Автоматизация диагностики долговечности ответственных объектов машиностроения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Басманов, Михаил Сергеевич

• Басманов, Михаил Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Басманов, Михаил Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ТМН.

1.1. Анализ факторов, влияющих на производительность автоматизированного вакуумного оборудования, использующего ТМН.

1.1.1. Анализ влияния надежности на производительность автоматизированного вакуумного оборудования.

1.1.2. Производительность автоматизированного вакуумного оборудования, включающего ТМН при использовании системы предсказания отказов.

1.2. Анализ существующих систем диагностики вращающихся механизмов.

1.2.1. Системы вибродиагностики общего и специального назначения, экспертные системы диагностики.

1.3. Система по определению работоспособности ТМН по вибрации.

1.4. Анализ параметров, пригодных для использования в системе предсказания отказов ТМН.

1.5. Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ

КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДСКАЗАНИЯ ОТКАЗОВ ТМН

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

2.1. Анализ силового взаимодействия элементов шарикоподшипника - основного объекта диагностики ТМН.

2.1.1. Определение сил, действующих на ведущий и ведомый шарики.

2.1.2. Условия проскальзывания шариков по кольцам.

2.1.3. Определение типа проскальзывания.

2.1.4. Расчет величины моментов трения в шарикоподшипнике на примере ТМН

01 АБ 1500-004.

2.2. Анализ возможности использования «энергетического» подхода к предсказанию отказов ТМН.

2.2.1. Расчет энергетических параметров ТМН 01 АБ 1500-004 при работе в штатном режиме.

2.3. Анализ возможности использования вибрационных параметров при анализе состояния ТМН.

2.3.1. Расчет характерных частот контактирования элементов шарикоподшипника на примере ТМН 01 АБ 1500-004.

2.4. Разработка алгоритма предсказания отказов ТМН.

2.5. Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ВОЗМОЖНОСТИ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ПРЕДСКАЗАНИЯ ОТКАЗОВ ТМН.

3.1. Разработка методики проведения экспериментов по исследованию износа подшипникового узла ТМН.

3.1.1. Калибровка ТМН по параметрам «мощность, потребляемая двигателем

ТМН — впускное давление ТМН».

3.1.2. Определение максимального допустимого износа сепаратора подшипникового узла ТМН.

3.1.3. Определение работы, затраченной шариками по износу сепаратора в подшипниковом узле подвески ротора ТМН.

3.1.4. Проведение предварительного исследования по определению максимально допустимой работы, совершенной шариками по износу сепаратора, используя значение максимально допустимого износа сепаратора.

3.2. Описание экспериментального стенда.

3.3. Задачи стенда.

3.4. Экспериментальное исследование зависимости мощности, потребляемой двигателем, от впускного давления ТМН.

3.5. Экспериментальное определение критерия работоспособности ТМН.

3.5.1. Исследование подшипников, отказавших при работе ТМН.

3.5.2. Исследование продуктов износа шарикоподшипника ТМН.

3.5.3. Примерная оценка значения работы, совершенной шариками по износу сепаратора до критического износа.

3.6. Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ПРЕДСКАЗАНИЯ ОТКАЗОВ ТМН.

4.1. Рекомендации по выбору диагностических признаков при оценке параметров работоспособности ТМН.

4.1.1. Оценка работоспособности ТМН по параметру вибрация.

4.1.2. Оценка работоспособности ТМН по параметру мощность, потребляемая двигателем ТМН.

4.2. Рекомендации по выбору системы измерения, передачи и обработки информации.

4.3. Рекомендации по разработке программного обеспечения системы предсказания отказов ТМН.

4.4. Расчет экономического эффекта от внедрения системы предсказания отказов ТМН.

4.5. Экономическая эффективность инвестиционного проекта внедрения системы предсказания отказов.

4.5.1. Оценка инвестиционного проекта по сроку окупаемости (РР - Payback

Period).

