Способ прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения по данным об их виброактивности

Изобретение относится к области машиностроения. Способ содержит операцию измерения общего уровня виброускорения подшипникового узла с последующим переводом его в коэффициент виброперегрузки. Отличительной особенностью способа является то, что прогноз остаточного ресурса подшипника осуществляется по зависимости, связывающей ресурс с коэффициентом виброперегрузки, величина которого зависит от технического состояния подшипника, условий эксплуатации, качества изготовления и сборки механизма. Технический результат - повышение эффективности прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения с учетом их технического состояния и эксплуатационных факторов, влияющих на ресурс.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам оценки и прогнозирования технического состояния подшипниковых узлов машин и механизмов по параметрам их вибрации.

Известен способ прогнозирования остаточного ресурса, основанный на измерении и накоплении данных о вибрационном состоянии механизма и построении тренда, определении момента пересечения его с линией предельного состояния [1] (Попков В.И., Мышинский Э.Л., Попков О.И. Виброакустическая диагностика в судостроении. - 2-е изд. перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1989).

Недостатком данного способа является необходимость использования ретроспективных данных о вибрационном состоянии, многочисленные расчеты по определению тренда, проверка его на адекватность. Существуют адаптивные методы прогнозирования, которые наиболее полно учитывают информацию, содержащуюся в последних вибрационных измерениях. На основе этой информации корректируются параметры принятой модели [1]. Недостатком данного способа является возможность применения его только в краткосрочных прогнозах.

Ближайшим к заявляемому техническому решению является способ прогнозирования, основанный на использовании известных зависимостей изменения технического состояния от показателей функционирования механизма [2] (Вибрация и вибродиагностика судового электрооборудования / Александров А.А., Барков А.В., Баркова Н.А., Шафранский В.А. – Л.: Судостроение, 1986).

Недостатком данного способа является отсутствие прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения в зависимости от общего уровня виброускорения подшипникового щита машин и механизмов.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения за счет перевода общего уровня виброускорения подшипникового щита в коэффициент виброперегрузки, с помощью которого определяют остаточный ресурс подшипников качения.

Сущность данного способа прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения, заключающийся в том, что, измеряя общий уровень виброускорения подшипникового щита, характеризующего техническое состояние подшипников качения, повышается эффективность прогнозирования в результате перевода общего уровня виброускорения в коэффициент виброперегрузки, который связан с остаточным ресурсом подшипника эмпирической зависимостью, полученной экспериментально

где Тост - остаточный ресурс подшипника качения; r - показатель степени (r=3 для шарикоподшипников и r=3,33 для роликоподшипников).

Коэффициент виброперегрузки Кп [3] (Щубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. Л.: Энергия, 1974), определяется по формуле

где A - амплитуда виброускорения, м/с2; g - ускорение свободного падения, м/с2;

Lк - уровень виброускорения подшипникового щита, дБ.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в условиях эксплуатации подшипникового узла измеряют любым виброметром (ВШВ-003) общий (интегральный) коэффициент виброперегрузки (Кп) подшипникового щита и по зависимости (1) определяют остаточный ресурс подшипников качения, имеющих расчетный (по формуляру на механизм) ресурс Т=10…12 тыс. ч (что характерно для большинства машин и механизмов).

Анализ известных решений, относящихся к способам прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения, показал, что технических решений, содержащих ту же совокупность существенных признаков, что и заявляемый способ, не обнаружено, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критерию "новизна".

Анализ выявленных существенных отличительных от прототипа признаков показал, что такие или сходные с ним признаки с проявлением тех же свойств, которые они проявляют в заявляемой совокупности, в известных технических решениях не обнаружены, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критерию "существенные отличия".

Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить новый более высокий результат, выражающийся в повышении эффективности прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения.

Способ прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения осуществляется следующим образом.

а) Известно, что в механизме установлены новые подшипники:

- измеряют общий уровень виброускорения Lк (с помощью любой серийно выпускаемой виброаппаратуры, например, ВШВ-003) и по формуле (2) находят коэффициент Кп;

- по формуле (1) определяют остаточный ресурс подшипника;

- по истечении начального периода приработки (не менее 48 ч) подшипников производят замену смазки; вновь измеряют Lк и по формуле (1) уточняют ресурс (как правило, уровень Lк уменьшается (за счет приработки тел и дорожек качения и замены смазки, в которой имеются частицы металла), а остаточный ресурс подшипника увеличивается);

- периодически в процессе эксплуатации измеряют Lк и уточняют остаточный ресурс подшипника; периодичность измерения текущих Lк рекомендуется выбирать как 0,5Tост;

- если по мере наработки подшипника уровни виброускорения подшипникового щита механизма увеличились более чем на 6 дБ, т.е. в два раза (что показывает об ухудшении их технического состояния), то производят замену смазки в подшипнике (или устраняют другие причины) и вновь измеряют Lк и уточняют остаточный ресурс по формуле (1) и т.д.

