ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Поверхности приработанных трущихся пар, например узла вал-втулка, после разборки подвергают измерению спектральных характеристик виброакустической эмиссии трения. Материал притира и условия трения одинаковы для вала и втулки. Притирами (не более 20) на обрабатываемом материале поочередно притираются пояски одного диаметра шириной 3-5 мм, разделенные канавками той же ширины. Спектр ВАЭ 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. Записи сигнала в различных участках поверхностей повторяются 10-12 раз. Сигнал ВАЭ трения в диапазоне частот 5000-100000Гц, исключающем влияние низкочастотной составляющей (100-1000Гц) системы станок-приспособление-инструмент-деталь, снимается в диапазоне 5000-20000Гц стандартными акселерометрическими датчиками вибраций типа Д-13, Д-14, а выше - пьезокерамическими пластинами. В первом диапазоне при увеличении износа сигнал увеличивается в 8-10, а во втором - в 80-100 раз.

Специальный двухкаскадный широкополосный усилитель состоит из нерегулируемого предусилителя с автономным источником питания, имеющего линейную АХЧ при коэффициенте усиления не менее 300, и управляемого усилителя, имеющего регулируемый от микро ЭВМ коэффициент усиления не менее 500, возрастающую АЧХ в диапазоне до 10000Гц и линейную характеристику в остальном диапазоне частот. Резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000 и 100000Гц) после усилителя поступают на вход 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 регистрируются и обрабатываются. Существенность различий спектров,полученных для разных поясков, производится по специальной программе статистической обработки спектра. Тремя способами определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении,близком к нормальному,можно определить значения,нарушающие нормальность,и скорректировать их.

Затем вычисляются общие вектора для каждого пояска,построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров ВАЭ трениякак на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения, показывающие отличие износов на отдельных частотах и по общим векторам (чем меньше ВАЭ трения, тем меньше износ). Вычисляются косинусы углов между эталонным, имеющим максимальные характеристики спектра ВАЭ трения, и каждым из сравниваемых векторов (чем он меньше единицы, тем меньше износ). Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем меньше износ. Для проверки используются критерии Грэббса и Романовского, выявляющие значения, сильно отличающиеся от среднего общего вектора (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

Получаются наложенные шестиугольники оценок износов. На шести лучах, исходящих из одного центра, для каждого инструмента откладываются значения косинусов углов между векторами, критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов и критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем больше площадь шестиугольника, тем меньше износ.

Пояски, распределение значений сигналов которых не удается привести к нормальному, проверяются на стационарность и вычисление критериев серий, тренда и Вилкоксона. Получаются наложенные треугольники оценок. На трех лучах для каждого притира откладываются значения критериев серий, тренда и Вилкоксона. Чем больше площадь треугольника, тем меньше износ.