4.5.2. Оценка инвестиционного проекта по критерию учетной доходности APR (Accounting Rate of Return). . Ill

4.5.3. Оценка инвестиционного проекта по критерию чистой дисконтированной (приведенной) стоимости (эффекту) NPV (Net Present Value).

4.5.4. Оценка инвестиционного проекта по критерию внутренней доходности (IRR

- Internal Rate of Return).

4.5.5. Оценка инвестиционного проекта по критерию индекса рентабельности (PI -Profitability Index).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация диагностики долговечности ответственных объектов машиностроения»

Актуальность проблемы

Реализация новых технологических процессов в электронной технике, медицине, наноэлектронике, ядерной физике и других отраслях потребовала создания нового класса технологического и физико-аналитического оборудования.

Так, непрерывное совершенствование машин характеризуется увеличением мощностей и скоростей, снижением веса, повышением точности и долговечности.

Так, одной из тенденций современного машиностроения является расширение числа функций, выполняемых системами автоматизированного управления. В настоящее время типовыми функциями, выполняемыми САУ, являются:

- управление циклом и режимами обработки изделий,

- контроль параметров и качества изделий,

- блокировка механизмов при возникновении отказов оборудования,

- регистрация аварийных событий,

- интеграция со смежными подсистемами оборудования и

- другие.

Однако для некоторых ответственных образцов высококлассного оборудования, в которых само явление отказа является недопустимым, поскольку может приводить к катастрофическим последствиям и большим экономическим убыткам, этого уже не достаточно.

Таким образом, отказы в таких установках необходимо не блокировать, а предвидеть и предупреждать.

Примерами такого оборудования являются установки ОЖЕ, ВИМС, рентге-ноструктурного анализа, применяемые для широкого класса ответственных машин и приборов.

Установки позволяют исследовать физические и химические параметры, структуру изделий, при этом их стоимость может достигать 3 млн. долларов.

Практика эксплуатации и выполненные автором исследования показывают, что наиболее опасными объектами таких установок являются высокоскоростные подшипниковые узлы.

Постепенный износ сепараторов таких подшипников может привести к взрывному отказу этих узлов. Так, выход из строя высокоскоростного насоса может привести к отказу системы управления и разгерметизации вакуумной системы установки, что может потребовать ремонта, стоимость которого превышает сотни тысяч долларов, а длительность которого превышает несколько недель.

Целью работы является создание научных основ построения системы автоматической диагностики высокооборотных подшипников ответственных объектов машиностроения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) определить комплекс параметров, потенциально пригодных в качестве критерия аварийных отказов ответственных подшипниковых узлов;

2) исследовать закономерность изменения критерия «накопленная работа трения» (далее - критерия НРТ) от величины суммарного износа сепаратора в период эксплуатации ответственного подшипникового узла;

3) разработать методику и аппаратные средства для автоматизированного расчета критерия НРТ.

Научная новизна

1. Обоснован новый критерий НРТ аварийных отказов ответственных подшипниковых узлов, основанный на определении накопленной работы трения, затраченной на износ сепаратора шарикоподшипника во время его эксплуатации.

2. Разработана методика автоматизированного расчета критерия НРТ, используемого для предсказания аварийных отказов ответственных подшипниковых узлов, основанная на численном интегрировании работы сил трения, возникающих в шарикоподшипнике при его эксплуатации.

3. Впервые предложена схема построения системы предсказания аварийных отказов ответственных подшипниковых узлов на примере высокоскоростного подшипникового узла турбомолекулярного вакуумного насоса ТМН 01АБ1500-004, сочетающая измерение традиционных для диагностики параметров, таких как: частота вращения, амплитуды и частоты вибрации - с нетрадиционными для диагностирования параметрами, такими как: впускное давление ТМН и накопленная работа трения, затраченная на износ сепаратора шарикоподшипника.

Практическая ценность

Разработанные критерий НРТ, методика и аппаратные средства для его автоматизированного расчета могут быть использованы при разработке систем автоматического управления (САУ) технологического оборудования, что позволит оценивать ресурс ответственных подшипниковых узлов, используя информацию о текущей суммарной работе по износу сепаратора.