б) Наработка подшипника неизвестна:

- заменяют смазку в подшипниках и измеряют Lк, по которому определяют остаточный ресурс; если величина остаточного ресурса меньше необходимого значения, то производят замену подшипника.

Таким образом, измеряя в процессе эксплуатации подшипников машин и механизмов уровень виброускорения, уточняют их остаточный ресурс с учетом изменения динамики процесса разрушения (износа) и влияния эксплуатационных факторов.

Предложенный способ прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения позволяет:

- просто и однозначно прогнозировать остаточный ресурс подшипников качения (имеющих расчетный ресурс Т=10…12 тыс. ч);

- осуществлять долгосрочный и краткосрочный прогноз остаточного ресурса (все зависит только от состояния подшипника и условий их эксплуатации);

- учитывать эксплуатационные факторы, влияющие на остаточный ресурс, предпринимать необходимые меры по уменьшению виброактивности подшипников, тем самым увеличивать их ресурс;

- изготавливать специальные портативные вибродиагностические приборы для прогнозирования остаточного ресурса;

- повысить эффективность технического обслуживания и ремонта.

Способ прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения машин и механизмов, заключающийся в измерении общего уровня виброускорения подшипникового щита, характеризующего техническое состояние подшипников качения, заключающийся в переводе общего уровня виброускорения в коэффициент виброперегрузки, который связан с остаточным ресурсом подшипников качения экспериментальной зависимостью

где Тост - остаточный ресурс подшипника качения;

r - показатель степени (r=3 для шарико- и r=3,33 для роликоподшипников),

повышающей эффективность прогнозирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии, в частности к способу диагностирования подшипников качения. Способ определения свойств подшипников заключается в определении информации, относящейся к свойствам подшипников, на основе оценки сигнала приемника.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способу диагностирования подшипников качения. Способ определения свойств подшипников заключается в определении информации, относящейся к свойствам подшипников, на основе оценки сигнала приемника.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипниковой промышленности, и может быть использовано для приемных испытаний подшипников качения. По способу определения момента трения в подшипниках качения выявляют аналоговую функцию выбега, выбирают на этой функции два одинаковых сопряженных временных интервала, подсчитывают количество пройденных фазовых частей угла поворота на каждом временном интервале.
Предлагаемое изобретение относится к виброакустической диагностике турбомашин, преимущественно подшипниковых опор турбореактивного двигателя (ТРД). Способ включает измерение амплитудных значений сигнала от датчика на режиме холодной прокрутки, установление порогового уровня амплитуды сигнала по их усредненным значениям, сравнение измеряемых амплитудных значений с диагностическим пороговым уровнем и определение характеристики дефекта по результатам сравнения.

Изобретение относится к области учебного лабораторного оборудования и может быть использована в учебном процессе, при проведении лабораторных работ и практических занятий по общеинженерным дисциплинам в высших и средних специальных учебных заведениях.
Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано для диагностики подшипников кривошипно-шатунного механизма дизельных автотракторных двигателей.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в автомобильной, авиационной, тракторной промышленности. Сущность изобретения в подаче в двигатель внутреннего сгорания от постороннего источника штатного моторного масла с температурой и под давлением, которые обеспечивают гидродинамическую смазку в подшипниках коленчатого вала с уменьшенной шириной рабочей поверхности.

Изобретение относится к средствам вибродиагностики, а именно к постовым системам вибродиагностики на железнодорожном транспорте. Годность вагонов определяется по механическому состоянию букс колесных пар вагонов.

Изобретение относится к устройствам для измерения толщины граничных слоев смазочных материалов и может найти применение в нефтегазовой отрасли. Сущность: устройство включает стол-основание (1), закрепленную на нем вертикально цилиндрическую трубку (3), крышку (4) и микрометр (8).

Изобретение относится к машиностроению, а именно к накатке поверхностей дорожек качения колец упорно-радиальных шариковых подшипников в собранном виде с целью их упрочнения.

Изобретение относится к области машиностроения. Способ содержит операцию измерения общего уровня виброускорения подшипникового узла с последующим переводом его в коэффициент виброперегрузки. Отличительной особенностью способа является то, что прогноз остаточного ресурса подшипника осуществляется по зависимости, связывающей ресурс с коэффициентом виброперегрузки, величина которого зависит от технического состояния подшипника, условий эксплуатации, качества изготовления и сборки механизма. Технический результат - повышение эффективности прогнозирования остаточного ресурса подшипников качения с учетом их технического состояния и эксплуатационных факторов, влияющих на ресурс.

Наверх