RU2745382C1 - Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems - Google Patents

Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems Download PDF

Info

Publication number
RU2745382C1
RU2745382C1 RU2020111612A RU2020111612A RU2745382C1 RU 2745382 C1 RU2745382 C1 RU 2745382C1 RU 2020111612 A RU2020111612 A RU 2020111612A RU 2020111612 A RU2020111612 A RU 2020111612A RU 2745382 C1 RU2745382 C1 RU 2745382C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mechanical
model
hmnts
vmnts
scale
Prior art date
Application number
RU2020111612A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Колесников
Владимир Владимирович Шаповалов
Игорь Владимирович Колесников
Евгений Сергеевич Новиков
Андрей Львович Озябкин
Дмитрий Сергеевич Мантуров
Роман Андреевич Корниенко
Василий Борисович Мищиненко
Михаил Михайлович Шестаков
Павел Викторович Харламов
Марина Андреевна Буракова
Андрей Михайлович Петрик
Денис Алексеевич Рябыш
Эмин Эльдарович Фейзов
Валентина Александровна Фейзова
Джасур Якубович Сангин
Петр Алексеевич Коропец
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС)
Priority to RU2020111612A priority Critical patent/RU2745382C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2745382C1 publication Critical patent/RU2745382C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: testing equipment.SUBSTANCE: invention relates to testing equipment. The processes occurring on the frictional contact (FC) of the "object" and "model" are described by similar mathematical models, regression equations obtained in a field experiment, using mathematical planning of a complete or fractional factorial experiment. Measurement of HMNTS triboparameters is carried out during the tests. The friction coefficient is represented as a complex function, i.e. in the form of the ratio of the mutual tribospectrum in the tangential and normal directions to the autotribospectrum in the normal direction the real part of which characterizes the elastic properties of the frictional contact subsystem and the imaginary part of which characterizes the dissipative properties of the frictional contact subsystem. The control and recording of the specific area of ​​contact in real time is carried out by the method of conduction in a metal-metal pair or by the method of laser transmission in a metal-polymer pair. Equality of similarity constants is ensured in quasi-linear (mechanical) and essentially non-linear (frictional) subsystems of highly mobile non-linear mechanical systems (HMNTS) including pressure similarity constantsamplitudes of fluctuations of deformations of conservative bonds СΔА=1 and rigidity of conservative bonds.The masses performing plane-oscillatory motions in the field of gravitational forces in the full-scale HMNTS are reduced to a rotating center of reduction of the physical and mathematical model of the HMNTS. Simplification of the equivalent dynamic model of HMNTS is carried out while observing the equality of the total kinematic and potential energies of the full-scale HMNTS and its physical and mathematical model, using Rayleigh’s method, which takes into account the values of the stiffness of the bonds connecting the concentrated and distributed masses.EFFECT: ensuring a sufficient and necessary correspondence of the main dynamic characteristics of quasi-linear (mechanical) subsystems of the full-scale HMNTS and its physical model.1 cl, 11 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам испытаний узлов трения механических систем. Интенсивное развитие в XXI веке вычислительной техники, информационных технологий и инструментальных средств измерений способствует появлению новых, перспективных способов, методов и технологий для решения задач научного познания законов функционирования машин и механизмов. Практически любая машина или механизм являются фрикционными системами (ФС), состоящими из квазилинейных частей механических подсистем и существенно-нелинейных подсистем фрикционных контактов (ФК). С учетом специфики эксплуатации их можно выделить в особую группу - высокомобильные нелинейные технические системы (ВМНТС), к которым относятся железнодорожный, автомобильный, воздушный и водный транспорт.The invention relates to methods for testing friction units of mechanical systems. The intensive development in the 21st century of computer technology, information technologies and measuring instruments contributes to the emergence of new, promising methods, methods and technologies for solving problems of scientific knowledge of the laws of functioning of machines and mechanisms. Almost any machine or mechanism is a frictional system (FS) consisting of quasilinear parts of mechanical subsystems and essentially nonlinear subsystems of frictional contacts (FC). Taking into account the specifics of operation, they can be distinguished into a special group - highly mobile nonlinear technical systems (VMNTS), which include railway, road, air and water transport.

