Метод и средство контроля температуры смазочной пленки подшипников качения в режиме жидкостного трения

• Автор: Горбунов, Роман Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 102 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Методы измерения и контроля температуры смазочного слоя при жидкостной смазке.
1.1 Влияние температуры на процессы при жидкостном трении
1.2 Методы контроля температуры при жидкостном трении
1.3 Особенности термошумового метода
1.4 Выводы
Глава 2. Теоретическое обоснование возможности применения термошумового метода для контроля температуры смазочной пленки
2.1 Характеристики объекта исследования
2.2 Исследование влияния колебаний сопротивления и температуры на результат контроля температуры
2.3 Анализ существующих термошумовых методов
2.4 Построение модели зависимости сопротивления от температуры
2.5 Выводы
Глава 3 Термошумовой метод контроля температуры смазочной пленки
3.1 Выбор режима измерения шумовой ЭДС
3.2 Влияние частоты на соотношение измеряемого напряжения шумов и шумовой ЭДС
3.3 Алгоритм разрабатываемого метода
3.4 Анализ погрешностей метода
3.5 Выводы
Глава 4 Экспериментальные исследования температуры смазки подшипника при жидкостном трении
4.1 Постановка задачи экспериментального исследования
4.2 Описание экспериментальной установки.
4.3 Экспериментальные исследования метода контроля на примере зависимости температуры смазки от величины нагрузки и вязкости
4.4 Выводы Заключение
Список использованных источников
Приложения
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Введение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Подшипники качения, являясь распространенными компонентами механических систем приборов и машин, определяют их показатели надежности. Отказ подшипников может привести к возникновению аварийной ситуации с риском для жизни и здоровья обслуживающего персонала, с большими экономическими потерями. Как известно, для уменьшения потерь на трение, износа рабочих поверхностей подшипника применяют смазочные материалы. Способность смазочного материала уменьшать износ деталей в значительной мере зависит от его температуры. Контроль температуры смазочного материала позволяет фактически управлять процессами износа, что в свою очередь позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций. Это обстоятельство указывает на актуальность разработки метода контроля температуры смазки подшипников качения.
Измерение температуры в зоне трения может производиться различными методами [54,55]. При наличии сухого трения можно использовать, например, метод естественной термопары [70], и другие методы [60,61,65]. При использовании метода естественной термопары, трущиеся элементы пары трения являются электродами термопар, а зона трения - горячим спаем термопары. Однако при наличии смазочных диэлектрических пленок данный метод применить нельзя, так как между электродами находится диэлектрический смазочный материал. Существующие методы контроля температуры при жидкостном трении в основном основаны на методах последействия температуры (метод цветов побежалости [8,9], плавких вставок [7] и др.) или методах моделирования теплового режима в зоне трения (метод электромоделирования [10], метод измерения распространения тепловой волны с помощью искусственных
Глава

В данном методе выходной сигнал пропорционален отношению и,
следовательно, измеряемой температуре 0Х, если пренебречь собственным шумом усилителя. Реализуется этот принцип благодаря включению в измерительный тракт операционного усилителя ОУ с коэффициентом передачи

Коу = , где Roc - сопротивление в цепи отрицательной обратной связи; R ■

сопротивление резистора идентичного R, и находящегося с ним термодинамическом равновесии, но включенного между выходом усилительно - детектирующего тракта 3 и входом ОУ. Тогда выходной сигнал усилителя будет определяться выражением:
ивых = 4 ®RKt(f)dJK2 = (2.22)

где Kj(f) — АЧХ усилительного канала 1 - 2;
К2 - коэффициент преобразования квадратичного детектора;

А - постоянная прибора, определяемая его калибровкой в какой-либо реперной точке.
В виду того, что погрешность аналоговой операции деления возрастает с уменьшением значения R*, рекомендуется применять схему, приведенную на рисунке 2.а, для ТЧЭ, рассчитанных на сопротивление, превышающее 100 Ом; при сопротивлении не превышающем 100 Ом, применяют другую схему (рисунок 2.6), которая дополнительно включает в себя преобразователь сопротивление - напряжение 5, аналого-цифровой преобразователь 6, в

котором осуществляется цифровая операция деления —^, индикаторной устройство 7.
Достоинством данной схемы является то, что при точной калибровке измерительных усилителей измерение температуры сводится к измерению шумового напряжения. Однако, логометрическая схема требует наличия в