ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

В основу алгоритма работы устройства диагностики степени износа деталей непосредственно в процессе трения положен метод сравнения текущего вектора спектра виброакустической эмиссии (ВАЭ) трения с эталонным (получаемым для каждой только что приработанной пары трения), построенными на интенсивностях частотных полос спектра ВАЭ трения как на координатных осях. Мерой близости является Евклидова метрика, выражающая среднеквадратическую величину отклонения текущего вектора от эталонного, которая сравнивается со специально назначаемой уставкой, соответствующей предельному износу одной из деталей трущейся пары.

Уставка назначается следующим образом. Поверхности только что приработанных трущихся пар, например узел вал-втулка, подвергают измерению спектральных характеристик ВАЭ трения. Измерение спектра ВАЭ трения осуществляется на станке с приводом плавного регулирования частоты вращения шпинделя или на специальном приспособлении (типа машины трения), обеспечивающими окружную скорость, соответствующую реальной скорости относительного перемещения деталей трущейся пары в процессе работы с применением смазки. При этом делается 10-12 повторений записи сигнала ВАЭ трения.

Сигнал ВАЭ трения в диапазоне частот 5000 - 100000 Гц, исключающем влияние низкочастотной составляющей (100 - 1000 Гц) системы станок - приспособление - инструмент - деталь, снимается в диапазоне от 5000 до 20000 Гц отечественными стандартными акселерометрическими датчиками вибраций типа Д-13, Д-14, так как здесь он наибольший, а выше - пьезокерамическими пластинами, так как уровень сигнала в этой области не превышает 10 - 15 дБ. При этом следует учитывать тот факт, что в первом диапазоне при увеличении износа сигнал увеличивается в 8 -10 раз, а во втором - в 80 - 100 раз.

Специально изготовленный двухкаскадный широкополосный усилитель состоит из нерегулируемого предусилителя с автономным источником питания, имеющего линейную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) при коэффициенте усиления не менее 300, и управляемого усилителя, имеющего регулируемый от микро-ЭВМ коэффициент усиления не менее 500, а также возрастающую АЧХ в диапазоне до 10000 Гц и линейную характеристику в остальном диапазоне частот.

Резонансные частоты (5000,10000, 20000, 32000, 50000 и 100000 Гц.) после усилителя поступают на вход (можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337) шести узкополосных треть-октавных фильтров с названными выше центральными частотами. На выходе каждого из фильтров 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 по специальной программе производится их регистрация и вычисляется общий (исходный) вектор ВАЭ трения.

Аналогичным образом производится запись сигнала ВАЭ трения изношенных (можно на форсированных режимах и без смазки) деталей и вычисляется угол между исходным и предельным векторами, построенными на интенсивностях частотных полос спектра ВАЭ трения как на координатных осях, который и будет являться заданной уставкой.