ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

У поверхностей хорошо приработанных трущихся пар (вал-втулка) после разборки измеряют спектральные характеристики виброакустической эмиссии (ВАЭ) трения (отражают энергетическую природу эксплуатационных свойств деталей). Материал притира и условия трения одинаковы для вала и для втулки. Притирами (не более 20) на обрабатываемом материале поочередно притираются пояски одного диаметра шириной 3-5 мм, разделенные канавками той же ширины. Каждый поясок соответствует своему притиру. 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. Запись сигнала ВАЭ трения повторяется 10-12 раз в разных участках поверхностей. Сигнал ВАЭ трения в диапазоне частот 5000-100000 Гц снимается в диапазоне 5000-20000 Гц стандартными акселерометрическими датчиками вибраций типа Д-13, Д-14, а выше - пьезокерамическими пластинами. В первом диапазоне при увеличении износа сигнал возрастает в 8-10, 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 10000 Гц 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 (например, анализатор 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. Существенность различий спектров 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 откорректировать их. Вычисляются общие вектора для каждого пояска, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров ВАЭ трения как на координатных осях. Выводятся гистограммы их распределения, показывающие отличие износов притиров на отдельных частотах и по общим векторам: чем меньше ВАЭ трения, тем меньше износ. Вычисляются косинусы углов между эталонным, с максимальными характеристиками спектра ВАЭ трения, и каждым из сравниваемых векторов: чем он меньше единицы, тем износ меньше. Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем меньше износ. Дополнительно для проверки берутся критерии Грэббса и Романовского, позволяющие выявить значения, намного отличающиеся от среднего общего вектора (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

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

Пояски, распределение значений сигналов ВАЭ трения которых не удалось 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 притира.