ХОЗЯЙСТВЕЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

5.1. Приборы, регистрирующие сигналыаку­стической эмиссии (ИРП-12, Contest)

Сигналы акустической эмиссии возникают в металлических деталях при пластических деформация металла.5.2. 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.

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

На рисунке:

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: , Dm

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

А.

Накопление усталостных микротрещин в поверх­ностном и приповерхностном слоях тел и дорожек ка­чения приводят к появлению микровыкрашиваний. W' 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.

Для конструктивно подобранных узлов и постоян­ной точке размещения датчика показания дисплея Da определяются функциональной зависимостью диаметра посадочного отверстия эксплуатируемого подшипника — d, числа оборотов вала — п(об/мин); коэффициента нагрузки К_п: Da = f(d,n,K_n).