Справка: Хамдан Раед Ибрагим Юсеф. Виброакустическое диагностирование кинематических дефектов зубчатых передач автогрейдеров : диссертация кандидата технических наук : 05.05.04 Воронеж, 2005 167 c. : 61 05-5/2152
Объем: 167 стр.
Информация: Воронеж, 2005
Содержание:
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
11 Общие сведения
12 Возмущающие силы в зубчатых передачах
13 Существующие методики диагностирования зубчатых передач
Выводы Цель и задачи исследования
2 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ В ПРЯМОЗУБЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧАХ
2,1 Характерные режимы работы зубчатых передач автогрейдеров : ;
22 Расчёт возмущающих сил в зубчатых передачах автогрейдеров
221 Определение динамической нагрузки при срединном ударе
222 Анализ влияния технического состояния и условий нагружения зубчатых передач на динамические нагрузки в зубчатом зацеплении
Выводы
3 ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РЕДУКТОРА БАЛАНСР1РА АВТОГРЕЙДЕРА
31 Методика прогнозирования параметров виброакустических процессов редуктора балансира авто грейдера
32 Топология балансира автогрейдера
33 Результаты расчетов и их анализ
Выводы ^) • к-V
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЛАНСИРА АВТОГРЕЙДЕРА
41 Цели и задачи экспериментальных исследований
42 Датчики и аппаратура для измерения и регистрации виброакустических параметров
43 Методика проведения экспериментальных исследований
431 Методика проведения лабораторных исследований
432 Методика проведения полевых исследований
44 Результаты экспериментальных исследований и их анализ
441 Результаты лабораторных исследований и их анализ
442 Результаты полевых исследований и их анализ
Выводы
5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
51 Методика виброакустического диагностирования прямозубых зубчатых передач
52 Виброакустическое диагностирование износа боковых поверхностей зубьев
Выводы
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТРГОНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
61 Обоснование экономической целесообразности и технико-экономическая эффективность внедрения инновационных технологий для диагностирования состояния зубчатых передач автогрейдера
Выводы ОСНОВНЫЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Введение:
Актуальность. Создание современных конкурентно способных машин и оборудования, обладающих высокими технико-экономическими показателями является одним из приоритетных направлений развития российского и мирового машиностроения. Но производство машин, форсированных по мощностям и нагрузкам, технологическим и транспортным скоростям выдвигает на первый план проблему повышения их надежности. Решение этой одной из первостепенных технических проблем осуществляется по многим направлениям, одним из которых является совершенствование методов и средств технического диагностирования.Основа технического диагностирования заключается в изучении и обосновании способов косвенных измерений скрытых параметров механизма по характеру их внешних проявлений. Виброакустическое диагностирование машин и механизмов является относительно новым научным направлением в технической диагностике, она возникла на стыке виброакустического диагностирования, теории сигналов и других областей науки. Задачей виброакустического диагностирования является получение зависимости параметров виброакустического сигнала от параметров технического состояния машины или механизма. Решение этой задачи существенно облегчается в случае построения диагностической модели, которая описывает существенные свойства механизма, определяющие параметры его технического состояния. В качестве диагностических моделей могут выступать динамические модели, имитационные, регрессионные и другие.Источником возбуждения быстропеременных колебательных процессов являются кинематические пары, в которых при работе возникают динамические нагрузки. Поэтому исследование динамических процессов, происходящих в них, позволит получить информацию о различных отклонениях параметров деталей от номинальных значений.У) ь Значительный вклад в проблему изучения процессов формирования и распространения быстропеременных колебательных процессов внесли учёные России и зарубежья: И.И. Артоболевский, Э.Л. Айрапетов, Е.В. Александров, Ю.И. Бобровницкий, В.Л. Вейц, М.Д. Генкин, Д.Д. Волков, А.Г. Соколова, А.И. Петрусевич, Б.В. Павлов, В. Гольдсмит, Р.А. Коллакот, 3. Энжел, и др.Среди большого разнообразия землеройно-транспортных машин (ЗТМ) автогрейдеры занимают особое место. Они являются одними из самых распространённых машин, используемых при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог и городских магистралей.