Статья
| Наименование | Исследование характеристик удара верхнего валка шестерённой клети при захвате заготовки | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Машиностроение | ||||
| Год | 2025 | Выпуск | 83 | Страницы | 96 - 105 |
| УДК | 621.771:658.58 | EDN | HEITUM | ||
| Аннотация | В статье приведены результаты исследования динамики процесса захвата заготовки прокатными валками горизонтальной клети, при котором происходит резкое увеличение крутящего момента и динамическое перемещение верхнего валка с выборкой зазора в подшипниках, что может приводить к ударам тел качения о наружное кольцо. Важность переходных процессов и ударных воздействий позволяет предположить их использование для оценки технического состояния подшипников и зубчатой передачи шестерённой клети. | ||||
| Реферат | Цель. Определение зависимости характеристик ударного взаимодействия подшипников верхнего валка шестерённой клети от скорости прокатки и величины обжатия при захвате заготовки, а также оценка возможности использования полученных параметров для диагностики технического состояния оборудования.
Методика. Экспериментальные исследования проводились на лабораторном прокатном стане ДУО-130, включающем мотор-редуктор, планетарный редуктор, шестерёнчатую клеть и шпиндели. В процессе прокатки свинцовых заготовок толщиной 8-11,7 мм варьировались частота вращения рабочих валков (6,1-44,1 об/мин) и величина абсолютного обжатия (1,0-2,0 мм). Измерения параметров виброускорения проводились анализатором вибрации 795M на корпусе подшипника холостой стороны верхнего валка. Фиксировались временные реализации виброускорения в момент захвата заготовки. Обработка данных включала определение размаха виброускорения, времени удара и времени затухания колебаний. Результаты. Установлено, что основным фактором, влияющим на амплитуду виброускорения при захвате заготовки, является частота вращения валков, в то время как величина усилия прокатки оказывает менее выраженное воздействие. Зависимость размаха виброускорения от частоты вращения носит экспоненциальный характер. При увеличении относительного обжатия и скорости прокатки наблюдается рост вибрационного воздействия, что связано с изменением сопротивления деформации материала. Научная новизна. Научная новизна работы заключается в установлении диагностической значимости параметров ударного взаимодействия (размах виброускорения, время удара, время затухания) при захвате заготовки, что позволяет рассматривать их как потенциальные показатели состояния подшипников и зубчатых передач шестерённой клети. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при создании экспертных модулей стационарных систем вибрационного контроля, обеспечивающих оперативную оценку технического состояния подшипников и элементов редуктора прокатных станов, что способствует повышению надежности и долговечности оборудования металлургических производств. |
||||
| Ключевые слова | шестерённая клеть, подшипник валка, удар, виброускорение, экспериментальные исследования. | ||||
| Финансирование | |||||
| Список источников |
1. Evaluation of the Diagnostic Sensitivity of Digital Vibration Sensors Based on Capacitive MEMS Accelerometers / M. Fidali, D. Augustyn, J. Ochmann, W. Uchman // Sensors (Basel). 2024. Vol. 24. Iss. 14. Article 4463. DOI: 10.3390/s24144463 EDN KGSTIP
2. Герике П. Б., Герике Б. Л. Моделирование деградации фактического состояния подшипников качения на основе единого диагностического критерия // Горная промышленность России. 2023. № S2. С. 32–36. DOI: 10.30686/1609-9192-2023-S1-32-36 EDN ICAWAX
3. Vibration based condition monitoring and fault diagnosis of wind turbine planetary gearbox: A review / T. Wang, Q. Han, F. Chu, Zh. Feng // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol. 126. P. 662–685. DOI: 10.1016/j.ymssp.2019.02.051
4. Сергеев К. О. Результаты применения безразборной диагностики судовых вспомогательных механизмов // Морские интеллектуальные технологии. 2024. № 2-1 (64). С. 90–96. DOI: 10.37220/MIT.2024.64.2.011 EDN MLSHTN
5. Shi Zh., Liu J. A novel test rig for the investigation of roller-cage impact of a needle roller bearing // Measurement Science and Technology. 2023. DOI: 10.1088/1361-6501/acb809 EDN RGMTAJ
6. Dynamic Characteristics Analysis of Cylindrical Roller Bearing with Dimensional Deviations in Cage Pocket / J. Xin, Z. Wang, X. Hao [et al.] // Applied Sciences. 2024. Vol. 14. Article 9433. DOI: 10.3390/app14209433 EDN YVEOFD
7. Shi Zh., Liu J., Xiao G. Analysis of cage slip and impact force in a cylindrical roller bearing with race defects // Tribology International. 2023. Vol. 180. Article 108208. DOI: 10.1016/j.triboint.2022.108208 EDN ETBTLZ
8. A novel honeycomb sandwich cylindrical shell with dual deformation mode for circumferential vibration isolation and enhanced stiffness / H. Ni, J. Liu, D. Liu [et al.] // Mechanical Systems and Signal Processing. 2025. Vol. 226. Article 112359. DOI: 10.1016/j.ymssp.2025.112359 EDN SSILKG
9. A dynamic model of defective bearing considering the detailed motion of the roller and the impact between the roller and the cage / W. Tu, B. Yang, W. Yu, Ya Luo // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part K: Journal of Multi-Body Dynamics. 2023. Vol. 237. Iss. 3. P. 494–510. DOI: 10.1177/14644193231180242 EDN DHMLOL
10. Vibration analysis of a coupled propulsion shaft-shell system based on the numerical and semi-analytical methods / J. Liu, X. Li, J. Liu [et al.] // Journal of Sound and Vibration. 2025. Vol. 599. Article 118845. DOI: 10.1016/j.jsv.2024.118845 EDN CDUBXM
11. Математическое моделирование взаимосвязанных электромеханических систем непрерывной подгруппы клетей прокатного стана. Часть 2. Исследование динамических нагрузок в универсальных клетях / А. А. Радионов, А. С. Карандаев, В. Р. Храмшин [и др.]. // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2015. Т. 15. № 2. С. 67–76. DOI: 10.14529/power150209 EDN TNUSNB
12. Исследование влияния условий испытаний подшипников качения на информативность оценки их технического состояния / И. С. Кудрявцева, А. П. Науменко, А. И. Одинец, В. В. Басакин // Проблемы машиноведения: материалы IV международной научно-технической конференции / науч. ред. П. Д. Балакин. Омск: Омский государственный технический университет, 2020. С. 361–367.
|
||||
| Полный текст |
|
||||