Виброакустическая диагностика эволюционных процессов при трении

• Автор: Усиков, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 192 с.

Содержание.
Введение.
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.
1.1. Динамические модели процесса терения.
1.2. Силовая эмиссия процесса трения.
1.3. Процесс трения как нелинейная система динамической
самоорганизации.
1.4. Виброакустическая диагностика процесса трения и изнашивания.
1.5. Цель и задачи исследований.
2. Исследование динамики процесса трения
2.1. Обобщенная динамическая модель процесса трения.
2.2. Исследование состояния равновесия динамической системы трения.
2.1.1.Зависимость сил контактного взаимодействия от сближения поверхностей при их относительном
скольжении.
2.2.2.Потенциальная функция динамической системы. Свойства состояния равновесия в подвижной системе координат.
2.3. Уравнения "быстрых" движений.
2.4. Эволюция корней характеристического полинома,
обусловленная изменениями параметров динамической
характеристики процесса трения как динамической связи.
2.5. Постановка задачи диагностирования эволюции трибосистемы по смещениям корней характеристического полинома.
2.6. Выводы
3. Исследование эволюции трибосопряжений во взаимосвязи с виброакустической эмиссией.
3.1. Методика проведения исследований.
Экспериментальная установка
З.1.1.Механическая часть.
3.1.2.Материал контактирующих пар. Смазочные материалы
3.1.3.Прибор для записи и анализа виброспектральных характеристик PL302
3.1.4.Интерфейсная плата ввода-вывода L1210M
3.1.5.Программное обеспечение.
3.2. Эволюция шероховатости поверхности при граничном
трении
3.3. Эволюция корней характеристического полинома
авторегрессионых моделей в ходе эволюции трибосистем сталь - парафиновое масло - сталь и сталь - парафиновое масло - латунь
3.4. Эволюция корней характеристического полинома
авторегрессионых моделей в случае избирательного
переноса
3.5. Выводы
4. Особенности физической реализации систем
виброакустической диагностики трибосопряжений
4.1. Общие принципы построения систем динамической
диагностики и мониторинга функционирования машин
4.2. Принцип. построения системы диагностики
трибоконтакта
4.3. Опыт промышленных испытаний системы диагностики
эволюции износа
4.4. Выводы
Заключение. Основные выводы
Список использованной литературы
Приложение 1. Тексты программ на MATLAB
Приложение 2. Акт принятия к внедрению АО"Строймаш" 191 Приложение 3. Акт принятия к внедрению ОАО"Красный Аксай

Введение.
В машинах самого различного назначения нашли широкое применение элементы, имеющие узлы трения. В качестве примера можно привести подшипники скольжения, направляющие, тормозные колодки и др. Не вызывает сомнения тот факт, что состояние трибоузлов машины -оказывает влияние на качество ее функционирования. Под качеством функционирования понимается способность машины выполнять свой функции в требуемых рамках точности и надежности. Поэтому исследования и разработки, направленные на повышение и поддержания качества на заданном уровне, всегда актуальны для машиностроения.
Получение информации о состоянии трибоконтакта в ходе его функционирования является важной задачей, особенно в случаях машин с большим количеством трибоузлов или машин, работа которых не прерывается в течении длительного периода времени. Своевременная диагностика возможных критических состояний трибоконтактов направлена на повышение эффективности работы машины на основе определения неисправностей и серьезных поломок в трибосопряжении, на поиск именно того трибозвена, износ или неудовлетворительная работа которого приводит к снижению качества функционирования машины в целом или к возможным ее отказам. Диагностика узлов трения может быть также полезна при проведении научных трибологических экспериментов.
В качестве источника информационного сигнала могут использоваться различные параметры трибосопряжения (например, виброакустическая эмиссия, момент трения, износ, температура, переходное сопротивление и др.). Безусловным достоинством сигнала виброакустической эмиссии является отсутствие необходимости разрывать трибоконтакт и легкость встраивания датчиков в машину.
Рассматривая проблему динамической диагностики необходимо учитывать, что диагностирование состояния трибосопряжений определяет важное направление совершенствования техники и

Таблица 2.1 (продолжение)
Уровень усреднения и характер движений и сил. Способ описания динамики трибосистемы Способ описания трибосопряжения
3.Преобразование во времени поверхностей контактируемых тел вместе с их напряжениями и деформациями. Рассматривается распределение в элементах (телах) машин тензоров напряжений и деформаций и на их основе преобразования геометрии контактов. Рассматривается взаимодействие напряжений и деформаций в поверхностных слоях контактов и в трибосреде.
конца восьмидесятых годов объяснение многих явлений в трибосистемах синергетическими процессами фактически
сформировало новую парадигму мышления трибологов [55, 56], в
которой главное внимание было сосредоточено на исследовании физико-химических процессов взаимодействия контактируемых поверхностей и смазочных сред. При этом наибольшее внимание уделено изучению трибосистемы латунь-глицерин (80%)-сталь, в процессе эволюции которой наиболее часто формируется эффект избирательного переноса, проявляющийся в снижении коэффициента трения до величин => 10”3 и уменьшении интенсивности износа до ==> 1(Г12 [56]
Далее было выдвинуто предположение о том, что самоорганизация является общим признаком функционирования любых трибологических систем и не является исключительной особенностью функционирования трибосистемы в условиях безизносности [56].
Объяснение эволюционных процессов при трении на основе изучения динамических явлений имеет следующие основания:
• функция движения индентора относительно контробразца, которая, как было сказано выше, в пространстве "медленных" движений определяет некоторое притягивающее интегральное многообразие, формируемое на основе уравновешивания полей потенциальных, диссипативных, динамических сил и сил, имеющих специальную природу, зависящих от предыстории системы, и представляемых,