Развивающиеся методы виброакустической диагностики ФС на базе виброакустического анализа колебательных состояний поверхностных слоев трущихся тел позволяют без изменения их конструкции обеспечить наблюдение за изменением состояния отображением свойств ФС в координатах состояния, доступных измерению. От их колебательных состояний зависит стабильность работы ФК и, в конечном счете, устойчивость всей ФС и безопасность эксплуатации. Однако до настоящего времени отсутствуют системы непрерывного динамического мониторинга ФС, имеющие высокую достоверность прогноза.The developing methods of vibroacoustic diagnostics of FS based on vibroacoustic analysis of vibrational states of the surface layers of rubbing bodies make it possible, without changing their design, to monitor the state change by displaying the properties of the FS in state coordinates available for measurement. The stability of the FC operation and, ultimately, the stability of the entire FS and operational safety depend on their vibrational states. However, to date, there are no systems for continuous dynamic monitoring of FS, which have a high forecast reliability.

В качестве аналога выбран способ для контроля качества узлов трения [1], заключающийся в том, что осуществляют генерирование трибоакустического сигнала посредством относительного перемещения активных поверхностей узлов трения, происходящего с нагрузкой, измерение трибоакустического сигнала на контролируемом изделии и обработку преобразованного в электрическую форму сигнала, при этом процесс обработки состоит в последовательной фильтрации, разложении непрерывного сигнала в спектр, выделении информационных частот и соответствующих им амплитуд, перемножении получившегося вектора диагностических признаков на вектор взвешенных коэффициентов. и формировании интегральной регрессионной функции качества, значение которой однозначно характеризует узел трения и служит для сравнения с эталонными значениями интересующих диагнозов.As an analogue, a method was chosen for quality control of friction units [1], which consists in generating a triboacoustic signal by means of a relative movement of the active surfaces of friction units occurring with a load, measuring a triboacoustic signal on a controlled product and processing a signal converted into an electrical form, when The processing process consists in sequential filtering, decomposition of a continuous signal into a spectrum, extraction of information frequencies and corresponding amplitudes, multiplication of the resulting vector of diagnostic features by a vector of weighted coefficients. and the formation of an integral regression function of quality, the value of which uniquely characterizes the friction unit and serves for comparison with the reference values of the diagnoses of interest.

Недостатком аналога является то, что при данном способе не обеспечивается соответствие основных динамических характеристик квазилинейных (механических) подсистем натурной ВМНТС и модели.The disadvantage of the analogue is that this method does not ensure the correspondence of the basic dynamic characteristics of the quasilinear (mechanical) subsystems of the full-scale VMNTS and the model.

В качестве прототипа выбран способ испытаний узлов трения [2], заключающийся в том что, механические системы объектной и модельной фрикционных механических систем (ВМНТС), состоящей из подсистемы механической и подсистемы или подсистем фрикционных, при этом механические подсистемы описываются системой аналогичных линеаризованных дифференциальных уравнений, а процессы, протекающие на фрикционном контакте (ФК) «объекта» и «модели», описываются аналогичными математическими моделями, уравнениями регрессии, получаемыми при натурном эксперименте, например, с применением математического планирования полного или дробного факторного эксперимента, при этом между параметрами «объекта» и «модели» обеспечивается следующее соотношение: отношение линейных размеров объекта (L) и модели (l) равно геометрическому масштабу подобияAs a prototype, a method for testing friction units [2] was chosen, which consists in the fact that, mechanical systems of object and model friction mechanical systems (VMNTS), consisting of a mechanical subsystem and a subsystem or subsystems of friction, while the mechanical subsystems are described by a system of similar linearized differential equations, and the processes occurring on the frictional contact (FC) of the "object" and "model" are described by similar mathematical models, regression equations obtained in a natural experiment, for example, using the mathematical planning of a full or fractional factorial experiment, while between the parameters of the "object" and "model" the following relationship is provided: the ratio of the linear dimensions of the object (L) and the model (l) is equal to the geometric scale of similarity

Figure 00000001
Figure 00000001

отношение времени протекания исследуемых процессов объекта (Т) и модели (t) равноthe ratio of the course of the investigated processes of the object (T) and the model (t) is

