Способ диагностики пары трения

 

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и, в частности, к определению остаточного ресурса пары трения. Целью изобретения является повышение достоверности результатов диагностики пары трения. Изнашивают эталонную пару трения путем относительного перемещения ее элементов под нагрузкой, регистрируют одновременно интенсивность изнашивания, параметр акустической эмиссии и микрогеометрический параметр. Определяют их условную информационную энтропию H А/Г. По зависимости отношения H А/Г к интенсивности изнашивания I от нагрузки P определяют регрессионные коэффициенты A эт1 и A эт2 линейного участка этой зависимости и критическую нагрузку P кр, с учетом которых находят остаточный ресурс эталонной пары трения. Затем осуществляют изнашивание основной (реальной) пары трения при нагрузке P ф, не превосходящей P кр, определяют при ней условную информационную энтропию H (S) акустической эмиссии и микрогеометрического параметра и по расчетной формуле определяют остаточный ресурс S основной пары трения. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (Sl)5 G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4605271/25-28 (22) 30.08.88 (46) 23.09.90. Бюл. 1Ф 35

{71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) Л.И. Вершадский, M.М. Потемкин, В.А. Войтов, И.В. Манкина, В.А . Ляшко и И.A. Жигалов (53) 620. I78.162 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 11 13710, кл . G 01 N 3/56, 1980. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПАРЫ ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и, в частности, к определешно остаточного ресурса пары трения. Целью изобретения является повышение достоверности ре зультатов диагностики пары трения.

Изнашивают эталонную пару трения путем относительного перемещения ее

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и, в частности, к определению триботехнических параметров узлов трения манин и механизмов.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов диагностики лары трения путем определения ее остаточного ресурса.

На чертеже представлены результаты диагностики торцовой пары трения кольцо — кольцо °

Способ диагностики пары трения осуществляют следующим образом.

Элементы эталонной пары трения изнащивают путем их относительного пе ремещения под нагрузкой, с помощью

2 элементов под нагрузкой, регистрируют одновременно интенсивиость изнашиваI ния, параметр акустической эмиссии и микрогеометрический параметр. Определяют их условную информационную энтропию Н /„. По зависимости отношения

НА „ к интенсивности изнашивания I от нагрузки P определяют регрессионHblp. коэффициенты аз, и а э линейного участка этой зависимости и критическую нагрузку Р„, с учетом которых находят остаточный ресурс эталонной пары трения. Затем осуществляют изнашивание основной (реальной) пары тре ния при нагрузке Р, не превосходящей Р, определяют при ней условную информационную энтропию Н (S) акустической эмиссии и микрогеометрического параметра и по расчетной формуле определяют остаточный ресурс S основной пары трения. 1 ил., 1 табл. пьезодатчика и анализатора импульсов с одного из элементов регистрирУют акустическую эмиссию, генерируемую парой трения. Определяют также интенсивность изнашивания 1, например, методом искусственных баз. С помощью .« прецизионного датчика линейных перемещений, например оптического, ре гистрируют микрогеометрический параметр изнашиваемой пов..рхности. Интенсивность информационной энтропии Н1 акустической эмиссии и микрогеометрического параметра Н определяют по формуле при изменении нагрузки P: и

- P. log z Р; н=- —

1594379 где PI — вероятность попадания импульса акустической эмиссии

a i-й канал анализатора импульсов или вероятность появления текущего значения: микрогеометрического пара4 метра;

N - количество каналов анализатора;

S — путь трения, км.

Информационную совместную энтропию" акустической эмиссии и микрогеомегрического параметра огределяют по формуле:

S пред о

Н (S) .dS а. + a гРФ + da. э». гДе da = аэ,-,,+ аэтг Р Ф- Н (Г/I, Д пред- предельно допустимый износ, Для эталонной пары трения остаточный ресурс находят па формулам г1 пре*/, 45 где V — скорость скольжения, Пример. Диагностируют торцовую пару трения кольцо — кольцо с детонагдонным покрытием на основе никеля при смазке маслам МС-20, — 1,2 м/с и нагрузке, изменяющейся от