Создаваемая система предсказания отказов ответственных подшипниковых узлов по своей структуре может быть встроена в уже существующие автоматизированные системы мониторинга (например, на установках Токамак-10 в РНЦ «Курчатовский институт» и др.).

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры МТ-11 «Электронные технологии в машиностроении» МГТУ им. Н.Э. Баумана, на 10-й Всероссийской научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» (Крым, 2003), Международной конференции «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин» (Самара, 2003), 10-й Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (Москва, 2004), 16-м Международном вакуумном конгрессе «IVC

16» (г.Венеция, Италия, 2004), 17-м Международном вакуумном конгрессе «1УС-17» (г. Стокгольм, Швеция, 2007 г.) и др.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Басманов, Михаил Сергеевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Показано, что за счет сокращения разницы между временем устранения аварийного отказа (до 1 месяца) и временем ППР, составляющего 1-20 часов, путем использования системы диагностики состояния ТМН можно обеспечить повышение производительности вакуумного оборудования более чем на 3-5%.

2. Анализ комплекса параметров ТМН показал, что наиболее эффективным критерием аварийных отказов ТМН является критерий НРТ, т.к. однозначно определяет объемный износ сепаратора подшипника ТМН. Опыт более чем 10-летнего периода эксплуатации ТМН в РНЦ «Курчатовский институт» показывает, что основной причиной их аварийных отказов в 90% случаев является катастрофический износ сепаратора шарикоподшипника подвески ротора насоса.

3. Основным физическим процессом, приводящим к износному отказу шарикоподшипников ТМН, является процесс трения шарика о сепаратор, при этом объемный износ сепаратора до разрушения является статистической величиной, стандартное отклонение которой ст = 0,12, а минимальное и максимальное значения объемного износа сепаратора соответственно Vmin= 3,53 мм3, Vmax= 4,02 мм3.

4. Показано, что накопленная работа трения, затрачиваемая на износ сепаратора подшипникового узла во время работы ТМН, линейно кореллируема с объемным износом сепаратора, при этом коэффициент корреляции составляет R = 0,96 ± 0,01.

5. Поскольку в системе диагностики ТМН невозможна установка устройств для прямого измерения момента трения шарикоподшипников, для оценки момента трения следует использовать разность текущей электрической мощности, потребляемой двигателем ТМН, с мощностью всех потерь в двигателе ТМН и мощностью, затрачиваемой на откачку газа, которая составляет около 10% от общей мощности, потребляемой двигателем ТМН в штатном режиме при возникновении максимального момента трения Мтртах =

19,2 Нмм, и 1% от общей мощности, потребляемой ТМН, при минимальном моменте трения М1^,,, = 2,4 Н мм.

6. Показано, что система автоматической диагностики ТМН помимо традиционно используемого вибродатчика и штатного датчика впускного давления ТМН должна включать датчики, позволяющие определять момент трения в подшипниках насоса (датчик мощности, потребляемой двигателем ТМН; частоты вращения ротора ТМН), результаты работы которых анализируются в едином масштабе времени.

7. Показано, что для исключения аварийных остановов вакуумных установок по причине отказов ТМН следует при разработке САУ вакуумного оборудования использовать критерий «накопленная работа трения», определяемый при эксплуатации ТМН по разработанной методике.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Басманов, Михаил Сергеевич, 2008 год

1. Авакян В.А. Исследование качества монтажа подшипников электрических машин путем вибродиагностики // Электротехника.- 1980.- №8.-С.29-33.

2. Александрова А.Т. Оборудование электровакуумного производства М.: Энергия, 1974.-384 с.

3. Артоболевский И.И., Бобровницкий Ю.И., Генкин М.Д. Введение в акустическую динамику машин М.: Наука, 1979.- 296 с.

4. Ашинов С.А. Исследование автоматизированного оборудования для нанесения тонких пленок в вакууме с целью повышения его производительности и надежности: Автореф. дис. . канд. техн. наук,- Москва,1982.- 16 с.

5. Бароне П.П., Звиедрис А.В., Салениекс Н.К. Надежность и качество механических систем Рига: Авотс, 1982.- 85 с.

6. Баршдорф Д. Методы диагностирования механизмов вращения // Техническая диагностика.: Тез. докл. 3 Междунар. симп. ИМЕКО.- Берлин,1983.-С. 122-123.

7. Басманов М.С. Система диагностики турбомолекулярных вакуумных насосов (ТМН) с использованием энергетического параметра износа // Студенческий вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана,- М.,2004.- С. 37-42.

8. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения М.: Машиностроение, 1975. - 572 с.

9. Бендат Д., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа М.: Машиностроение, 1983.- 312 с.

10. Ю.Биргер И.А. Техническая диагностика М.: Машиностроение, 1978.240 с.

11. П.Блинов И.Г., Данилин Б.С., Пупко В.А. Вопросы эксплуатации надежности установок вакуумного напыления // Электронная техника. Технология и организация производства.- 1970.- №3.- С.100-116.

12. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел М.: Машиностроение, 1968. - 542 с.

13. Браун С., Дантер Б. Анализ вибрации роликовых и шариковых подшипников // Конструирование и технология машиностроения.- 1979.- Т. 101, №1.- С.65-72.

14. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов /Ф.Я. Балиц-кий, М.А. Иванова, А.Г. Соколова и др.- М.: Наука, 1984.- 120 с.

15. Волчкевич Л.И. Надежность автоматических линий М.: Машиностроение, 1969.-308 с.

16. Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов М.: Машиностроение, 1987.- 282 с.

17. ГОСТ 21098-82. Цепи кинематические. Методы расчета точности. М., 1984.- 26 с.

18. ГОСТ 27.002-83. Надежность в технике. Термины и определения. М., 1983.- 30 с.

19. ГОСТ 27.503-81. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности.- М., 1982 55 с.

20. Гущин И.В. Исследование и разработка системы диагностики элементов вакуумного оборудования: Автореф. дис. . канд. техн. наук.- Москва, 1997.- 16 с.

21. Данилин Б.С. Вакуумная техника в производстве интегральных схем -М.: Энергия, 1972,- 256 с.

22. Деулин Е.А. Исследование вводов вращения высоковакуумного напыли-тельного оборудования с целью создания унифицированных конструкций: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва, 1971.- 16 с.

23. Деулин Е.А. Основы теории проектирования механизмов автоматизированного сверхвысоковакуумного оборудования: Дис. .док. тех. наук.-Москва, 1987. 640 с.

24. Деулин Е.А., Басманов М.С., Ивченко Е.А. Система диагностики турбо-молекулярных вакуумных насосов (ТМН) // Вакуумная наука и техника.: 10 Всерос. конф.- Судак (Крым), 2003.- Т.1.- С.313-316.

25. Деулин Е.А., Демихов К.Е., Басманов М.С. Компьютерная диагностика турбомолекулярных вакуумных насосов // Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин.: Меж-дунар. конф,- Самара, 2003.- Т1.- С.223-227.

26. Деулин Е.А., Папко В.М., Юрков Ю.В. Влияние надежности вакуумных подшипников качения на производительность автоматизированного технологического оборудования // Технологическое оборудование.: Тез. докл. 5 Всесоюз. Конф.- Москва, 1979.- С. 38-44.

27. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники М.: Мир, 1964. - 716 с.

28. Калявин В.П., Мозгалевский А.В. Технические средства диагностирования JL: Судостроение, 1984. - 227 с.

29. Камышный Н.И., Папко В.М., Юрков Ю.В. Внутренние силы и момент трения шарикоподшипников в вакууме // Известия ВУЗов. Машиностроение.- 1977.- №12,- С. 48-53.

