ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

В основу алгоритма определения вида трения (жидкостное, полусухое и сухое) положено сравнение текущей формы спектра виброакустической эмиссии (ВАЭ) трения с заданной (эталонной) формой спектра ВАЭ трения, полученной для оптимальных условий эксплуатации трущейся пары, обеспечивающих ее минимальный износ за счет наличия граничного слоя смазки.

У хорошо работающей трущейся пары (вал-втулка) измеряют спектральные характеристики ВАЭ трения 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 ВАЭ трения повторяется 10-12 раз. Сигнал ВАЭ трения в диапазоне частот 5000-100000 Гц, исключающем влияние низкочастотной составляющей (100-1000 Гц) системы станок-приспособление-инструмент-деталь, снимается в диапазоне 5000-20000 Гц стандартными отечественными акселерометрическими датчиками вибраций типа Д-13, Д-14, так как здесь он наибольший, а выше - пьезокерамическими пластинами (уровень сигнала в этой области не превышает 10-15 дБ). В первом диапазоне при увеличении износа сигнал увеличивается в 8-10 раз, а во втором - в 80-100 раз.

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 и 100000 Гц) после усилителя поступают на вход шести узкополосных треть-октавных фильтров с названными выше центральными частотами. Можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337. 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 по специальной программе. Вычисляется общий вектор (эталонный) ВАЭ «жидкого» трения и угол его наклона к осям координат.

Текущий спектр измеряется как во время приработки трущейся пары, так и в процессе дальнейшей работы узла непосредственно в условиях эксплуатации.

Далее вычисляется общий вектор (заданный) для изношенной трущейся пары в условиях «сухого» трения, также построенный в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос спектра ВАЭ трения. Аналогично вычисляется общий вектор (текущий) спектра ВАЭ «полусухого» трения, получаемый в процессе работы и угол между эталонным и заданным векторами (уставка). Изменение (мера близости) формы спектров определяется Евклидовой метрикой, выражающей среднеквадратическую величину отклонения разницы угла наклона текущего вектора спектра ВАЭ трения от эталонного. Величина отклонения не должна превышать уставки. При достижении значения уставки раздается звуковой сигнал.