Контроль технического состояния подшипников качения на основе регистрации сигналов акустической эмиссии

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

Цель работы: Изучения устройства и работы прибора ИРП-12; оценка технического состояния подшипника тягового электродвигателя ЭД-118 с помощью прибора ИРП-12.

Индикатор ресурса подшипника ИРП-12(ЗАО МЕТАКОМ)

Назначение: контроль технического состояния подшипника качения на основе акустической эмиссии в диапазоне ультразвуковых частот 20-300 кГц работающего подшипника.

Прибор, регистрирует сигналы акустической эмиссии, возникающие в металлических деталях при пластических деформация металла.

Минимальное число оборотов 5 об/мин, максимальное - не ограничено. Время диагностирования одного узла до 1 мин.

Основные источники формирования акустико-эмиссионного сигнала в ультразвуковом диапазоне частот эксплуатируемого подшипникового узла:

- упругие волны от нормальных и касательных напряжений пятен контакта в поверхностных
слоях тел и дорожек качения при вращении от действующих нагрузок и чисел оборотов;

- микроудары вследствие шероховатости поверхности тел и дорожек качения, усиливающиеся из-за коксования масла и наличия продуктов износа;

- гидродинамические эффекты от смазки в зоне контактных напряжений тел качения с дорожками качения;

- импульсивный сигнал от образования трещин в металле тел качения;

- микроудары и удары от перекатывания дефектных поверхностей (шелушение, развитие трещин, сколы, раковины);

- микротрещины наружного кольца в гнезде корпуса;

- износ посадочных мест подшипника, сопровождаемый скользящими перемещениями поверхности колец относительно посадочных
мест;

- проскальзывание тел качения по дорожкам качёния. Наиболее информативный диапазон частот акустико-эмиссионного сигнала 30-300 кГц. На этих частотах влияние импульсов от работающих узлов минимально, что позволяет осуществлять диагностику с надёжностью более 0, 9. Амплитуды сигнала возрастают с увеличением нагрузок и числа оборотов механизма.

Влияние незакоксованной смазки на амплитуду сигнала двояко:

- отсутствие смазки увеличивает амплитуду;

- «подбивка» консистентной смазки или восстановление режима жидкой смазки уменьшает амплитуду.

Зависимость между техническим состоянием и показанием дисплея D прибора от времени работы при номинальной нагрузке подшипника

Рис. 6.

На рисунке 6:

А_х - подшипник собран с соблюдением технологии сборки;

А₂ - Необходимо проверить сборку;

А₃ - решение принимается комиссионно.

Если дефекты смазки и монтажа отсутствуют, то точки тренда соответствуют следующим состояниям подшипника:

Качество монтажа и конструктивных элементов подшипникового узла Dm =6, 3-0, 4*Da.

Накопление усталостных микротрещин в поверхностном и приповерхностном слоях тел и дорожек качения приводят к появлению микровыкрашиваний. Участок А-В.

Развитие поверхностных трещин, мелких выкрашиваний, зарождение пятен выкрашивания на телах и дорожках качения.

Участок В-С.

Развитие трещин на телах и дорожках качения, приводящих в дальнейшем к выкрашиванию металла с образованием раковин, начало интенсивного износа сепаратора, рост пятен выкрашивания.

Участок C-D.

Образование мелких раковин, возможен усталостный износ сепаратора с появлением в нём, в зависимости от материала и конструкции, небольших трещин.

Участок D-E.

Образование значительных и крупных раковин, развитие на кольцах подшипника трещин до сквозных.

Далее Е.

Работа подшипника с крупными раковинами, трещинами, генерация значительной вибрации, до заклинивания с большим тепловыделением.

В точке D имеется вероятность разрушения сепаратора.

В зависимости от норм отбраковки подшипников в каждой отрасли устанавливается по тренду предельное показание дисплея D.

Техническое состояние подшипникового узла на участке тренда:

Dm-A - характеризуется устойчивой работой (зелёная зона);

А-С - допустимая эксплуатация (жёлтая зона);

С-У - недопустимая эксплуатация (красная зона).

Оценка спектра акустико-эмиссионного от диагностируемого подшипникового узла позволяющая оценить его состояние, высвечивается на дисплее в цифровой форме.

Состав прибора

Рис. 7.

1. Пьезокерамический датчик.

2. Кабель датчика.

3. Измерительный блок.

4. Гнездо подключения кабеля датчика.

5. Кнопка питания прибора «Вкл/Выкл».

6. Кнопка «ПИК» при нажатии и удержании показывает пиковые значения числа «Р».

7. Окно дисплея.

8. Крышка с уплотнителем аккумуляторного отсека (аккумуляторы А - 1, 2 В, время работы прибора - 22 часа).

Объект исследования: подшипник тягового электродвигателя ЭД-118

Диаметр вала: 150мм.

Частота вращения: 880 об/мин

Показания дисплея, соответствующие точкам:

А 20

В 35

С 49

D 80

Е 114

Таблица 9

Результаты измерений

№ измерения	Результат	Среднее значение

Выводы и заключения по выполненной работе:

- на основании анализа полученных данных и сравнения их с нормативными значениями сделать вывод о величине остаточного ресурса контролируемого объекта.

Выводы:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выполнил: ______________________________________________

Принял: ________________________________________________

Контрольные вопросы по лабораторной работе.

1. Какой метод неразрушающего контроля реализуется в приборе ИРП-12?

2. На какие три зоны делится весь диапазон ресурса подшипника, контролируемого прибором ИРП-12?

3. Какие факторы влияют на величину начального показателя технического состояния контролируемого узла?

4. При каком значении контролируемого показателя рекомендуется заменить подшипник?

Лабораторная работа №__4

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