30. Камышный Н.И., Скляров А.Ф., Юрков Ю.В. Анализ отказов пар трения в вакууме и перспективы создания новых механизмов // Проблемы автоматизации и надежности оборудования в электронной технике.- 1978.-№4,- С. 92-122.

31. Каталог фирмы «Edwards Vacuum Equipment». Crawly (England), 1978. -133 с.

32. Каталог фирмы «Leybold-Heraeus».- Hanay (Germany), 1986. 12 с.

33. Катал or фирмы «RIBER UHV Short Form 608.10C.22. Manipulation: Single Motion Feedtrough». RUEL Malmaison (France), 1988. - 38 c.

34. Каталог фирмы «RIBER».- RUEL Malmaison (France), 1988. -810 c.

35. Каталог фирмы «VARIAN. Varian Vacuum Products». Italy, 1995/1996. -446 c.

36. Киселёв М.И., Новик Н.В, Пронякин В.И. Регистрация параметров крутильных колебаний валопровода турбогенератора // Измерительная техника. 2000. - № 12. - С. 34-36.

37. Киселёв М.И., Пронякин В.И. Фазовый метод исследования циклических машин и механизмов на основе хронометрического подхода // Измерительная техника. 2001. - №9. - С. 15-18.

38. Коллакот Р.А. Диагностирование механического оборудования. Л.: Энергия, 1980.- 296 с.

39. Костецкий Б.И. Износостойкость деталей машин М.: Машгиз, 1950. -168 с.

40. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. -М.: Машиностроение, 1977. 525 с.

41. Крагельский И.В., Любарский И.М., Гусляков А.А. Трение и износ в вакууме М.: Машиностроение, 1973.- 216 с.

42. Кужман А.Г. Повышение надежности узлов трения сверхвысоковакуум-ного технологического оборудования: Дис. .канд. техн. наук. Москва, 1987.-215 с.

43. Марпл С.Л., Цифровой спектральный анализ -М.: Мир, 1987.- 135 с.

44. Мелехин Ю.А. Разработка и исследование высокопроизводительного периодического действия вакуумного оборудования для осаждения пленочных элементов микросхем: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва, 1974.-31 с.

45. Мягков А.Т. Основы теории проектирования вибрационных технологических устройств и машин для производства полупроводниковых микроприборов и интегральных микросхем: Дис. .док. техн. наук. — Москва, 1975.-344 с.

46. Немцов М.В., Светлакова И.И. Электротехника Ростов-н/Д.: Феникс, 2004.- 567с.

47. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов М.: Машиностроение, 1971.-223с.

48. Патент РФ №1835065. Способ диагностики технического состояния циклически нагруженных элементов вакуумного оборудования / Е.А. Де-улин, Д.Р. Ахмадиев // Б.И.- 1993.- №30.

49. Перель Л.Я., Филатов А.А. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник М.: Машиностроение, 1992. -524 с.

50. Пинегин С.В. Трение качения в машинах и приборах М.: Машиностроение, 1976. - 264 с.

51. Повышение надежности исполнительных механизмов УВН. Анализ путей развития оборудования для нанесения тонких пленок в вакууме /С.А.Ашинов, И.Г.Блинов, Е.А.Деулин и др. М.: ЦНИИ "Электроника", 1978-40с.

52. Проников А.С. Надежность машин М.: Машиностроение, 1978. - 591 с.

53. Пупко В.А. Исследование производительности и экономической эффективности вакуумного напылительного оборудования для изготовления тонко пленочных интегральных микросхем: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва, 1969. - 22 с.

54. Розанов Л.Н. Вакуумная техника: Учебное пособие для вузов М.: Высшая школа, 1990.- 320 с.

55. Розанов Л.Н. Вакуумные машины и установки Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ие, 1975.- 336с.

56. Рябов В.Т. Исследование автоматизированных процессов сборки блоков сверхминиатюрных ламп с целью повышения надежности и производительности сборочных машин: Автореф. дис. .канд. техн. наук.- Москва, 1978.- 16 с.