Figure 00000002
Figure 00000002

отношение физико-механических параметров материалов (модуля упругости, температуры объемной и ее градиента и т.д.) объекта (Ф) и модели (ф) равноthe ratio of the physical and mechanical parameters of materials (elastic modulus, volume temperature and its gradient, etc.) of the object (Ф) and the model (Ф) is equal to

Figure 00000003
Figure 00000003

отношение внешних сил, действующих внутри системы, объекта (F) и модели (f) равноthe ratio of external forces acting inside the system, the object (F) and the model (f) is

Figure 00000004
Figure 00000004

отношение площадей объекта (S) и модели (s) равноthe ratio of the areas of the object (S) and the model (s) is

Figure 00000005
Figure 00000005

отношение амплитуд колебаний связей механических подсистем и деформаций микронеровностей объекта (А) и модели (а) равноthe ratio of the vibration amplitudes of the links of mechanical subsystems and deformations of microroughnesses of the object (A) and the model (a) is equal to

Figure 00000006
Figure 00000006

отношение параметров микрогеометрии фрикционных поверхностей объекта (Н) и модели (h) равноthe ratio of the parameters of the microgeometry of the friction surfaces of the object (H) and the model (h) is

Figure 00000007
Figure 00000007

отношение контактного давления объекта (Q) и модели (q) равноthe ratio of the contact pressure of the object (Q) and the model (q) is

Figure 00000008
Figure 00000008

отношение линейных скоростей скольжения объекта (V) и модели (v) равноthe ratio of the linear velocities of sliding of the object (V) and the model (v) is

Figure 00000009
Figure 00000009

отношение масс объекта (М) и модели (m) равноthe ratio of the masses of the object (M) and the model (m) is

Figure 00000010
Figure 00000010

отношение жесткостей объекта (С) и модели (с) равноthe ratio of the stiffness of the object (C) and the model (c) is

Figure 00000011
Figure 00000011

отношение частот колебаний объекта (Ω) и модели (ω) равноthe ratio of the vibration frequencies of the object (Ω) and the model (ω) is

Figure 00000012
Figure 00000012

отношение удельных величин спектральных плотностей мощностиratio of specific values of spectral power densities

Figure 00000013
Figure 00000013

гдеWhere

Figure 00000014
Figure 00000014

- спектральная плотность сигнала x(t) в единицу времени Т на частоте Ω, приходящаяся на единицу площади S поверхности), при этом правые части дифференциальных уравнений (внешние возмущающие воздействия математических моделей ВМНТС) обеспечивают выполнение констант подобия амплитуды колебанийis the spectral density of the signal x (t) per unit of time T at the frequency Ω, per unit area S of the surface), while the right-hand sides of the differential equations (external disturbing effects of the mathematical models of VMNTS) ensure the fulfillment of the oscillation amplitude similarity constants

Figure 00000015
Figure 00000015

и частоты колебанийand vibration frequencies

Figure 00000016
Figure 00000016

при этом измерение трибопараметров ВМНТС осуществляется во время проведения испытаний, коэффициент трения представляется в виде комплексной функции, т.е. в виде отношения взаимного трибоспектра в тангенциальном и нормальном направлениях к автотрибоспектру в нормальном направлении, действительная часть которого характеризует упругие, а мнимая - диссипативные свойства подсистемы фрикционного контакта, одновременно выполняется контроль и фиксирование удельной площади касания в реальном масштабе времени, например, методом проводимости в паре металл-металл или методом лазерного просвечивания в паре металл-полимер, а значение контактной температуры (максимальной объемной температуры, температуры на вершинах микронеровностей контакта) определяется формулойIn this case, the measurement of the VMNTS triboparameters is carried out during the tests, the friction coefficient is represented as a complex function, i.e. in the form of the ratio of the mutual tribospectrum in the tangential and normal directions to the autotribospectrum in the normal direction, the real part of which characterizes the elastic and the imaginary part characterizes the dissipative properties of the frictional contact subsystem, simultaneously monitoring and fixing the specific area of contact in real time, for example, by the method of conduction in steam metal-metal or by the method of laser transmission in a metal-polymer pair, and the value of the contact temperature (maximum bulk temperature, temperature at the tops of contact microroughnesses) is determined by the formula

Figure 00000017
Figure 00000017

где J - ток, проходящий через контакт;where J is the current passing through the contact;

Rk - сопротивление контакта;R k - contact resistance;

αT - коэффициент внешней теплоотдачи;α T - coefficient of external heat transfer;

ρ - удельное сопротивление,ρ - resistivity,

Figure 00000018
- «длина» контакта.
Figure 00000018
- "length" of the contact.

