Статья
| Наименование | Система технического диагностирования цепных передач машин и механизмов | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Машиностроение | ||||
| Год | 2025 | Выпуск | 84 | Страницы | 73 - 81 |
| УДК | 620.179.143:681.2.083 | EDN | NAPXSV | ||
| Аннотация | В статье рассматривается актуальная проблема обеспечения надежности цепных передач, широко используемых в различных отраслях машиностроения. Проанализированы характерные дефекты и параметры, подлежащие техническому диагностированию, такие как удлинение цепи вследствие износа и неравномерность хода. Проведен анализ известного решения для диагностики цепных передач, основанного на использовании магниторезистивных сенсоров и постоянных магнитов, выявлены его существенные недостатки, главные из которых — зависимость от естественных магнитных меток цепи и крайняя чувствительность к ферромагнитному загрязнению в производственных условиях. В качестве перспективной альтернативы обосновано применение феррозондовых сенсоров, описаны их физические принципы работы, ключевые преимущества, включая высокую чувствительность и устойчивость к внешним помехам. Предложена система диагностирования цепных передач, суть которой заключается в циклическом создании локальных магнитных меток на цепи при помощи импульсного намагничивающего устройства, их последующем детектировании двумя феррозондовыми сенсорами, расположенными на фиксированном расстоянии, и удаления метки размагничивающим устройством после проведения измерений. Данный подход позволяет с высокой точностью вычислять мгновенную линейную скорость цепи, оценивать равномерность износа по длине цепи и прогнозировать остаточный ресурс. Приведено описание структурной схемы системы, алгоритмов работы в режимах пошагового диагностирования участков цепи и её полной длины для устранения накопленной погрешности. | ||||
| Реферат | Цель. Разработка системы технического диагностирования цепных передач, лишенной недостатков существующих аналогов, таких как зависимость от естественных магнитных неоднородностей цепи и чувствительность к ферромагнитным загрязнениям, для повышения точности контроля износа и надежности прогнозирования остаточного ресурса.
Методика. В основу системы положен активный метод диагностирования с применением феррозондовых сенсоров. Работа системы заключается в циклическом создании локальных искусственных магнитных меток на цепи с помощью импульсного намагничивающего устройства, их последующем детектировании двумя феррозондовыми сенсорами, расположенными на фиксированном расстоянии, и удалении метки размагничивающим устройством после проведения измерений. Использовались алгоритмы обработки сигналов для вычисления мгновенной скорости и анализа данных. Результаты. Разработана структурная схема и алгоритмы работы системы, реализующей два основных режима: пошаговое диагностирование участков цепи для оценки локального износа и диагностирование полной длины цепи для компенсации накопленной погрешности. Показано, что система позволяет с высокой точностью вычислять мгновенную линейную скорость, оценивать равномерность износа по длине цепи и прогнозировать остаточный ресурс. Научная новизна. Предложено применение активного диагностического метода с использованием феррозондовых сенсоров в комплексе с циклическим созданием и удалением искусственных магнитных меток для цепных передач. Этот подход позволяет полностью устранить зависимость от естественных магнитных свойств цепи и влияние ферромагнитных загрязнений, что недостижимо в известных аналогах на основе магниторезистивных сенсоров. Практическая значимость. Предложенная система предназначена для внедрения в различных отраслях машиностроения. Она позволяет осуществлять бесконтактный контроль состояния цепных передач в реальном времени без остановки оборудования, перейти от планово-предупредительных ремонтов к ремонтам по фактическому состоянию, что способствует сокращению неплановых простоев и значительному повышению эксплуатационной надежности. |
||||
| Ключевые слова | феррозонд, цепная передача, техническое диагностирование, износ, удлинение цепи. | ||||
| Финансирование | |||||
| Список источников |
1. Совершенствование сельскохозяйственных цепных передач / Е. В. Усова [и др.] // Тенденции развития науки и образования. 2022. № 92-9. С. 145–149. DOI: 10.18411/trnio-12-2022-448 EDN SBTAVO
2. Сергеев А. А. Расчет цепной передачи на примере привода ленточного конвейера // Молодой ученый. 2017. № 3 (137). С. 158–162. EDN XQZDQV
3. Методика расчета перспективных цепных передач на износ / Н. В. Озимов [и др.] // Тенденции развития науки и образования. 2024. № 109-13. С. 91–97. EDN RVBYJN
4. Алексеев А. В. Повышение срока службы цепных передач // Вестник машиностроения. 2025. Т. 104. № 2. С. 100–107. DOI: 10.36652/0042-4633-2025-104-2-100-107 EDN CPNCVE
5. Назаренко А. С., Редреев Г. В. Проблема диагностирования приводных цепей // Роль научно-исследовательской работы обучающихся в развитии АПК: сборник материалов Международной научно-практической конференции обучающихся, посвященной 90-летию со дня рождения Е. П. Огрызкова. Омск: Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина, 2019. С. 209–212. EDN KKHHNW
6. Метильков С. А., Бережной С. Б. Прогнозирование ресурса цепных передач // Вестник машиностроения. 2014. № 3. С. 22–25. EDN SMEIIT
7. Способ определения скорости и длины ферромагнитно активной транспортной или приводной цепи: пат. DE102016109968A1 Германия. № DE102016109968A1; заявл. 31.05.2016; опубл. 29.03.2019, Бюл. № 2019/13.
8. Residence Times Difference Fluxgate Magnetometers / B. Ando, S. Baglio, A. R. Bulsara, V. Sacco // IEEE Sensors journal. 2005. Vol. 5. No. 5. P. 895–904. DOI: 10.1109/JSEN.2005.853598
9. The noise of the Vacquier type sensors referred to changes of the sensor geometrical dimensions / C. Moldovanu, P. Brauer, O. V. Nielsen, J. R. Petersen // Sensors and Actuators A: Physical. 2000. Vol. 81. № 1-3. P. 197–199. EDN AESXIV
10. Власкин К. И. Разработка электромагнитных систем малогабаритных первичных преобразователей феррозондового типа: дис. … канд. техн. наук. Уфа. 2016. 155 с. EDN TFCRJS
11. Матюк В. Ф., Мельгуй М. А. Разработка нового прибора для магнитной структуроскопии на основе особенностей гистерезиса остаточной намагниченности при импульсном перемагничивании изделия // Приборы и методы измерений. 2011. № 1 (2). С. 17–24. EDN TQONNT
|
||||
| Полный текст |
|
||||