Совершенствование диагностики механизмов машин с использованием методов неразрушающего контроля


DOI: 10.34759/trd-2022-127-23

Авторы

Травин А. А.*, Калашников Е. А.**, Бакрадзе Л. Г.***

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский проспект, 4, Москва, 119991, Россия

*e-mail: travin.aa@misis.ru
**e-mail: kalashnikov.ea@misis.ru
***e-mail: l.bakradze@misis.ru

Аннотация

Рассмотрены проблемы анализа работы промышленной машины с помощью более корректного выбора мест контроля виброускорения, а также специально разработанных способов обработки спектров. В предлагаемом материале решали вопрос о месте расположения датчика для корректного измерения и анализа вибрации.

Приведен спектр, в результате анализа которого, обнаружены сигналы с частотами, близкими друг к другу и, которые находились в пределах разрешающей способности анализатора спектра. Кроме идентификации спектра прямого преобразования Фурье вибраций отдельных звеньев использовали для анализа каждого узла еще и общую амплитуду его ряда колебаний во времени, применив обратное преобразование Фурье.

С целью совершенствования диагностики проведено сопоставление кривых вибрации во время процесса с ходом кристаллизации сплава при промышленных экспериментах на машине.

С целью получения дополнительных данных и дальнейшего усовершенствования рассматриваемого метода диагностики были собраны показатели температурных полей с помощью тепловизионного оборудования марки FLIR. Полученные данные могут являться значимыми при оценке состояний значимых узлов машины. Также предполагается что тепловизионное оборудование даст возможность более точного определения мест расположения датчиков для измерения вибраций.

Описана работа отдельных узлов машины, а также построение общей зависимости суммарной амплитуды вибрации, ее обособление в значительной мере и, таким образом, идентификация работы изложницы и роликов и сравнение результатов с замеряемыми спектрами.

Рассмотрены возможности компьютерных программ для получения общих кривых движения дисбаланса изложницы и после дальнейшего преобразования Фурье получения спектра возбуждения и спектра отклика.

По кривой перемещения проведено исследование влияния провала в движении координаты дисбаланса при постоянной частоте вращения привода.

Теоретически описывается движение металлического расплава, в результате которого получено дифференциальное уравнение параболического типа. Уравнение решено для случая импульсного воздействия вибрации на расплав.


Ключевые слова:

вибрация, вибродиагностика, спектральный анализ, производство заготовок, затвердевание

Библиографический список

  1. Травин А.А. Контроль вибрации машины при производстве обсадных труб // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 6. С. 172-176.
  2. Вибрации в технике. Справочник. В 6-т. / Под ред. В.В. Болотина. — М.: Машиностроение. 1978. Т.1. — 352 с.
  3. Brønsa M., Plaugmanna A., Fidlin A., Thomsena J. Coupling effects with vibration-based estimation of individual bolt tension in multi-bolt structures // Journal of Sound and Vibration, 2022, vol. 528. URL: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.116873
  4. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. — М.: Мир, 1966. — 724 с.
  5. Abramson H.N. The dynamic behavior of liquids in moving containers with application to the space vehicle technology, NASA SP-106, 1966, Washington, 467 p.
  6. Bauer H.F. Fluid oscillation in the containers of a space vehicles and their influence upon stability, NASA TP-187, 1964, Washington, 138 p.
  7. Fontentot L.L. Dynamic stability of space vehicles, vol. VII. Dynamic of liquid in fixed and moving containers, NASA CR-941, 1968, Washington, 143 p.
  8. Geissler E.D. Problems of attitude stabilization of large quided missiles // Aerospase Engineering, 1960, vol. 19, pp. 24-29.
  9. Greensite A.L. Analysis of liquid — propellant mode stability of multitank ballistic booster vehicle // Journal of Aerospase Sciences, 1962, vol. 29, no. 2, pp. 130-139.
  10. Keulegan G.H., Carpenter L.H. Forces on cylinders and plates in oscillation fluid // Journal of National Bureau of Standarts, 1958, vol. 60, no. 5. DOI:10.6028/JRES.060.043
  11. Сотников А.Л. Диагностирование электромеханического привода механизма качания кристаллизатора МНЛ // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 5. С. 334-338.
  12. Сиваков В.П., Микушина В.Н., Степанова Е.Н. Bибрационное диагностирование технического состояния подшипников сушильных цилиндров бумагоделательных машин // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. C. 293.
  13. Lawrence H.R., Wang C.I., Reddy R.B. Variational solution of fuel sloshing modes // Jet opulsion, 1958, vol. 28, no. 11, pp. 729-736.
  14. Budianscy B. Sloshing of liguids in a circular chanals and spherical tancs // Journal of Aerospase Sciences, 1960, vol. 27, no. 3, pp. 161-173. DOI:10.2514/8.8467
  15. Вейник А.А., Вейник А.И. Применение вибрации при затвердевании отливок. В кн.: Прогрессивные технологические процессы в литейном производстве. — Омск: Омский политехнический институт, 1982. С. 43-45.
  16. Ганиев Р.Ф. и др. Колебательные явления в многофазных средах и их использование в технологии. — Киев: Техника, 1980. — 142 с.
  17. Санников А.А., Гилев А.Ю., Куцубина Н.В., Исаков С.Н. Bлияние вибрации измерительных валиков системы управления скоростями секций бумагоделательных машин на обрывность бумажного полотна // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. C. 212.
  18. Хисамутдинов Н.Е., Явойская О.В., Явойский А.В., Хисамутдинов С.Н. Oсобенности поверхностных явлений в сталеплавильной ванне кислородного конвертера // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2018. Т. 61. № 3. С. 217-222. DOI: 10.17073/0368-0797-2018-3-217-222
  19. Рыжков Д.И. Вибрации при резании металлов и методы их устранения. — М.: Машгиз, 1961. — 169 с.
  20. Денда В. Шум как источник информации. — М.: Мир, 1993. — 189 с.
  21. Айрапетян В.С., Куриленко Г.А. Термографический способ неразрушающего контроля циклической прочности в производственных условиях // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2018. № 7. С. 3-10. DOI: 10.18698/0536-1044-2018-7-3-10
  22. Чигринец Е.Г., Родригес С.Б., Заболотний Д.И., Чотчаева С.К. Численное моделирование температурных полей в полимерном композите // Труды МАИ. 2021. № 116. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=121111. DOI: 10.34759/trd-2021-116-17
  23. Зубко А.И., Донцов С.Н. Исследование условий работоспособности и разработка диагностики керамических подшипников нового поколения // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=49296

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход