ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМОМЕТРИЧЕСКОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ АГРЕГАТОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ
https://doi.org/10.26897/2687-1149-2020-2-33-39
Аннотация
Работоспособность механических трансмиссий энергетических, транспортных и технологических машин определяется техническим состоянием основных силовых узлов, которые чаще всего являются объектами, лимитирующими показатели их надёжности. Достоверное диагностирование таких объектов актуально для существующих стратегий технического обслуживания по наработке и техническому состоянию. Применение вибродиагностики и анализа геометрических форм и расположения поверхностей деталей затруднено для реализации встроенных бортовых систем диагностирования. В статье обоснован и апробирован метод неразрушающего термометрического контроля подшипниковых узлов на примере шарниров карданных передач. Разработана аналитическая математическая модель тепловыделения карданных подшипниковых узлов с учётом конструкционных, технологических и эксплуатационных параметров. Расчётная оценка аналитической модели показала, что при эксплуатационных режимах нагружения по крутящему моменту 600 Нм при частоте вращения 104,7 рад/с и угле излома в шарнирах 9° прогнозируемая температура элементарного тепловыделяющего узла карданного шарнира составляет 84,9°С. Методами конечно-элементного анализа произведено имитационное моделирование температурных полей с учётом тепловыделения узлов, сопряжённых с исследуемым. Анализ температурных полей показал, что значение диагностической температуры для единичного карданного подшипникового узла составляет 17,7°С, для карданного шарнира с учётом четырёх источников тепловыделения – 17,5°С, а для карданного шарнира с учётом сопряжённых конструктивных элементов – 16,8°С. На основе результатов предварительных стендовых ресурсных испытаний карданных шарниров подтверждена адекватность аналитической математической модели и работоспособность предлагаемой технологии термодиагностирования. Установлена взаимосвязь между величиной начального радиального зазора в карданных подшипниковых узлах с диагностической температурой – приращение температуры на 0,3309°С обуславливается увеличением радиального зазора в 1 мкм. В результате обобщения полученных результатов исследований разработан алгоритм диагностирования агрегатов механических трансмиссий на примере карданных шарниров термометрическим методом неразрушающего контроля.
Об авторах
АЛЕКСАНДР ГЕННАДИЕВИЧ ПастуховРоссия
ЕВГЕНИЙ ПЕТРОВИЧ Тимашов
Россия
Список литературы
1. Шевцов С.М., Ереско С.П. Совершенствование системы измерения вибрации // Решетневские чтения. 2012. Т. 1. С. 286-287.
2. Шевцов С.М., Ереско А.С., Ереско С.П. Автоматизация процессов измерения вибрации // Механики XXI веку. 2008. № 7. С. 38-40.
3. Шевцов С.М., Ереско А.С. Измерительные преобразователи вибрационных процессов // Системы. Методы. Технологии. 2010. № 3 (7). С. 42-49.
4. Ереско А.С., Ереско С.П., Ереско Т.Т., Кукушкин Е.В., Орлов А.А. Разработка модуля измерения деформаций с помощью тензорезисторов с использованием АМшш) // Механики XXI веку. 2017. № 16. С. 82-85.
5. Леонов О.А., Бондарева Г.И., Шкаруба Н.Ж., Вергазова Ю.Г. Качество сельскохозяйственной техники и контроль при её производстве и ремонте // Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 3. С. 30-32.
6. Ерохин М.Н., Леонов О.А. Взаимосвязь точности и надёжности соединений при ремонте сельскохозяйственной техники // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2006. № 2. С. 22-25.
7. Пастухов А.Г., Тимашов Е.П. Перспективные стенды для ресурсных испытаний карданных передач // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2011. № 2 (29). С. 66-69.
8. Pastukhov A.G., Timashov E.P., Parnikova T. Monitoring of reliability of agricultural machinery on the basis of methods of thermodiagnostics of drive lines // Traktori i pogonske masine. 2017. Т. 22. № 1-2. Р. 31-38.
9. Пастухов А.Г., Тимашов Е.П. Обеспечение реализации цифровых систем диагностирования элементов трансмиссии на основе тепловыделения // Технический сервис машин. 2019. № 4 (137). С. 68-75.
10. Тимашов Е.П. Mоделирование температурного режима подшипникового узла карданного шарнира // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2019. № 2 (22). С. 87-100.
11. Ильин П.А. Моделирование технического состояния подшипников дисковых борон по тепловому излучению // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2016. № 42. С. 340-346.
12. Тишкин Л.В., Ильин П.А. Экспериментальное исследование коэффициента теплоотдачи подшипникового узла дисковой бороны БДТ-7 // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2014. № 34. С. 176-179.
13. Ильин П.А. Диагностика технического состояния подшипников дисковых борон на основе инфракрасного излучения: автореф. дис. канд. техн. наук / П.А. Ильин. Санкт-Петербург - Пушкин, 2012. 18 с.
14. ГОСТ Р ИСО 18434-1-2013 «Контроль состояния и диагностика машин. Термография». М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014, 22 с.
Рецензия
Для цитирования:
Пастухов А.Г., Тимашов Е.П. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМОМЕТРИЧЕСКОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ АГРЕГАТОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ. Агроинженерия. 2020;(2):33-39. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2020-2-33-39
For citation:
Pastukhov A.G., Timashov Ye.P. TECHNOLOGY FOR THERMOMETRIC NON-DESTRUCTIVE TESTING OF MECHANICAL POWER TRANSMISSION UNITS. Agricultural Engineering (Moscow). 2020;(2):33-39. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/2687-1149-2020-2-33-39