Диагностика технического состояния подшипников дисковых борон на основе инфракрасного излучения

• Автор: Ильин, Павел Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 180 с. : ил.

61 12-5/3613
ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
На правах рукописи
ИЛЬИН ПАВЕЛ АЛЕКСЕЕВИЧ
ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ ДИСКОВЫХ БОРОН НА ОСНОВЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания
в сельском хозяйстве
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель доктор технических наук, профессор Тишкин Л. В.
Санкт-Петербург-Пушкин 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1Л Обоснование выбора дисковых борон в качестве объекта исследования
1.2 Анализ отказов подшипникового узла
1.3 Анализ способов диагностики сельскохозяйственных машин
1.4 Анализ способов расчета мощности, необходимой на преодоление
трения в подшипнике
1.5 Цели и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕ-
СКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ ДИСКОВОЙ БОРОНЫ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
2.1 Моделирование теплового состояния подшипников дисковых борон
2.2 Разработка модели распределения тепла в подшипниковом узле
2.3 Разработка методики инфракрасной съемки при диагностике
3. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Методика подготовки подшипниковых узлов к испытаниям
3.2 Методика сборки подшипниковых узлов
3.3 Методика калибровки и установки термопар
3.4 Методика обработки данных температуры подшипника при стендовых испытаниях
3.5 Методика определения коэффициента теплоотдачи подшипниковых узлов
3.6 Методика определения осевой силы нагружения при сборке подшипниковых узлов
3.7 Методика определения мощности, затрачиваемой в подшипниках
на преодоление сил трения при работе

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ ДИСКОВЫХ БОРОН НА ОСНОВЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Разработка и методика подготовки стенда для проведения лабораторных исследований
Планирование эксперимента по исследованию влияния осевого
зазора и натяга на диагностические параметры
Результаты стендовых испытаний
Определение коэффициента теплоотдачи подшипникового узла Определение мощности, затрачиваемой на преодоление сил трения в подшипнике
Экспериментальное определение разности температур между
подшипником и поверхностью подшипникового узла
Функциональные зависимости расчетной температуры подшипника каждого технического состояния
Результаты полевых испытаний
Методика диагностики
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФРАКРАСНОЙ ДИАГНОСТИКИ ДИСКОВЫХ БОРОН
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Технические характеристики дисковых борон
отечественного производства
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Технические характеристики дисковых борон
зарубежного производства
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Сравнительная характеристика дисковых борон основных производителей
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Технические характеристики однорядного радиально-упорного конического роликового подшипника

где Ум - коэффициент зависящий от условий смазывания;
Кгоц - константа для роликоподшипников;
В - ширина внутреннего кольца подшипника, мм.
Константа для роликоподшипников определяется по формуле:
т/. _КьК2(й+В)10~12 (1.8)
Кго11 ’
где Кь Кг - геометрические константы.
Расчет момента трения в подшипнике можно произвести, используя формулу Крагельского И. В., которая имеет следующий вид.
М=0,5ҐпрРД (1.9)
где Р - сила нагружения подшипника, кг;
1'пр - усредненный динамический коэффициент трения; ё - внутренний диаметр подшипника, м.
В работах Переля Л. Я., Филатова А. А., Бейзельмана Р. Д. представлены другие формулы для расчета момента трения в подшипнике. Момент трения М (Нмм) для одного подшипника определяется по формуле:
М = Мо + Мі, (1.10)
где М0 - момент трения, зависящий от типа подшипника, Нмм;
Мі - момент трения, зависящий от силы нагружения подшипника, Нмм.
Момент трения, зависящий от типа подшипника, рассчитывается по одной из двух формул:
М0 = 10'7Ґо(уп)2/3Б03, при уп>2000 (1.11)
М0 = 160-10'оБо3, при уп<2000, (1.12)
Т " /'ТЛ ~
где Б0 - средний диаметр подшипника, мм (Но- ——);
ґ0 - коэффициент, зависящий от типа подшипника и условий смазки; п - частота вращения подшипника, мин'1; у - кинематическая вязкость смазочного материала, мм2/с.