Ви є тут

Вібраційні методи оцінки якості тракторів та стадіях проектування, виготовлення та експлуатації

Автор: 
Мигаль Василь Дмитрович
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2003
Артикул:
0503U000255
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВИБРАЦИОННЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ТРАКТОРОВ
2.1. Обоснование преимуществ оценки качества тракторов по вибродиагностическим
характеристикам
Актуальность применения методов оценки качества тракторов по
вибродиагностическим характеристикам обусловлено уникально сложной системой
элементов, связей, рабочих процессов и многообразием исходных геометрических
параметров, сборочных и эксплуатационных статистических состояний, которые
определяют динамическое состояние механизмов и придают каждому трактору
индивидуальные свойства, а идентификация их в статистических параметрах
зазоров, обмеров деталей, скоростях изнашивания и отказах существенно
ограничена. Вибрация трактора является естественной реакцией на реально
действующие внутренние и внешние возмущающие силы. Основные собственные
источники и причины вибрации трактора представлены на рис. 2.1. В вибрационном
сигнале содержится вся объективная информация об изменении всех компонент,
определяющих техническое состояние конкретного механизма в реальном времени на
стадии проектирования, изготовления и эксплуатации.
В основу доказательства преимуществ исследования вибродиагностических
характеристик для оценки качества трактора положены: пропорциональная
зависимость изменения вибрации от нагрузки и частоты вращения, зазора, значений
геометрических погрешностей; физические свойства возбуждения вибрации,
позволяющие в качестве диагностического параметра использовать не статические
признаки, а динамические; свойства вибрационных сигналов быстро реагировать на
изменение технического состояния, позволяющие в реальном времени наблю-
Рис. 2.1. Основные источники и причины вибрации трактора
дать и сопоставлять реакцию всех компонент механизмов трактора, связанных
корреляционной зависимостью на изменение конструкции, технологии изготовления,
рабочих процессов, режимов работы; возможности использования современных
компьютерных технологий для быстрого получения информации о техническом
состоянии, повышения точности диагноза технического состояния, снижения
трудоемкости ресурсных и эксплуатационных испытаний и диагностирования
трактора.
Собственные колебания отдельных элементов механической системы, лежащие в
пределах частотного диапазона действующих сил, изменяющаяся жесткость
конструкции при определенных режимах работы и действии внешних сил, деформация
материалов и изменение их вязкоупругих свойств и спектра собственных частот
механических систем всегда представляют потенциальную проблему надежности.
Поэтому ресурс трактора определяется не только рабочими процессами, нагрузками
и заложенной прочностью и долговечностью элементов, точностью изготовления и
функционирования механизмов, но и фактической вибронагруженностью и
возможностью механических систем и деталей иметь в определенных условиях
резонансную частоту. Современный трактор уже недостаточно характеризовать
энергетическими, весогабаритными и другими показателями. Необходимо оценивать
его вибрационные характеристики, которые являются комплексным показателем
качества трактора.
Невозможно изготовить трактор, не имеющий вибрации, всегда есть уровни
вибрации, которые можно рассматривать как допустимые. Увеличение вибрации свыше
допустимого уровня или снижение ниже нормального состояния свидетельствует о
наличии дефектов, неисправностей и изменении режимов работы трактора. Каждый
дефект возбуждает вибрации на определенной частоте, группе частот или широкой
полосе частот [189, 190]. Это дает возможность определять техническое состояние
механизмов трактора, наличие или отсутствие неисправности способом простого
определения уровней спектральных составляющих вибрационного процесса и
сравнения их с исходным значением.
Проведенная на рис. 2.2 классификация методов диагностирования и сис-
Рис. 2.2. Классификация методов диагностирования
темный анализ их технических возможностей, представленные в работах автора
[189, 190, 192 с. 38–39], показали, что эффективность применения вибрационных
методов на всех стадиях жизненного цикла трактора обусловлена высокой
чувствительностью вибрационных процессов к изменению конструкции, технологии,
динамического состояния узлов и деталей, к распределению пульсаций скорости,
нагрузки или давления в рабочих средах узлов, к полю силовых воздействий,
условиям эксплуатации, к изменению рабочих процессов и режимов
функционирования. Основные преимущества методов вибрационного диагностирования
приведены на рис. 2.3. Достоверность вибрационной диагностики обеспечивается
прямой связью вибрационных процессов со структурными параметрами зазоров
кинематических и геометрических погрешностей деталей и функционированием
механизмов.
Основной отличительной особенностью методов вибрационного диагностирования
является использование в качестве диагностических признаков не статических, а
динамических параметров, являющихся результатом внешнего воздействия и
взаимодействия деталей механизмов трактора в процессе его работы. Широкие
частотные и динамические диапазоны колебательных процессов, малая
инерционность, большая скорость распространения виброакустических волн по
деталям и корпусам трактора обусловливает быструю реакцию вибрационного сигнала
на изменение технического состояния. Эти качества являются важнейшими для
быстрого определения технического состояния, применения бортовых систем
контроля аварийных ситуаций, когда скорость постановки диагноза и принятия
решения является гарантией предотвращения катастрофических последствий.
Современные