Метод и средства диагностирования подшипниковых узлов с учетом макрогеометрии дорожек качения

• Автор: Мишин, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 260 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ факторов, определяющих состояние подшипника в узле
1.2. Методы диагностирования подшипников качения при проведении механосборочных работ
1.2.1 Анализ состояния вопроса
1.2.2 Анализ методов диагностирования подшипников качения
1.2.3 Анализ методов диагностирования подшипника качения по электрическим параметрам
1.3 Выбор диагностического признака и постановка задач исследования
1.4 ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ МИКРОКОНТАКТИРОВАНИЯ В ПОДШИПНИКЕ, СИНТЕЗ
ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
2.1 Разработка математической модели микроконтактирования деталей подшипника с учетом отклонений макрогеометрии дорожек качения колец
2.1.1 Разработка схемы построения математической модели
2.1.2 Описание геометрии поверхностей дорожек качения подшипника
2.1.3 Анализ влияния отклонений макрогеометрии дорожки качения на распределение нагрузки в подшипнике
2.1.4 Анализ влияния отклонений макрогеометрии дорожек качения на размеры площадок контактов деталей
2.1.5 Анализ влияния отклонений макрогеометрии дорожек
качения на толщину смазочной пленки в зоне трения
2.1.6 Описание результатов моделирования и предпосылок к разработке метода диагностирования
2.2 Исследование влияния макрогеометрии дорожек качения колец на функцию изменения вероятности микроконтактирования в
подшипнике
2.2.1 Вероятность микроконтактирования работающего подшипника, как функция времени
2.2.2 Исследование влияния отклонений макрогеометрии дорожек качения колец на функцию изменения вероятности
микроконтактирования
2.3 Теоретические исследования эффективности применения различных характеристик функции вероятности микроконтактирования для контроля состояния подшипника при наличии отклонений макрогеометрии дорожек качения колец
2.3.1 Исследование эффективности применения среднего значения вероятности микроконтактирования
2.3.2 Исследование эффективности применения параметров, характеризующих энергетические свойства функции вероятности микроконтактирования
2.3.3 Исследование эффективности применения гармонических составляющих функции вероятности микроконтактирования
2.4. ВЫВОДЫ
Глава 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
3.1 Описание физического принципа, постановка задачи

3.2 Анализ сигнала измерительной информации при оценке вероятности микроконтактирования электрическим методом
3.2.1 Принцип формирования электрического сигнала измерительной информации
3.2.2 Анализ основных составляющих сигнала измерительной информации
3.3 Алгоритмы диагностирования
3.3.1 Общие положения по этапам и алгоритмам диагностирования
3.3.2 Алгоритм усредненной комплексной оценки состояния подшипника по интегральным параметрам
3.3.3 Алгоритм оценки характеристик макрогеометрии дорожки качения кольца, испытывающего циркуляционное нагружение
3.3.3.1 Сущность алгоритма
3.3.3.2 Оценка требуемой частотной области сигнала
измерительной информации
3:3.3.3. Способ обработки измерительного сигнала с учетом его особенностей
3.3.4 Алгоритм оценки характеристик макрогеометрии дорожки качения кольца, испытывающего местное нагружение
3.4 Обоснование выбора режимов диагностирования
3.4.1 Исследование влияния радиальной нагрузки на диагностические параметры
3.4.2 Оценка влияния среднего уровня вероятности микроконтактирования на диагностические параметры
3.5 Метрологический анализ метода
3.5.1 Общие положения
3.5.2 Оценка составляющей погрешности от нестабильности радиальной нагрузки

-возникновение ЭДС непосредственно при микроконтактировании за счет термоэлектрических и гальваноэлектрических эффектов, а так же контактной разности потенциалов при относительном перемещении контактных площадок; -возникновение ЭДС при движении деталей подшипника в магнитных полях внешнего и внутреннего происхождения;
возникновение ЭДС за счет статического потенциала при трении со смазкой.
При диагностировании на основе ЭДС подшипника измеряют различные составляющие. Например, для оценки осевого усилия (натяга) в подшипнике в /104/ рекомендуется использовать как переменную, так и постоянную составляющую ЭДС. В работе /107/ для диагностирования используется гармоническая составляющая ЭДС на частотах, кратных частотам вращения кольца и сепаратора, а в /106/ - частота следования экстремумов ЭДС определенной полярности.
В настоящее время ведутся работы, в частности под руководством д.т.н., проф. С.Ф. Корндорфа, по более глубокому исследованию методов диагностирования узлов трения по параметру ЭДС, в частности, разработаны методы по оценке температуры в зонах трения /108-111/.
Однако, недостаточность информации о зависимостях ЭДС от различных физических процессов, протекающих в подшипнике /112-115/, приводит к некоторому ограничению области применения генераторных методов. Кроме того, низкий уровень генерируемых ЭДС, который лежит, обычно, в диапазоне до 0,5 мВ, и наличие большого числа источников ЭДС (включая токосъемник) обуславливают невысокую помехозащищенность метода, что затрудняет его использование в производственных условиях
Более широкое применение в настоящее время находят методы диагностирования, основанные на использовании подшипниковых узлов как пассивных преобразователей. При их реализации диагностируемые подшипниковые узлы подключаются в качестве сопротивления в электрическую цепь с источником внешней ЭДС, значительно превосходящей, генерируемые в самом узле.
В случае смазки подшипника смазочным материалом с большим удельным сопротивлением, активное сопротивление промежутков между