ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

В основу работы устройства положено сравнение изменения формы спектра ЭДС резания с эталонным изменением, получаемым для определенных условий эксплуатации трущейся пары.

Поверхности хорошо приработанных трущихся пар (вал-втулка) после разборки подвергают измерению спектральных характеристик ЭДС трения (отражают энергетическую природу эксплуатационных свойств деталей). Материал притира (лучше твердый сплав или быстрорежущая сталь) и условия трения одинаковы для вала и для втулки. Спектр ЭДС трения измеряется на станке с приводом плавного регулирования частоты вращения шпинделя или на специальном приспособлении типа машины трения, обеспечивающем окружную скорость, соответствующую реальной скорости относительного перемещения деталей трущейся пары в процессе работы. Запись сигнала ЭДС трения повторяется 10-12 раз в разных участках поверхностей. Сигнал ЭДС трения в диапазоне частот 80-100000 Гц снимается специальным токосъемником и имеет величину от единиц до сотен микровольт. В диапазоне 200-20000 Гц он наибольший, а выше - не более 10-15 мкВ.

Специальный двухкаскадный широкополосный усилитель состоит из нерегулируемого предусилителя с автономным источником питания с линейной АЧХ при коэффициенте усиления не менее 300, и управляемого усилителя с регулируемым от микро ЭВМ коэффициентом усиления не менее 500, возрастающей АЧХ в диапазоне до 10000Гц и линейной характеристикой в остальном диапазоне частот. Резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000, 100000 Гц) после усилителя поступают на вход шести узкополосных треть-октавных фильтров с указанными центральными частотами (например, универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337). На выходе каждого фильтра установлены детектор и интегратор. Дополнительно усиленные и выпрямленные сигналы с каждого канала через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вход микро-ЭВМ, где регистрируются и обрабатываются по специальной программе. Вычисляются общие вектора ЭДС трения для вала и для втулки и угол между ними.

Выбор условий резания, обеспечивающих получение заданного эталонного спектра ЭДС трения, производится при чистовой обработке, например, торцевом точении дисков диаметром до 150 мм, варьируя инструментальными материалами, СОЖ, скоростью резания и подачей. Зоны (до 20), соответствующие разным условиям резания, отмечаются. Сигнал ЭДС резания величиной от единиц до сотен микровольт снимается в диапазоне частот 80-200000 Гц специальным токосъемником с помощью вышеописанной аппаратуры. Существенность различий спектров определяется по специальной программе статистической обработки спектра. Определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении, близком к нормальному, можно определить значения, нарушающие нормальность, и откорректировать их. Выводятся гистограммы распределения. Вычисляются общие вектора для вала и для втулки, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос эталонных спектров ЭДС трения вала и втулки и угол между ними. Аналогично вычисляются общие вектора спектров ЭДС резания вала и втулки для всех условий резания и углы между ними. Определяется существенность отличий между эталонным углом и каждым углом для разных условий резания: чем меньше отличие, тем точнее конкретные условия резания обеспечивают близость к эталонному спектру ЭДС трения.

Получаются шестиугольники оценок условий резания. На шести исходящих из одного центра лучах для каждых условий резания откладываются соответственно значения косинусов углов между векторами, критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов, критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем меньше площадь многоугольника, тем точнее условия резания соответствуют получению спектра ЭДС резания, близкого к эталонному спектру ЭДС трения.