Недостатком этого способа является то, что не обеспечивается достаточное и необходимое соответствие основных динамических характеристик квазилинейных (механических) подсистем натурной ВМНТС и ее физической модели.The disadvantage of this method is that it does not provide a sufficient and necessary correspondence of the basic dynamic characteristics of quasilinear (mechanical) subsystems of the full-scale VMNTS and its physical model.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что с целью обеспечения равенства констант подобия в квазилинейной (механической) и существенно нелинейной (фрикционной) подсистемах высокомобильных нелинейных технических систем (ВМНТС) и в частности обеспечения константы подобия давления

Figure 00000019
амплитуд колебания деформаций консервативных связей СΔA=1 и жесткости консервативных связей
Figure 00000020
массы, совершающие плоскоколебательные движения в поле сил тяготения в натурной ВМНТС приводятся к вращающемуся центру приведения физико-математической модели ВМНТС, а упрощение эквивалентной динамической модели ВМНТС выполняется при соблюдении равенства суммарных кинематических и потенциальных энергий натурной ВМНТС и ее физико-математической модели, а также с использованием метода Рэлея, т.е. с учетом величины жесткости связей, соединяющих сосредоточенные и распределенные массы.The essence of the invention lies in the fact that in order to ensure the equality of the similarity constants in the quasilinear (mechanical) and substantially nonlinear (frictional) subsystems of highly mobile nonlinear technical systems (HMNTS) and, in particular, to ensure the pressure similarity constant
Figure 00000019
amplitudes of fluctuations of deformations of conservative bonds С ΔA = 1 and rigidity of conservative bonds
Figure 00000020
masses performing plane-oscillatory motions in the field of gravitational forces in a full-scale VMNTS are reduced to a rotating center of reduction of the physical and mathematical model of the VMNTS, and the simplification of the equivalent dynamic model of the VMNTS is performed while observing the equality of the total kinematic and potential energies of the full-scale VMNTS and its physical and mathematical model, as well as using the Rayleigh method, i.e. taking into account the value of the stiffness of the links connecting the concentrated and distributed masses.

Пример:Example:

Эксплуатационная эффективность и надежность тяжелонагруженных муфт привода вертолетов определяется как нагрузочно-скоростными условиями эксплуатации, так и физико-механическими, физико-химическими, трибологическими параметрами процессов трения во фрикционных подсистемах. С целью повышения надежности и долговечности тяжелонагруженных пар трения вертолетов в условиях низких температур Арктики и Антарктики в настояще примере предлагается способ оценки упруго-диссипативных характеристик фрикционного взаимодействия муфт шлицевых соединений хвостовой трансмиссии вертолета МИ-26 [3].The operational efficiency and reliability of heavily loaded helicopter drive couplings is determined by both the load-speed operating conditions and the physicomechanical, physicochemical, tribological parameters of the frictional processes in the friction subsystems. In order to increase the reliability and durability of heavily loaded friction pairs of helicopters at low temperatures in the Arctic and Antarctic, this example proposes a method for evaluating the elastic-dissipative characteristics of the frictional interaction of the splined couplings of the tail transmission of the MI-26 helicopter [3].

Схема привода хвостового винта показана на фиг. 1, из которой следует, что вращающий момент от главного редуктора передается винту через хвостовой вал, промежуточный и хвостовой редукторы. Хвостовой вал состоит из отдельных полых валов (труб 1 и 2), последовательно соединенных шлицевыми муфтами. Шлицевые муфты с фланцами вращаются в подшипниках промежуточных опор 3, на которых смонтированы также и температурные датчики 4.The tail rotor drive circuit is shown in FIG. 1, from which it follows that the torque from the main gearbox is transmitted to the propeller through the tail shaft, intermediate and tail gearboxes. The tail shaft consists of individual hollow shafts (pipes 1 and 2), connected in series by splined couplings. Splined couplings with flanges rotate in bearings of intermediate supports 3, on which temperature sensors 4 are also mounted.

Основное назначение хвостового вала - передача вращающего момента от главного редуктора хвостовому винту посредством последовательно соединенных упругих элементов, имеющих определенные массы и моменты инерции. Шлицевая муфта сконструирована так, что наконечник вращается в подшипнике, закрепленном на шпангоуте.The main purpose of the tail shaft is to transfer torque from the main gearbox to the tail rotor by means of series-connected elastic elements having certain masses and moments of inertia. The splined coupling is designed so that the tip rotates in a bearing attached to the frame.

Установлено, что основными неисправностями шлицевых муфт трансмиссии вертолета являются: образование трещин и расслоений резиновой обоймы подшипника; подтекание смазочного материала из-под уплотнений шлицевых соединений и подшипника, в результате чего при высоких контактных напряжениях возрастают сопротивления, повышается коэффициент трения, способствующий перегреву подшипника, муфты и ее опоры, деформации и образованию продуктов износа деталей муфты; образованию бокового зазора в соединениях муфт, перекоса опоры хвостового вала, повышенного биения трубы вала, излома оси или скручиванию вала.It has been established that the main malfunctions of the spline couplings of the helicopter transmission are: the formation of cracks and delamination of the rubber bearing cage; leakage of lubricant from under the seals of spline joints and the bearing, as a result of which, at high contact stresses, resistances increase, the coefficient of friction increases, which contributes to overheating of the bearing, coupling and its support, deformation and the formation of wear products of the coupling parts; the formation of a lateral clearance in the couplings, misalignment of the tail shaft support, increased beating of the shaft tube, axle fracture or twisting of the shaft.

При запуске трансмиссии вертолета в условиях экстремально низких температур установленные в муфтах стационарные датчики контроля температуры 4 не в состоянии своевременно информировать пилотов о возникающих проблемах. Необходима более современная технология диагностики шлицевых соединений, позволяющая в реальном времени идентифицировать любые нештатные ситуации, что позволит повысить безопасность пилотирования на дальние расстояния.When starting the helicopter transmission in extremely low temperatures, stationary temperature control sensors 4 installed in the couplings are not able to promptly inform the pilots about the problems that arise. A more modern technology for diagnostics of spline connections is needed, which makes it possible to identify any abnormal situations in real time, which will improve the safety of long-distance piloting.

Трибологическая система шлицевого соединения трансмиссии вертолета МИ-26 (Фиг. 2) рассмотрена на примере муфты (а), состоящей из шлицевого стакана (б) и шлицевого наконечника (в), на неподвижном шпангоуте фюзеляжа 5 установлены датчики виброускорения 6. Данное соединение относится к системам, характеризующимся нелинейными взаимосвязанными физико-механическими, теплофизическими, трибохимическими, нагрузочно-скоростными и другими факторами, факторами влияния окружающей среды. Она состоит из множества подсистем, которые взаимодействуют друг с другом. Особенностью данной трибосистемы муфты шлицевого соединения является то, что она эксплуатируется под влиянием значительных вибраций основного двигателя и всего вертолета в целом.The tribological system of the spline connection of the MI-26 helicopter transmission (Fig. 2) is considered on the example of a clutch (a), consisting of a splined cup (b) and a spline tip (c), vibration acceleration sensors 6 are installed on a fixed fuselage frame 5. systems characterized by nonlinear interconnected physical-mechanical, thermophysical, tribochemical, load-speed and other factors, factors of environmental influence. It consists of many subsystems that interact with each other. A feature of this tribosystem of the splined coupling is that it is operated under the influence of significant vibrations of the main engine and the entire helicopter as a whole.

Для достижения поставленной цели следует использовать современные технические средства измерения физических величин, цифровой передачи и обработки сигналов. Наиболее эффективны измерительные схемы вибрации, включающие два измерительных сигнала о колебаниях входного воздействия (тягового момента двигателя) и колебаниях непосредственно муфты шлицевого соединения. Это позволяет использовать спектральный анализ данных, оценить соотношение когерентного спектра к спектру входного воздействия и устранить значительную часть случайных помех. Предлагается алгоритм трибоспектральной идентификации муфт шлицевых соединений трансмиссии вертолета МИ-26 (Фиг. 3) на основе использования датчиков крутящего момента Mд(t). Со стороны муфты шлицевого соединения отмечены ее вибронагруженности - N(t), Iξ(t) - интегральная оценка безразмерного коэффициента демпфирования, W(iω) - частотная передаточная функция. В схеме использованы аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и Цифро-аналоговый преобразователь(ЦАП) (Фиг. 3).To achieve this goal, modern technical means of measuring physical quantities, digital transmission and signal processing should be used. The most effective vibration measuring circuits include two measuring signals about fluctuations in the input action (engine thrust torque) and vibrations of the spline coupling itself. This makes it possible to use spectral analysis of the data, to estimate the ratio of the coherent spectrum to the spectrum of the input stimulus, and to eliminate a significant part of random noise. An algorithm for tribospectral identification of the spline couplings of the transmission of the MI-26 helicopter (Fig. 3) based on the use of torque sensors M d (t) is proposed. On the side of the splined coupling, its vibration loading is marked - N (t), I ξ (t) is the integral estimate of the dimensionless damping coefficient, W (iω) is the frequency transfer function. The circuit uses an analog-to-digital converter (ADC) and a digital-to-analog converter (DAC) (Fig. 3).

Для идентификации процессов динамического нагружения муфт используем основы теории автоматического управления [6] путем анализа амплитудных фазовых, временных и интегральных критериев качества. На основе регистрируемых во времени измерительной подсистемой колебаний входного воздействия (момента тягового двигателя) и выходных координат смещений муфты оценивается комплексный коэффициент передачи на каждой частоте гармонического колебания.To identify the processes of dynamic loading of couplings, we use the foundations of the theory of automatic control [6] by analyzing the amplitude phase, time and integral quality criteria. On the basis of the oscillations of the input action (torque of the traction motor) and the output coordinates of the coupling displacements registered in time by the measuring subsystem, the complex transmission coefficient is estimated at each harmonic oscillation frequency.

Figure 00000021
Figure 00000021

где SM(iω) - спектральная плотность мощности входного воздействия, тягового момента M(t); SN(iω) - спектральная плотность мощности силы нормального смещения N(t); А(ω) - амплитудный спектр; ϕ(ω) - фазовый спектр; Р(ω) - действительный спектр; Q(ω) - мнимый спектр.where S M (iω) - spectral power density of the input action, traction moment M (t); S N (iω) - spectral power density of the normal displacement force N (t); А (ω) - amplitude spectrum; ϕ (ω) - phase spectrum; Р (ω) - real spectrum; Q (ω) is an imaginary spectrum.

Выражение (1) позволяет рассчитать комплексный коэффициент передачи [6] и амплитудную фазовую функцию, характеризующую соотношение упруго-инерционных и диссипативных составляющих фрикционного взаимодействия [5; 4]. Как известно, интегральные оценки позволяют оценить величины затухания колебаний и отклонений регулируемой величины в совокупности, без определения того и другого в отдельности [6]. Поэтому наряду с хорошо всем известными линейными и квадратичными интегральными критериями качества переходных характеристик нами предложено еще оценивать упруго-инерционные и диссипативные составляющие по амплитудным фазовым характеристикам для каждого момента времени в заданных октавных (1/3, 1/12 или 1/24-долеоктавных) диапазонах частот [5]. Это позволяет с более высокой степенью достоверности выбрать наиболее информативные диапазоны собственных частот, на которых проявляется влияние физико-механических характеристик смазочного материала (гипоидной смазки), а также износа поверхностей шлицев соединения муфты.Expression (1) allows you to calculate the complex transfer coefficient [6] and the amplitude phase function, which characterizes the ratio of elastic-inertial and dissipative components of frictional interaction [5; four]. As is known, integral estimates allow one to estimate the values of damping of oscillations and deviations of the controlled value in aggregate, without determining the one and the other separately [6]. Therefore, along with the well-known linear and quadratic integral criteria for the quality of transient characteristics, we also proposed to evaluate the elastic-inertial and dissipative components by the amplitude phase characteristics for each moment in time at a given octave (1/3, 1/12, or 1/24-fraction octave) frequency ranges [5]. This makes it possible with a higher degree of reliability to select the most informative ranges of natural frequencies, in which the influence of the physical and mechanical characteristics of the lubricant (hypoid lubricant), as well as the wear of the surfaces of the splines of the coupling joint, is manifested.

