Акустико-эмиссионная диагностика одна из составляющих технической диагностики. Назначение акустико-эмиссионной диагностики состоит в повышении надежности эксплуатации оборудования, аппаратуры, механизмов в период их эксплуатации, увеличении ресурса, вследствие обслуживания по техническому состоянию.
ООО «МЕТКАТОМ» - десять лет производит акустико-эмиссионные приборы диагностики подшипниковых узлов и зубчатых передач оборудования, которые принципиально отличаются от обычных вибрационных приборов.
Метод акустико-эмиссионной диагностики обладает преимуществами перед другими технологиями контроля:
Основными источниками формирования акустико-эмиссионных сигналов в оборудовании являются подшипниковые узлы и зубчатые передачи. Подшипниковый узел генерирует акустико-эмиссионный сигнал в широкой полосе частот с различными амплитудами, возрастающими по мере:
Наиболее информативным диапазоном частот для целей диагностики подшипников являются частоты 20-300 кГц. Поэтому в акустико-эмиссионном приборе ИРП-12 – индикаторе ресурса подшипников, разработанном и выпускаемом с 1999г используется данный диапазон частот.
Фото № 1
2000 -2004 г. проводились работы по конструированию и внедрению – сборщика данных АРП-11 анализатора ресурса оборудования.
Фото №2 Фото №3
Диагностика КМБ прибором АРП-11 Общий вид прибора АРП-11
Для создания эффективных диагностических приборов недостаточно определение диапазона частот их работы, требуется проанализировать процессы происходящие при эксплуатации подшипников и зубчатых передач, а также информацию, которую несут параметры акустической эмиссии.
Эксплуатация подшипников- это процесс трения твердых тел в подшипниковом узле, который в зависимости от условий проведения (внешняя среда, геометрия контакта и т.д.) приводит к разным видам изнашивания:
Источники А. Э. | Измеряемые параметры А. Э. | Информация параметров А. Э. |
1.Упругое взаимодействие, удары | Частотный спектр | Природа источника |
2. Изменение напряженно-деформированного состояния | Амплитуда | Энергия источника |
3.Пластическая деформация разрушения | ||
4. Изменение структуры и поверхностей трения | Скорость счета | Скорость развития дефектов |
5. Образование микротрещин | Распределение импульсов во времени | Тип развивающегося дефекта |
6. Образование частиц износа | ||
7. Выкрашивание поверхностей |
Чем выше закладываемые в разработку прибора характеристики, тем выше достоверность диагностики, требуемая глубина обнаружения. К примеру прибор АРП-11 в состоянии различать дефекты от 7-9 микрон (мехпримеси в смазке).
Главным диагностическим параметром АРП-11 устанавливается интегральный параметр Д, Параметр Д функционально связан с ресурсом обследованного подшипникового узла, выраженным в % от расчетного срока эксплуатации.
Графическая интерпретация диагностического параметра D прибора АРП-11 в зависимости от километров наработки и ресурса в процентах подшипникового узла транспортного оборудования (электровоза ЧС-6).
Кривая А1 - А - В - С - D - Е в координатах D - параметр АРП-11, и Т - пробег в километрах подшипникового узла транспортного оборудования (электровоза ЧС-6).
Точки тренда (Рис. 1) соответствуют следующим состояниям подшипника при отсутствии дефектов смазки и монтажа:
Вследствие того, что ресурс подшипника в отраслях с непрерывным циклом эксплуатации оборудования:
Учитывается в часах наработки, а на транспорте с периодическим циклом эксплуатации в км. пробега, в методику расчета в приборе АРП-11 вводится универсальный параметр Д – величина ресурса подшипникового узла в %.
Можно утверждать вследствие вышеизложенного, что современная а. э. технология контроля, в частности прибор АРП-11 позволяет решать задачи диагностирования, так и прогнозирования. Приводим примеры различных видов дефектов, обнаруженных с помощью АРП-11.
Именно решение задачи прогнозирования важно для перехода к обслуживанию машинного оборудования по техническому состоянию. Механику, энергетику, мастеру необходима не столько констатация факта, сколько определение срока службы оборудования или следующего профилактического осмотра, не менее необходима данная информация экономистам и управленческому персоналу
В 2006 году на базе АРП-11 разработан и внедрен в 2007 году 4-канальный с радио модемом прибор для стенда диагностики буксовых узлов грузовых вагонов.
Внедрена в производство и эксплуатируется на базе прибора АРП-11\7 семиканальная система диагностики подшипниковых узлов КП локомотивов на стенде САМ.
В 2008 году прошла успешные испытания бортовая система диагностики АРП-11 на электропоезде ЭР-2Т.
При внедрении бортовых систем диагностики локомотивов и вагонов на ж.д. транспорте необходимо отметить назначение и их преимущества:
Бортовая акустико-эмиссионная система диагностики колесно-моторных блоков предназначена для постоянного комплексного контроля состояния колесно-моторных блоков электровозов в эксплуатации и позволяет: контролировать состояние элементов колесно-моторных блоков в режиме реального времени; оперативно информировать локомотивную бригаду и работников депо о возникающих неисправностях и формировать рекомендации по движению, обслуживанию и мониторингу; накапливать результаты мониторинга с целью детального анализа и формирования базы данных; выполнять долгосрочный прогноз технического состояния;
Область применения прибора при диагностики ответственного, сложного и энергоемкого оборудования в отраслях:
ПО прибора совмещается с ПО ПК Windows XP для создания базы данных, трендов, форм отчетности.
Разработана программа « Помощь пользователю» при загрузке базы данных с прибора в ПК и при управлении АРП-11.
Стоимость АРП-11 зависит от сложности ПО и для стандартного оборудования - в 2раза дешевле импортных а.э. приборов.
В отличие от других а. э. приборов диагностирование прибором АРП-11 не требует инженерной квалификации и начальная подготовка составляет всего 5 дней.
Мы считаем, что за данной диагностикой будущее по применению в различных отраслях.