Совершенствование методов и средств диагностирования роторных рабочих органов сложных уборочных машин по параметрам вибрации

• Автор: Бутусов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 191 с. : ил

Введение

1. СОСТОЯIШЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Актуальность диагностирования ро торных рабочих органов сложных уборочных машин.
1.2. Анализ существующих методов и средств технического диагностирования рабочих органов сложных уборочных машин.

1.3.Диагностирование рабочих органов сложных уборочных машин на современном этапе

1.4.Диагностирование роторных рабочих органов сложных уборочных машин по параметрам вибрации.
1.5.Особенности диагностирования и балансировки роторных агрегатов при неравномерном вращении диагностируемого ротора.

1.6.Цели и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РОТОРНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СУМ ПО ПАРАМЕТРАМ ВИБРАЦИИ ОПОР С УЧЕТОМ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВРАЩЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ

МОЛОТИЛЬНОГО БАРАБАНА

2.1. Классификация роторных рабочих органов сложных уборочных машин с позиции диагностирования и балансировки
2.2. Анализ сил действующих в неуравновешенном молотильном барабане
2.3. Неуравновешенные силы в плоскостях коррекции неравномерно вращающегося ротора.
2.4 Связь параметров технического состояния молотильного барабана с параметрами вибрации его опор
2.5. Влияние собственного привода на неравномерность вращения диагностируемого молотильного барабана.
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Методика экспериментальной оценки степени неравномерности вращения диагностируемого ротора с целыо обоснования характеристик частотноизбирательных средств и режимов диагностирования.
3.2 Методика лабораторных исследований связи параметров дисбаланса с амплитудой и фазой вибросигнала снятого с опор молотильного барабана
3.3 Планирование многофакторного эксперимента.
3.4 Приборы и оборудование, применяемые для проведения исследований
3.4.1 Выбор и установка первичных преобразователей
3.4.2 Выбор измерительнорегистрирующей исследовательской аппаратуры и описание экспериментальной установки
3.5 Поверка первичных преобразователей измерительной аппаратуры.
3.6 Методика эксплутационных исследований
3.7 Методика обработки экспериментальных данных, оценка точности измерений и проверка гипотезы о законе распределения случайной величины.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты экспериментальной оценки степени неравномерности вращения молотильного барабана при диагностировании
4.2 Обоснование необходимой добротности частотноизбирательного устройства для определения дисбаланса молотильного барабана по параметрам вибрации опор.
4.3 Определение места установки вибропреобразователя на опоре молотильного барабана зерноуборочного комбайна.
4.4 Анализ расчетов многофакторной модели планирования эксперимента ПФЭ .
4.5 Функциональные связи параметров дисбаланса и амплитудных, фазовых параметров колебаний опор неуравновешенного молотильного барабана.
4.5.1 Результаты экспериментальной проверки метода диагностирования дисбаланса молотильного барабана по параметрам вибраций опор с применением малогабаритного прибора КИ2ГОСИТИ
СПГ АУ модернизированного
4.5.2 Результаты определения амплитудных и фазовых диагностических параметров вибрационных параметров с применением цифровых средств и методов анализа диагностического сигнала.
4.6 Результаты эксплуатационных исследований.
4.7. Расче т экономической эффективности от внедрения результатов исследования.
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИАГНОСТИРОВАНИЮ ДИСБАЛАНСА МОЛОТИЛЬНОГО БАРАБАНА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА КИ2 ОСНИТИСПГАУ
5.1 Техническая характеристика, общее устройство и принцип работы электронного прибора КИ2ГОСНИТИСПГАУ
5.2 Подготовка комбайна и прибора КИ2 к диагностированию
5.3 Внешний осмотр и органолептическое диагностирование комбайна.Л
5.4 Технологические карты установки измерительных преобразователей НI и переходных устройств ПУ для проведения регламентного диагностирования.
5.5 Заключительные работы
5.6 Обобщение результатов
4.7 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
С ИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Принятые условные обозначения, сокращения, термины
Атах максимальное значение виброускорения, амплитуды колебаний
АЦП аналогоцифровой преобразователь ЬПФ быстрое преобразование Фурье
С издержки при диагностировании
0 дисбаланс молотильного барабана
е эксцентриситет центра масс молотильного барабана, удельный дисбаланс частота колебаний
7 сила тяжести барабана
момент инерции молотильного барабана, коэффициент вибрационной чувствител ыюсги
т масса молотильного барабана, неуравновешенная или корректирующая
п число оборотов вала барабана
статическая сила
РРО роторные рабочие органы
СУМсамоходные уборочные машины
время
ФНЧ фильтр нижних частот
частота Найквиста
АПК агропромышленный комплекс
рАпш фаза максимальной амплитуды вибросигнала
Атах максимальная амплитуда вибросигнала
У равнодействующая, обобщенная сила
О угловая скорость
1 длина, расстояние между опорами барабана
V коэффициент вариации
угловое ускорение
Неуравновешенность молотильного барабана, дисбаланс, значение дисбаланса, угол дисбаланса и другие специальные термины по ГОСТ4.
Введение