57. Сиротин Д.В., Чернов А.В., Пугачева Е.А. Проявление торсионных вибраций электропривода в токовом сигнале асинхронного двигателя // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2006. - №4.- С.40-42.

58. Соколова А.Г. Методы акустической диагностики зарождающихся эксплуатационных дефектов механизмов // Точность и надежность механических систем. 1984. - С. 38-48.

59. Соколова А.Г. Методы и средства технической диагностики // Приборы, средства автоматизации и системы управления ЦНИИТЭИ приборостроения. 1981. - №1,- С.5-39.

60. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Теория автоматического управления техническими системами М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 1993.-492с.

61. Спицын Н.А., Атрас С.Г., Цыплянова Н.С. Потери на трение в подшипниках качения — М.: НИИНавтопром, 1968. 103 с.

62. Спицын Н.А., Иванов В.Н. Пути создания особо быстроходных подшипников // Подшипник. 1953. - №4. - С. 1-7.

63. Спицын Н.А., Машнев М.М., Красовский Е.Д. Опоры осей и валов машин и приборов М.: Машиностроение, 1970. - 519 с.

64. Старостин Н.Ф. Движение шарика в радиально-упорном подшипнике //Труды Всесоюз. научн.-исслед. конструкр.-технол. ин-та подшип. промети. 1968.- №1.- С. 42-53.

65. Степаньянц Ю.Р. Исследование автоматизированных процессов сборки электронно-оптических систем цветных кинескопов с целью повышения точности и производительности сборочного оборудования: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва, 1979. - 16 с.

66. Техническое описание и инструкция по эксплуатации многофункциональной платы ввода/вывода JIA-1.5 PCI-14 / АОЗТ "Руднев-Шиляев". -Москва, 2001. -40с.

67. Филимонов В.Ф. Инструкция по определению работоспособности тур-бомолекулярных насосов по вибрации -М.: п.о. Обь, 1987.- 15с.

68. Харкевич А.А. Борьба с помехами М.: Машиностроение, 1965.- 265 с.

69. Хруничев Ю.А. Автоматические сборочные станки в электровакуумном производстве // Автоматизация сборочных работ в приборостроении.: Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции. Москва, 1975.- 160 с.

70. Хруничев Ю.А. Анализ производительности оборудования для производства электронных приборов // Электровакуумное машиностроение.1978. -№ 2. -С. 46-71.

71. Цветков Ю.Б. Исследование автоматизированных установок совмещения и экспонирования для фотолитографии с целью повышения их производительности и точности: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва,1979. 16 с.

72. Цыфанский C.JL, Мачоне М.А. Использование нелинейных свойств для обнаружения дефектов в машинах и механизмах // Техническая диагностика.: Тез. докл. 3 Междунар. симп. ИМЕКО, 1983.- С. 104-196.

73. Чуев Ю.В., Михайлов Ю.Б., Кузьмин В.И. Прогнозирование количественных характеристик процессов М.: Сов. радио, 1975.- 400с.

74. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов -М.: Машиностроение, 1973. 639с.

75. Юрков Ю.В. Исследование шарикоподшипников, работающих в автоматизированном вакуумном технологическом оборудовании: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Москва, 1981. - 16 с.

76. Явленский А. К., Явленский К. Н. Теория динамики и диагностики систем трения качения JL: Изд-во ЛГУ, 1978.- 184 с.

77. Явленский К. Н., Явленский А. К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем Л.: Машиностроение, 1983.- 239 с.

78. Bently D.E. Proximity Measurement for Engine System Protection and Malfunction Diagnosis // Noise Control Vibration and Insulation.- 1977.- V. 8, N 2,- P. 37-39.

79. Board D.B. Incipient failure detection for helicopter drive trains // American Institute of Aeronautics and Astronautics Pap.- 1977.- N. 898.- P. 1-11.

80. Harting D.R. Demodulated Resonance Analysis A Powerfull Incipient Failure Detection Technique // Instrument Society of America Transactions.-1977.- V.17,N.l.- P. 35-40.

