for technological devices. The degree of accuracy produced by the rejection of parts made from 83 % to 89 %. The advantages of the proposed method are the following provisions: 1) the controller is able to determine the total number of defects with a high degree of accuracy; 2) reduced time to assess the wear and deviations of the geometry of the parts of the freewheel mechanisms; 3) accuracy of evaluation of surface quality can be checked by comparison with results of measurements carried out using certified equipment. Present article is one of the first works on vibration diagnostics of the freewheel mechanisms. In the article the phenomenological formula for calculating the dimensions of the defects on the parts overrunning roller freewheel mechanisms.
Список литературы Диагностика состояния элементов муфт свободного хода
- 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. 2010. 03.019 DOI: 10.1016/j.triboint
- Laniado-Jacoe, E. A study of sliding between rollers and races in a roller bearing with a numerical 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. 2014. 04.014 DOI: 10.1016/j.ymsspt
- 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.