ПРИ воздействии периодических усилий с амплитудой А,, с учетом того, что подшипник рассчитан на восприятие постоянной нагрузки Р0 при отсутствии вибрации т число гармонических составляющих усилия на подшипнике. Возникновению и усилению вибрации в опорах способствует также увеличение зазоров в процессе износа элементов подшипников. При этом сам подшипник становится генератором колебаний и в результате повышается темп износа, особенно при одновременном действии дисбаланса роторного узла 5. Качество работы зерноуборочного комбайна главным образом определяется величиной потерь зерна молотилкой по действующей ныне в мировой практике методике оценки качества работы зерноуборочных комбайнов уровень потерь зерна не должен превышать 1,5 . Именно работа молотильного барабана определяет наиболее существенные показатели недомолот, дробление зерна. В работе установлено, что на основные качественные показатели, наряду со свойствами и состоянием обмолачиваемого материала, окружной скоростью барабана при уборке, величиной зазоров, числом бил и углом обхвата барабана декой, влияют величина его неуравновешенности, геометрическимассовыс характеристики, амплитуднофазовые соотношения различных источников колебаний. На рисунке. Таким образом, для того, чтобы уборочная машина могла качественно выполнять технологический процесс на протяжении всего срока службы, установленного конструктором, необходимо поддерживать ее рабочие органы в исправном состоянии. Весьма важен при этом своевременный диагностический контроль показателя Л, формулы 1. На практике основная борьба с неуравновешенностью ведется на этапе изготовления машин. Однако, как показано выше, работа роторных рабочих органов уборочных машин сопровождается рядом факторов вызывающих значительное увеличение неуравновешенности роторов. В связи с этим возникает необходимость корректировки дисбалансов в эксплутационных условиях. Рис. Зависимость качественных показателей работы молотильного барабана от амплитуды вибраций вызванных дисбалансом. Существенным резервом повышения надежности зерноуборочных комбайнов является техническая диагностика. Связано это с тем, что, вопервых, процессы износа рабочих органов у комбайнов изучены недостаточно по сравнению с тракторами и автомобилями и, вовторых, большое разнообразие в конструкциях механизмов и узлов, в их кинематической и динамической взаимосвязи требует ясного представления о возможности группировки и обобщения показателей и параметров диагностирования. Однако, по сравнению с тракторами и автомобилями вопросу диагностирования уборочных машин уделяется ещ недостаточное внимание. Значительным фактором, не позволяющим достаточно точно определить техническое состояние комбайна перед уборкой и в процессе эксплуатации, является отсутствие надежных средств технического диагностирования. Общая методика определения дисбаланса роторов предусматривает определение реакций опор от действия неуравновешенных сил. Уравновешивание осуществляется путем установки или удаления противовесов в определенных плоскостях коррекции. При этом способы балансировки различаются в зависимости от вида неуравновешенности статическая или динамическая. Статическое уравновешивание роторных агрегатов осуществляется простыми средствами толчком проворачивая барабан и устанавливая в нужном месте противовесы шайбы, пластины под болты крепления ножей, бичей, лопастей 7. Устранение динамической неуравновешенности производится на специальных, сложных установках и требует значительных затрат труда и времени. На рисунке 1. Вопрос обоснования необходимости более сложной, динамической балансировки роторов с. Статическая балансировка не всегда эффективна, а в некоторых случаях даже вредна, если она не снижает или приводит к росту динамических нагрузок на опорах за счет возможного увеличения момен гной неуравновешенности. Данное обстоятельство имеет место при определенных геометрических соотношениях ротора. Для протяженных роторов в виде цилиндрических барабанов требуется динамическая балансировка исходя из условия .