81. MatLab The Language of Technical Computing. Using MatLab / MathWorks, Inc.- London, 1997.- 516 p.

82. Steward R.M. Detection of Rolling Element Bearing Damage by Statistical Vibration Analysis // Transaction of the ASME. Journal of mechanical design.- 1978.- V. 100, № 2.- P. 3-23.

83. Sturm A., Kinsky D. Diagnostics of Rolling-Element Bearing Condition by Means of Vibration Monitoring under Operating Conditions // Measurement (London 2), 1984.- №2.- P. 58-62.

84. Rb := — -радиус шарика, do := -средний диаметр,

85. Dv := Do-Db -диаметры по желобам внутреннего и наружного колец подшипника соответственно,1. Dn:= D0+ Db

86. Rv := -у -радиусы по желобам внутреннего и наружного колец подшипника соответственно,1. Dn1. Rn := — 2еь := 2.1 • io6 -модули упругости первого рода для материалов шарика, внутреннего и наружного колец подшипника соответственно,

87. Enk := 2.1 • 106 Evk := 2.1 • 106

88. Rgv:= Rb kotr -радиусы желобов внутреннего и наружного колец подшипника соответственно,1. Rgn := Rg\цЗс := —---границы области сочетания коэффициентов трения (рис.2.8),1. Rb кц4с := 1 + — Rb

89. Qpa := —+ —Fr'q . -нормальные реакции на шарик внутреннего и наружногоz-sir(a) z-cos(a)колец подшипника соответственно от нагрузки на подшипник,, Fa Fr•q1. Qpb := —ЭТ +-ГТ

90. Определяем разность главных кривизн в точках контакта шариков с внутренним (cos ta) и наружным (costb) кольцами: 11. СоэтаRg^Rv1. Cosxb :=2 J11. Rb Rv Rgv111. Rgn Rn21 11. Rb Rn Rgn

91. Cosxb = 0.931 Costa = 0.954k3a := 0.556 -коэффициенты зависящие от cost,k3b := 0.630

92. Qa := Qpa + у -нормальная реакция на шарик внутреннего кольца,

93. Момент трения верчения в контакте шарика с одним из колец:1-2 2 Г 1 IV

94. Mvu:= 0.638- 10 -k4 • — + — -ца-Оа VRb R vj1. Mvu= 4.892 х 10 3

95. Определяем момент трения подшипника во время заклинивания:

96. Mtrzak:= RvjicQcsk + f— + cos(a)^ k—уЦ- + z-Mvusir(a) V Rb J sir(a)

97. Mtrzak= 19.404 H'MM Д := Rv- цс • Qcsk Д = 17.058 Mmin:= Mtrzak- Д Mmin= 2.346n := 340 -частота вращения ротора ТМН, Гц w := 2 3.14 г -круговая частота вращения ротора ТМН1. Mtrzak^1. Nmax := . • w1. V 1000 J

98. Nmax =41.431 Мощность, затрачиваемая ТМН на преодоление максимального момента сопротивления, Вт

99. Nmin := , - w - Мощность, затрачиваемая ТМН на преодоление минимальногомомента сопротивления, Вт

100. Nmin= 5.008 delta := Nmax- Nmitdelta = З6.422 Разница максимальной и минимальной мощности, Вт

101. Оптический датчик с ислольъобанаеы кдарцебсео стекле

102. Впускной патрубок ТМН, 2- Кварцевые каналы, 3- Оптронный блок, 4- Галогенная лампа, 5- Фотоэлемент, 6- Вентилятор, 7- Крепежный элемент.

103. Оптический датчик с использованием оптоШоконнш проводников

104. Fs=fb*(0.5-(Db*cos(alfa)/(2*Do)));1. Fbs=fb*Db*cos(alfa)/d;1. Firb=(fb-Fs)*z;1. Forb=Fs*z;

105. W=ia.*ua+ib.*ub+ic.*uc % Рассчет общей мощности % figure % zoom on