Зубчатые колеса. Для оценки технического состояния зубчатых колес редукторов (переборных и планетарных) и своевременного обнаружения в рабочих условиях эксплуатационных повреждений зубьев (износа, выкрашивания на рабочих профилях, трещины у основания зуба, скола и поломки зубьев) целесообразно использовать методы и средства виброакустической диагностики машин, базирующиеся на синхронном накоплении сигналов вибрации редукторов.
Методика диагностики технического состояния зубчатых колес и рекомендуемая виброизмерительная и диагностическая аппаратура приведены в приложении Б ГОСТ Р 50891-96.
Проведение работ по этой методике состоит из двух основных этапов: настройки контрольно-диагностического комплекса конкретного вида редуктора и осуществления диагностики состояния зубчатых передач.
На этапе настройки формируются вектора диагностических признаков, характеризующие
нормальное (бездефектное) состояние сопряженных зубчатых колес для каждой ступени диагностируемого редуктора.
Компонентами векторов являются числовые значения следующих четырех параметров вибрации зубчатого зацепления:
параметр 1 — общий уровень вибрации с частотой пересопряжения зубьев;
параметр 2 — суммарный уровень гармонических составляющих частоты вращения ведущего зубчатого колеса;
параметр 3 — то же, ведомого зубчатого колеса;
параметр 4 — уровень составляющей на частоте зацепления зубьев в спектре сигнала огибающей амплитуды высокочастотной вибрации редуктора.
При формировании диагностических признаков применяют метод синхронного накопления сигналов вибрации как на периоде зубцовой частоты диагностируемой ступени (параметры 1 и 4), так и на периодах частот вращения сопряженных зубчатых колес (параметры 2 и 3). В качестве синхронизирующего используют пилот-сигнал с датчика оборотов выходного вала, требуемое значение частоты следования импульсов которого предварительно формируется в блоке преобразования частоты пилот-сигнала. Этот метод легко реализуется для переборных редукторов, значительно сложнее — для планетарных.
На этапе настройки также формируют пороговые значения выбранных диагностических признаков для каждого класса технических состояний зубчатых колес.
Определенные таким образом значения диагностических параметров, их пороговые величины, а также значения нагружающего момента и частоты вращения входного вала, дату съема вибрационной информации фиксируют и заносят в эксплуатационный паспорт зубчатых колес для редукторов данного вида.
Этап диагностики состоит в периодическом съеме вибрационной информации, определении значений диагностических параметров, сравнений текущих значений с пороговыми и принятии решений при их превышении.
Прогрессирующий износ зубьев сопряженных зубчатых колес диагностируемой ступени редуктора приводит к значительному возрастанию величины диагностического параметра 1. Появление усталостных повреждений на отдельных зубьях (выкрашивание, скол, трещина у основания, поломка) обусловливает рост значений параметров 2 и 3, распространение усталостных повреждений по зубчатым венцам сопряженных зубчатых колес (например, выкрашивания) приводит к возрастанию величины параметра 4.
Методика позволяет не только проводить дифференцированную диагностику повреждений зубчатых колес, но и на основе анализа изменения трендовых характеристик диагностических признаков (при соответствующем наборе статистических данных) осуществлять прогнозирование остаточного ресурса зубчатых зацеплений по предельным состояниям эксплуатационных повреждений зубьев зубчатых колес.
Подшипниковые узлы. Для оценки текущего состояния работающих подшипниковых узлов без останова и разборки редуктора и для своевременного обнаружения первых признаков начала разрушения (выкрашивания на рабочих поверхностях колец и тел качения) наиболее целесообразно применение методов и приборов виброакустической диагностики и особенно приборов для оценки ударной вибрации. Методика диагностики приведена в приложении В ГОСТ Р 50891-96.
Применение периодического контроля виброакустических характеристик, возникающих на корпусе подшипникового узла, позволяет практически исключить неожиданный аварийный выход из строя; он особенно необходим в случаях, если аварийный выход из строя может привести к жертвам или значительным экономическим потерям.
Для оценки ударной вибрации, возникающей при первых признаках выкрашивания, следует применять приборы, которые в основном чувствительны к высокочастотным ударным импульсам в области частот, превышающих 20кГц (переносные приборы «Контест-073К»идр.).
Наблюдение с помощью приборов заключается в следующем. Предварительно производят оценку виброхарактеристик подшипниковых узлов в начале работы редуктора. Полученные на приборе количественные показатели фиксируют и заносят в эксплуатационный паспорт подшипниковых узлов, отмечая характер нагрузки редуктора и дату замера. Затем через 1…3мес. эксплуатации производят следующий замер, желательно при аналогичных условиях нагружения, данные фиксируют и сопоставляют с данными предыдущего замера. Далее проверки производят с указанной периодичностью, постоянно сопоставляя результаты. В период нормального установившегося режима (после приработки) результаты измерения обычно близки.
Возникновение нарастания показаний прибора указывает либо на нарушение подачи смазочного масла, появление в нем посторонних частиц, либо на появление первых признаков выкрашивания. Освоение особенностей работы прибора позволяет разделять указанные явления.
При появлении отмеченного нарастания следует сократить интервалы между проверками. В случае подтверждения нарастания ударной вибрации необходимо произвести останов редуктора и смену подшипника.
« Назад [Контроль и диагностика технического состояния] Далее »