Отличительной особенностью автогрейдеров, в силу их универсальности, является широкий диапазон скоростей и нагрузок, в котором работает его движитель, а, соответственно, и редуктор балансира. Рядовые прямозубые зубчатые редукторы, аналогичные используемому в балансире, широко используются в приводах различных механизмов всех типов строительных и дорожных машин.Основным источником шума и вибраций сопровождающих работу зубчатых передач являются динамические силы, возникающие при пересопряжении зубьев из-за наличия различных кинематических дефектов.Однако кроме вредного воздействия колебания корпуса передачи несут полезную информацию о ее техническом состоянии.Следовательно, вопросы, связанные с исследованиями зависимости виброакустических параметров редуктора балансира автогрейдера от наличия и величины кинематических дефектов зубчатых передач, могут быть использованы при проектировании, модернизации и эксплуатации различных технологических машин.Целью работы является повышение эффективности эксплуатации автогрейдеров за счет диагностики зубчатых передач с использованием виброакустических методов.На защиту выносятся: 1 Результаты теоретических исследований по определению возмущающих сил возникающих в прямозубой передаче.2 Топология балансира автогрейдера для численных исследований . волновых процессов, протекающих в нём на основе метода конечных элементов.3 Методика расчета виброакустических параметров балансира автогрейдера при различных значениях технического состояния и режима нагружения зубчатой передачи.4 Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок, действующих на зуб прямозубого колеса и их зависимость от различных факторов.5 Результаты экспериментальных исследований виброакустических характеристик корпуса балансира автогрейдера.6 Методика виброакустического диагностирования прямозубых передач V балансира.В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследования: установить аналитическим путем зависимости для расчёта возмущающих сил, возникающих при работе прямозубых передач; выбор математической модели распространения звуковой вибрации по элементам балансира и разработка его топологической модели; разработка алгоритма численных исследований быстропеременных процессов в элементах корпуса балансира на основе метода конечных элементов (МКЭ); анализ результатов численных исследований; разработка методик и проведение лабораторных и полевых экспериментов; сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований; разработка методики практического применения проведённых исследований для виброакустического диагностирования технического состояния прямозубых передач балансира. ^) Научная новизна: 1 Теоретические зависимости для определения возмущающих сил возникающих при работе прямозубой передачи, учитывающие нелинейность жёсткостных характеристик в зоне контакта.2 Топология балансира автогрейдера для численных исследований, протекающих в нём быстропеременных процессов на основе метода конечных элементов, 3 Методика расчета виброакустических параметров балансира автогрейдера при различных значениях технического состояния и режима нагружения зубчатой передачи.4 Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок, действующих на зуб прямозубого колеса и их зависимость от различных факторов.5 Результаты экспериментальных исследований виброакустического процесса в корпусе балансира автогрейдера.6 Методика виброакустического диагностирования прямозубых передач балансира.Реализация работы. Результаты теоретических, экспериментальных и численных исследований используются при проектировании трансмиссий новых моделей автогрейдеров, локализации источников, контроле и диагностике технического состояния механических передач в ОАО "Брянский Арсенал" г. Брянск, ОАО "Рудгормаш" г. Воронеж, в учебном процессе Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждек" \^jf|a 5-й /7-й международных научно-практических конференциях "Высокие технологии в экологии" в 2002 2004 г.г., г. Воронеж, 16-м международном симпозиуме по нелинейной акустике, МГУ, г. Москва, 2002 г., научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава г) Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (г.Воронеж, 2002 2004 г.).Технические разработки демонстрировались на VI международной специализированной выставке "Безопасность и охрана труда-2002" (г. Москва), Всероссийской выставке "Высокие технологии в экологии-2002" (г. Воронеж).Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 статей.Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 144 наименований и приложений. Работа содержит 167 страниц сквозной нумерации, включая 58 рисунков, 10 таблиц и 6 страниц приложений. • ^ к^