Техническая диагностика автомобиля

Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет Контрольная работа по Технической диагностики Санкт-Петербург

2014 г Содержание вибрация подшипник качение дефект

1. Задание

2. Расчет основных частот вибрации подшипника качения

3. Экспертное заключение о техническом состоянии подшипника качения Список используемой литературы

1. Задание Рассчитать основные частоты вибрации подшипника качения. Определить по спектру огибающей высокочастотной вибрации, измеренной на подшипниковом щите, вид дефекта (нескольких дефектов), указать диагностические признаки и оценить степень развития дефекта (нескольких дефектов).

Исходные данные для выполнения работы:

Подшипник качения SU314

2. Расчет основных частот вибрации подшипника качения Скорость вращения внутреннего кольца: n=984 об/мин

1. Расчет частоты вращения

f_вр = n/60 = 984/60 = 16.4 Гц

2. Расчет диаметра сепаратора

d_c = (d_н + d_в)/2 = (70+150)/2 = 110 мм.

3. Расчет частоты вращения сепаратора

f_c = Ѕ f_вр (1-d_тк/d_с*cos б) = Ѕ 16.4(1−25.4/110* cos 0^°) = 6.3 Гц

4. Расчет частоты контакта тел качения с одним из колец

f_тк = f_c(cos б+d_c/d_тк) = 6.3(cos 0^°+110/25,4) = 33,6 Гц

5. Расчет частоты перекатывания тел качения по наружному кольцу

f_н = f_c*z = 6.3*8 = 50.4 Гц

6. Расчет частоты перекатывания тел качения по внутреннему кольцу

f_в = (f_вр — f_c)z = (16.4−6.3)*8 = 80.8 Гц

3. Экспертное заключение о техническом состоянии подшипника качения Постановка диагноза по спектрам огибающей состоит из следующих этапов.

1. На основе рассчитанных частот диагностируемого узла (см. п.2) производится идентификация всех значимых гармонических составляющих спектра огибающей вибрации подшипникового узла.

На рис. 1 приведен спектр огибающей высокочастотной вибрации подшипникового щита. Ряд гармонических составляющих с частотами, кратными 79−81 Гц, соответствует частоте перекатывания тел качения по внутреннему кольцу.

Рис. 1 Спектр огибающей высокочастотной вибрации подшипника SU 314

2. По таблице вибродиагностических признаков дефектов подшипников качения определяем вид дефекта путем сравнения обнаруженных признаков в спектре с диагностическими признаками классифицированных дефектов.

Так ряд идентифицированных составляющих спектра (см. рис. 1) на частотах kf_в (k₁f_в±k₂f_вр) соответствует дефекту: раковины (трещины) на внутреннем кольце подшипника.

3. Для оценки степени развития дефекта (нескольких дефектов) производится расчет глубины модуляции высокочастотной вибрации по формуле:

где ДL разность уровней гармонической и случайной составляющих спектра огибающей; Дf_ф — ширина полосы фильтра, выделяющего высокочастотную вибрацию; Дf_a — частотное разрешение в спектре огибающей высокочастотной вибрации, равное Дf_a = f_гр/n

здесь f_гр — граничная частота спектра огибающей; n — число частотных полос в спектре.

Разность уровней ДL выбирается наибольшей из всех возможных гармоник, являющихся признаками обнаруженного дефекта. Так, для спектра на рис. 1 разность ДL максимальна для первой гармоники частоты перекатывания тел качения по внутреннему кольцу (f_в) и равна 16 дБ.

Граничная частота спектра для подшипника SU314 :

Критерий определения верхней граничной частоты спектра огибающей высокочастотной вибрации подшипников качения имеет вид

max {f_гр = 2f_в + 2f_вр; f_гр = 3f_н + 2f_вр }

Пример расчета на основе частот подшипника см. п. 2:

f_гр = 2f_в + 2f_вр = 2*80.8+2*16.4 = 194.4 Гц

f_гр = 3f_н + 2f_вр = 3*50,4+2*16,4 = 184 Гц Максимальным из полученных значений является f_гр = 194,4 Гц, поэтому верхней граничной частотой спектра огибающей высокочастотной вибрации выбираем ближайшую из ряда используемых в анализаторе значений в сторону увеличения, т. е. f_гр=200 Гц.

Граничная частота спектра для подшипника SU314 с частотой вращения 16,4 Гц равна 200 Гц.

Дf_a = f_гр/n = 200/400=0,5

Число линий спектра n = 400.

Ширина полосы фильтра рассчитывается по формуле Дf_ф = (0,231*f_ф) = (0,231*12 800) = 2957- для третьоктавного фильтра где f_ф — среднегеометрическая частота полосового фильтра f_ф = 12 800 Гц.

После подстановки всех ранее рассчитанных значений глубина модуляции равна:

4. Из таблицы пороговых значений сильных для подшипника качения имеем:

для раковины на внутреннем кольце подшипника качения глубина модуляции сильного дефекта составляет 9%, а рассчитанное значение — 8,7%, следовательно, дефект в рассматриваемом подшипнике SU 314 — сильный.

Список используемой литературы

1. Баркова Н. А., Борисов А. А. Вибрационная диагностика машин и оборудования. — СПб.:Изд.центр СПбГМТУ, 2009.

2. Хруцкий О. В. Техническая диагностика. — СПб.:Изд.центр СПбГМТУ, 2005.