Разработка методики повышения надежности акустико-эмиссионного контроля дефектов свободных колец подшипников буксового узла подвижного состава

• Автор: Тенитилов, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ТЕМА: РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ СВОБОДНЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ БУКСОВОГО УЗЛА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ БУКСОВОГО УЗЛА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
1.1 Основные дефекта колец подшипников буксового узла
1.2 Методы контроля буксовых узлов подвижного состава
1.3 Акустико-эмиссионный контроль подшипниковых узлов при
вращении
1.4 Задачи исследования
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФЕКТОВ ПРИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОМ КОНТРОЛЕ СВОБОДНЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ БУКСОВОГО УЗЛА
2.1 Анализ погрешностей локализации сигналов акустической эмиссии в
свободных кольцах подшипника при статическом нагружении
2.2 Анализ влияния погрешностей координат датчиков пьезоантенны на точность локализации источников сигналов акустической эмиссии
2.3 Разработка метода локализации источников сигналов акустической эмиссии в объектах с малыми геометрическими размерами
Выводы по главе 2

3 ПРОЧНОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВОБОДНЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ
3.1 Распределение упругих напряжений в кольце подшипника при механическом нагружении
3.2 Статические испытания свободных колец подшипников с использованием метода акустической эмиссии
3.3 Разработка стендов для статического нагружения свободных колец подшипников буксового узла
Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИК АКУСТИКО- ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ И КРИТЕРИЕВ БРАКОВКИ СВОБОДНЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ БУКСОВОГО УЗЛА
4.1 Методика акустико-эмиссионного контроля свободных колец подшипников
4.2 Анализ критериев браковки свободных колец подшипников буксового узла при акустико-эмиссионном контроле
Выводы по главе
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ НК - неразрушающий контроль;
УЗ - ультразвук;
ОК - объект контроля;
АЭ - акустическая эмиссия;
АЭК - акустико-эмиссионный контроль;
ПАЭ - преобразователь акустической эмиссии;
КП - кольцо подшипника;
СОП - стандартный образец предприятия;
СКО - среднее квадратическое отклонение;
РВП - разность времен прихода;
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;
НДС - напряженно-деформированное состояние.
ВП - вихретоковый преобразователь;
МПК - магнитопорошковый контроль;
НУ - нагружающее устройство;
ПУ - предварительный усилитель;
ЦП - центральный процессор;
ОПФ - оконное преобразование Фурье;
БПФ - быстрое преобразование Фурье.
МНС - момент начала сигнала;
ХФ - характеристическая функция.

ков сигналов АЭ может быть очень точной для пьезоантенн малых размеров. Если источники сигналов АЭ расположены внутри границ приемной пьезоантенны, то снижение точности локализации было отмечено при использовании пьезоантенн как очень больших, так и малых размеров.
В [70] отмечается, что определение момента начала сигнала (МНС) является важной задачей при анализе сигналов АЭ, так как его определение влияет на погрешность локализации. При цифровой обработке сигнала АЭ его начало находится при использовании его оцифрованной формы. В [73] разделены понятия «определитель МНС» и «детектор МНС». Определителем МНС является алгоритм, используемый для оценки времени начала фазы, а детектором - алгоритм, используемый для обнаружения фазы (фаза означает, например, продольную или поперечную волну).
Определение МНС может выполняться визуально оператором или автоматически по заранее написанному алгоритму выделения [70]. В [80] за истинное МНС сейсмической волны принят момент времени, в который первая энергия сигнала конкретной фазы достигает измерительного преобразователя. За МНС обычно принимается момент времени, в котором происходит первое выделение сигнала от шума в его предыстории. Поскольку количество записанных сигналов АЭ может достигать нескольких тысяч при проведении одного испытания, то становится очевидным необходимость автоматического определения МНС с высокой точностью.
В сейсмологии применен ряд методов автоматического определения МНС. Может быть использован общий подход, при котором для определения начала сигнала АЭ сканируется весь сигнал. При итеративном подходе, основанном на предварительном выборе отдельной области, происходит определение начала сигнала.
Самым простым способом определения МНС является пороговый анализатор уровня. Однако пороговый метод не применим для сигналов низкого