Спосіб визначення технічного стану зубчатого зачеплення редуктора мостового електричного крана

Спосіб визначення технічного стану зубчатого зачеплення редуктора мостового електричного крана, що включає періодичне вимірювання під час захвату вантажа на вхідному ступені редуктора значимого вібропараметра, який відрізняється тим, що під час вимірювання визначається набір частот модуляції, що порівнюється з граничним значенням максимальної з парціальних глибин модуляції вібрації. (19) (21) u201010189 (22) 18.08.2010 (24) 11.04.2011 (46) 11.04.2011, Бюл.№ 7, 2011 р. (72) КАДИЛЬНИКОВА ТЕТЯНА МИХАЙЛІВНА, СУШКО ЛАРИСА ФЕДОРІВНА, КОЛЕСНИК ЕЛЕОНОРА ОЛЕКСАНДРІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ 3 До складу системи, що забезпечує оцінку технічного стану зубчатого зачеплення мостового електричного крана, входять: аналізатор - збирач даних СД-11; персональний комп'ютер, сумісний з IBM PC/AT Pentium; принтер, переважно кольоровий; операційна система «Windows 95» або наступні версії; пакет програм DREAM for Windows; електронний ключ для програми DREAM for Windows; інструкції для експлуатації аналізатора - збирача даних СД-11 і пакета програм DREAM for Windows. Для зручності введення інформації фотозображень зубчастих передач із точками вимірів і місцями установки датчика зручно мати додатково цифрову фотокамеру або сканер. Якщо необхідно якийсь час використання системи в стаціонарному режимі роботи, наприклад, після виявлення в одній із зубчатих передач розвинених дефектів, то вводяться в систему наступні додаткові елементи: розширник каналів вимірів (від двох до шістнадцяти) з датчиками вібрації; додатковий пакет програм для роботи DREAM for Windows у стаціонарному режимі з інструкцією для експлуатації; датчик оборотів ротора ( для машин з різними частотами обертання в різних режимах). Розроблений програмно-апаратний комплекс моделювання технічного стану зубчатих передач дозволяє розв'язувати наступні завдання: 1. Дослідження стаціонарних і нестаціонарних перешкод, що супроводжують вимір кожного з досліджуваних параметрів і, у реальному масштабі часу, оптимально здійснюють процедуру фільтрації всіх досліджуваних параметрів з урахуванням статистичних властивостей і перешкод; 2. Для сукупності структурних параметрів досліджувати форму й інтенсивність потоку сигналів у зв'язку з подіями, що відбуваються. 3. Вибирати з безліч обраних цілей дослідження інформативні параметри, тобто ті, які дають стійкий статистичний зв'язок з майбутніми подіями. 4. Аналізувати величезних обсягів самої різної в реальному масштабі часу. Програмне забезпечення системи оцінки технічного стану зубчатих передач призначено для виконання наступних завдань: конфігурування системи з формуванням «дерева» об'єктів обстеження, у тому числі їхнього графічного зображення, а також бази даних необхідних технічних характеристик вузлів кожного об'єкта; визначення строків виконання періодичних вимірів параметрів, формування вимог до вимірів і команд для збирача даних (створення маршрутів або внутрішньої бази даних збирача); передача необхідних команд у збирача даних, прийом результатів вимірів і зберігання їх у базах даних; 58238 4 обробка даних вимірів з видачею результатів обстежень стану, а також рекомендацій з обслуговування устаткування; візуальне відображення результатів вимірів, граничних значень і засобів графічного аналізу; складання звітних матеріалів про результати обстежень, а також про видані рекомендації; підтримка баз даних, експорт і імпорт даних, робота в мережі. Зазначені завдання вирішуються за допомогою команд, внесених у відповідні меню програми DREAM for Windows. У рамках досліджень були проведені два види випробувань: зубчатої передачі редуктора моста електричного мостового крану; зубчатої передачі редуктора моста візка мостового електричного крану, що має поліпшену пляму контакту. Оцінка стану зубчастих передач базувалася на аналізі наступних характеристик: синхронно накопичених сигналів віброшвидкості й віброприскорення, обмірюваних на корпусі об'єкта; усереднених спектрів віброприскорення в діапазоні до 16 кГц при частотному дозволі 0,8 Гц; огинаючій сигнала в смузі частот виявлення зубцевих гармонік і в широкій смузі частот; спектрів згинаючої в полосі до 2 кГц; кепстрів. У якості основної провідної пари для редуктора моста крана використалася конічна пара шестерень із наступними параметрами: число зубів провідної шестерні - 8; число зубів веденої шестерні -41; передатне відношення -5,125. Вібрація вимірялася на корпусі редуктора моста крана при роботі на холостому ходу без вантажу й з вантажем 1 т на частотах обертання провідного вала 25; 50; 67 Гц. У якості основної провідної пари для редуктора моста візка крана використалася гепоїдна, притерта пара шестірень із наступними параметрами: число зубців провідної шестірні - 10; число зубців веденої шестірні - 39; передатне відношення - 3,9. Спосіб реалізується наступним чином. Користувач настроює цифровий фільтр (зовнішній вигляд програми фільтрації сигналів показаний на фіг. 1) на центральну частоту фільтра й ширину смуги фільтра. Після цього фільтр із заданими параметрами обробляє вхідний потік цифрових даних. Потім у роботу включається детектор і інтегратор, і після обробки, сигнал можна переглянути у вигляді графіка. На фіг.2 показані графіки сигналів непритертої зубчатої передачі: вихідний сигнал, сигнал після фільтра, який огинає сигнал у вібродатчика. Для виділення періодичної складової на амплітуді огинаючої сигналу використовується перетворення Фур'є, і тоді виходить спектр згинаючої амплітуди (фіг. 3). На графіку видно пік на частоті 90 Гц, рівній частоті обертання валу. Високий рівень цього піка свідчить про великий ступінь модуляції вібродатчика на зубцевій частоті, а також про ступінь осьової несиметричності зубчатої па 5 ри. Програма "DREAM for Windows" дозволяє одночасно запускати кілька підпрограм аналізу відображення сигналів. Удосконалення технічної моделі дозволяє створювати різні комплекси для проведення систем контролю зубчатих передач і проводити випробування на нестаціонарних режимах - на розгоні й вибігу зубцевої пари. Для цього 58238 6 реалізуються методи кореляції й синхронного нагромадження сигналів. Таким чином, застосування запропонованого способу дозволяє визначати технічний стан зубчатого зачеплення редуктора мостового електричного крана й на підставі дійсних даних ухвалювати рішення щодо строку технічного обслуговування редуктора, отже вирішити поставлене завдання та одержати необхідний технічний результат. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 58238 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601