Методи и средства за диагностициране на механични системи


Категория на документа: Други


2. Задачи по определяне на остатъчния ресурс, определяне вероятноста за безотказна работа на обекта в течение на зададен последващ интервал от време.
Решаването на тези задачи дава възможност да се определи срока на работа на обекта и периодичноста на профилактика и ремонт. Често тази задача се формулира като прогнозиране състоянието на наблюдавания обект.
Усложняването на конструкцията на механичните системи (нови агрегати и възли) повишава трудопоглъщаемостта при техническо обслужване и ремонт и води до намаляване на надеждността на изделието като цяло.
За да се решат основните задачи на диагностиката е необходимо да се изучават закономерностите при изменението на техническото състояние на системата под влияние на различни фактори в процеса на експлоатация. Познаването на тези закономерности дава възможност да се разработят научно обосновани методи за поддържането на системата в изправно техническо състояние. Тези методи се базират на използването на математическата статистика, теория на вероятностите, теория на надеждността и диагностиката.

Най-общо с термина техническа диагностика се означава процес на разработване на алгоритми и техники, които са в състояние да определят дали една система функционира правилно. Ако работата на системата се отклонява от допустимите граници, алгоритъмът трябва да бъде в състояние да определи възможно най-точно на коя част от системата се дължи това отклонение, причините за него и какви ще са вероятните последствия.

2. Методи за техническа диагностика.Особености
В механичните системи на сроителните и пътните машини, най-разпространени са верижните и зъбните предавки,кардановите, шлицови и шпонкови съединения,лагерни възли, съединители и др.
Измененията в размерите и формата на механичните предавки вследствие на износването оказва влияние и върху работата на машината като цяло.
Износването на зъбните предавки води до повишаване на нивото на шума и вибрациите, и до нарушаване на плавноста на работа поради неравномерното въртене на валовете .
Освен това износването на едни детайли води до ускорено износване и на други детайли, тъй като се преразпределят натоварванията при експлоатация.
За да се определи техническото състояние на механичните системи, се прилагат някои от следните специализирани методи:
- По сумарните ъглови хлабини на предавките.
- По диференциалните стойности на ъгловите хлабини.
- По векторите на силовите реакции в опорите на валовете.
- По кинематичната синхронизация.
- По интензивноста на изменението на температурата във времето.
- Анализ на маслените течности.
- Виброакустични.
1. Сумарната ъглова хлабина представлява сумата от стойностите на ъгловите хлабини на съставните и елементи. Измененията на сумарните ъглови хлабини във функция от отработката съответстват на общия закон за изменение на износването във функция на отработката, т.е след интензивно увеличение на сумарната хлабина, съответстваща на периода на разработване, започва сравнително бавно увеличаване на хлабините в периода на нормална експлоатация.След това отново възниква интензивно увеличаване на хлабините в периода на прогресивно износване, като ъгловите хлабини в механичните системи на строителните машини могат да нарастнат от 6 до 15 пъти.
Определянето на сумарните ъглови хлабини се извършва като се измерят ъгловите хлабини на единия от валовете на предавката входящ или изходящ като другия се задържа неподвижно.
Основен недостатък на метода е наличието на известна неопределеност в резултатите от диагностиката което означава, че могат да се получат еднакви стойности за сумарните ъглови хлабини, както при равномерни намиращи се в приетите граници хлабини във всички механични съединения,така и при прекомерно повишаване на стойноста на хлабината в някое съединение.
2. Диференциалните стойности на ъгловите хлабини се получават от анализа на графиките (кривите) на изменение на съпротивителните моменти на входящ или изходящ вал на механичната предавка в процеса на отчитане на предварително натрупаните хлабини.

М, Nm

φ0
Изменение на момента на съпротивление М от ъгъла на завъртане φ на многостепенна зъбна предавка
1 - Главен редуктор на багер; 2 - ходов редуктор на багер; 3 - редуктор на механизаъм на автоматичен крак

Площадките S се наричат площадки на стабилизация на съпротивителния момент.Те се образуват в момента на отчитане на текущата ъглова хлабина и определят стойностите на страничните хлабини и на степента на износване в съответните съединения.
Различните дължини на тези площадки показват неравномерността на износването в кинематичната последователност на системата и по контура на съединяване на детайлите.
Наклонът на кривите характеризира регулировката на лагерите.
Отношенията на дължините на съседните участъци на нарастване на съпротивителните моменти определят текущите предавателни отношения между съединенията (зъбни колела, верижни предавки и др.)
За да се получи информация за износването по контура, диагностичният процес се повтаря при различни положения на вала на механичната предавка.
Структурна схема на устройство за определяне на диференциалните стойности на ъгловите хлабини в механичните предавки.

1 - Електродвигател; 2 - редуктор; 3 - тензометричен съединител;
4 - зъбен съединител; 5 - изходящ вал на диагностицирваната механична предавка
6 - пишещо устройство; 7 - тензометричен усилвател; 8 - електронно реле за реверсиране
Чрез зъбния съединител 4 устройството се съединява с изходящия вал 5 на диагностицирваната механична предавка.Включва се електродвигателя 1, при което изходящия вал на диагностицирваната предавка се завърта до обиране на всички хлабини.При достигане на определена стойност на въртящия момент, се включва релето за реверсиране 8. Електродвигателят започва да се върти в обратна посока с честота на въртене 6 min-1 , при което последователно се отчитат натрупаните странични хлабини във всички зъбни съединения от механичната предавка .При зацепване на всяка следваща двойка настъпва стъпаловидно нарастване на съпротивителния момент.Изменението на момента се регистрира чрез тензометричния съединител 3 както във функция на времето, така и във функция на ъгъла на завъртане на вала на диагностицираната предавка.
3.Векторите на силовите реакции в опорите на валовете характеризират разпределението на силите, действащи на зъбните предавки.Промяната на геометричните форми на зъбите вследствие на износването води до промяна и в абсолютните стойности и направления на реакциите.Техническото състояние на предавките се определя по съотношението от радиалните и аксиалните компоненти на реакциите които се измерват в лагерите на валовете или зъбните колела.
α - ъгъл между нормалата по зъбнич профил и периферната сила;
ρ - ъгъл на триене
Нормалната сила N е перпендикулярна на допирателната, поради което износшането на зъбнич профил предизвиква изменение на съотношението между радиалната R и периферната P сила.
Ъгълът на наклона на вектора N може да се определи от израза: α±β= arctg(R/ρ)

α = arctg[1/f(x)], където f(x) е първата производна на кривата образуваща профила на зъба.
Тъй като ъгъл ρ в процеса на експлоатация се променя незначително, юрез измерване на силите R и P може да се определи ъгъл α.
Компонентите на реакциите се измерват с двукомпонентни тензорезистори и други силоизмерватели закрепени в лагерните опори на валовете.Сигналите от силоизмервателите се въвеждат на вертикалния и хоризонталния вход на електроннолъчев осцилограф.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Методи и средства за диагностициране на механични системи 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.