5 до 20 МПа. Испытания проведены на машине трения УМТ-1. Акустическую эмиссию регистрируют акустика-эмиссионным приборам АСАФ-15 и анализатором импульсов АИ-4096 A-90 на пути трения S = 5 км. С помощью механатронного датчика регистрируют микрогеометрический параметр. Интенсивй я ,Х

;„, Р;1 Iog Р;;

АГ

Затем находят информационную энтропию:Нд((- = Н „„- HA. Па полученным результатам строят регрессионную зависимость отношения Н Г /I от нагрузки Р и но линейному участку определяют регрессионные коэффициенты а и а, а также находят критическую на-25 этг» груз ку

Изнашивание основной (реальнай) пары трения осуществляют при постоянной нагрузке РФ, не превышающей нагрузку Р„ . При этой нагрузке апреде(ср ляют условную информационную энтропию Н (S) акустической эмиссии и микрогеометрическога параметра. После чего определяют остаточный ресурс основной (реальной) пары трения из уравнения ность изнашивания определяют методом искусственных баз. Условная информационная энтропия Н (<определяется с помощью аналого-цифрового преобразователя {АЦП), сопряженного с ЭВМ

СМ 1420.

Данные изнашивания эталонной пары сведены в таблицу.

Р, ИПа 5 7 9 11

3,33 3 36 3 39 3 46

2,16 2,36 6,30 11,8

НА(Г, бит/км

I, мкм/км

Яд г бит

I мкм

1 54 1 41 054 029

Н А(г

Линейный участок зависимости от Р имеет вид Н@„/1 =- а, + а Р.

При этом а, = 4,5, а г = -tpo(=

0,44» Ркр = 7 ° 5 MIIa; P ã = 9 МПа

При определенной но формуле

Н (Г интенсивности. изнашиваа, + а,P ния и заданном значениид астаточпред ный ресурс находят по формулам

8 =Д„ /I и = S/V, Пригн, =, 30 мкм, V = 1,2 м/с, Р 8 МПа мкм получены I = 3,45 ; S = 8,7 км;

Н1(Г/Т = «,+ а РФ - Да = 4,31— 0,44 РФ.

Для Р = 8 МПа, Н (S) = 3,41 бит/км прил„ред= 30 мкм остаточный ресурс реальйой пары трения

S—

dnpeA(aaron+ a are P Ф da)

» км9

Н (S) и — 61 ч. (Формула изобретения

Способ диагностики пары трения, заключающийся в том, что изнашивают элементы пары трения путем их отно8 = 2 01 ч.

Для реальной пары трения при РФ =

= 8 МПа (Р „ = 9 MIIa) определено Н„ „=

= 3,41 бит/KMg Х = 4»3 ; Н ./1=

= 0,79 бит/км; г1а = аэ + аэ, РФ—

Н .! I = 0,19, т.е. зависимость

Н„ Г /I ат Р лежит ниже зависимости для эталонной пары трения.

as, Составитель В. Данилов

Редактор Н. Бобкова Техред M.Äèäûê Корректор Т. Малец

Заказ 2822 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

5 )59437 сительного перемещения под нагрузкой; регистрируют параметры акустической ,эмиссии и интенсивность изнашивания пары трения и определяют ресурс пары трения, отличающийся тем; что с целью повышения достоверности результатов, дополнительно изнашивают эталонную пару трения, регистрируют микрогеометрический параметр, определяют условную информационную энтропию Н,. акустической эмисЯ/г

cm и микрогеометрического параметра, по регрессионной зависимости отношения указанной энтропии к интенсивности Х изнашивания в зависимости от нагрузки P определяют коэффициен /гlI

Йя

РЮИ

9 d ты а и а,.д линейного. участка зависимости Н jI от P и критическую нагрузку Р„„, изнашивание основной пары трения осуществляют при постоянной нагрузке Р, не превышающей на грузку Р„, определяют условную информационную энтропию Н (S) акустической эмиссии и микрогеометрического параметра и определяют остаточный ресурс S основной пары трения из соотношения н (s) п е

a3T1+ ayr +la ,где а = а ат + а ат, Р ф — Н 1 г1?,;, д„,д - предельно допустнмьы износ.