Для идентификации упруго-диссипативных и динамических характеристик муфт использованы следующие интегральные оценки:To identify the elastic-dissipative and dynamic characteristics of the couplings, the following integral estimates were used:

- упруго-инерционных составляющих взаимодействия, способствующих сближению контактирующих поверхностей трения, повышению контактных напряжений и температур- elastic-inertial components of interaction, contributing to the convergence of contacting friction surfaces, increasing contact stresses and temperatures

Figure 00000022
Figure 00000022

где t - регистрируемое время наработки;where t is the recorded operating time;

ωi, ωj - граничные частоты при октавном (долеоктавном) спектральном анализе;ω i , ω j - cutoff frequencies in octave (fractional octave) spectral analysis;

Р(ω) - действительная частотная характеристика, характеризующая упруго-инерционные составляющие комплексной величины (1)Р (ω) is the real frequency response characterizing the elastic-inertial components of the complex quantity (1)

Figure 00000023
Figure 00000023

- инерционных составляющих взаимодействия, способствующих потере стабильности фрикционной связи- inertial components of interaction, contributing to the loss of stability of the friction connection

Figure 00000024
Figure 00000024

- диссипативных составляющих взаимодействия, характеризующих силы сопротивления, противоположно направленные вектору скорости относительного скольжения- dissipative components of the interaction, characterizing the resistance forces oppositely directed to the velocity vector of relative slip

Figure 00000025
Figure 00000025

где Q(ω) - мнимая частотная характеристика комплексной величины (1), характеризующая диссипацию энергии при динамическом взаимодействииwhere Q (ω) is the imaginary frequency characteristic of the complex quantity (1), which characterizes the energy dissipation during dynamic interaction

Figure 00000026
Figure 00000026

- диссипативных составляющих взаимодействия, характеризующих развитие во фрикционно-механической подсистеме фрикционных автоколебаний, то есть сил сопротивления, вектор которых сонаправлен с вектором скорости относительного скольжения- dissipative components of the interaction, which characterize the development in the frictional-mechanical subsystem of frictional self-oscillations, that is, resistance forces, the vector of which is co-directional with the velocity vector of relative slip

Figure 00000027
Figure 00000027

Известно, что демпфирующие свойства механических систем в линейной теории колебаний оценивается безразмерным коэффициентом демпфирования ξ, как отношение показателя экспоненты затухания амплитуд колебаний n к частоте свободных колебаний ω0. В существенно нелинейных фрикционных системах определить коэффициент сложно. Нами была предложена эмпирическое выражение для оценки коэффициента ξ в виде некоторой интегральной величины Iξ(t) для текущего момента времени t, позволяющее идентифицировать частотные диапазоны виброколебаний нелинейных систем, в которых диссипативные свойства оказывают наибольшее влияние на динамику системыIt is known that the damping properties of mechanical systems in the linear theory of oscillations are estimated by the dimensionless damping coefficient ξ, as the ratio of the exponent of the damping of the oscillation amplitudes n to the frequency of free oscillations ω 0 . In substantially non-linear friction systems, it is difficult to determine the coefficient. We have proposed an empirical expression for estimating the coefficient ξ in the form of a certain integral value I ξ (t) for the current time moment t, which makes it possible to identify the frequency ranges of vibrational vibrations of nonlinear systems in which dissipative properties have the greatest effect on the dynamics of the system

Figure 00000028
Figure 00000028

где n - коэффициент затухания колебаний, с-1; ω0 - частота собственных колебаний, с-1;where n is the damping coefficient of oscillations, s -1 ; ω 0 - frequency of natural vibrations, s -1 ;

β - коэффициент сопротивления колебаниям, Н⋅с/м;β - coefficient of resistance to vibrations, N⋅s / m;

β0 - критическая величина коэффициента сопротивления колебаниям, при которой колебательный характер сменяется на монотонно затухающий (апериодический), Н⋅с/м;β 0 - the critical value of the coefficient of resistance to oscillations, at which the oscillatory character is replaced by a monotonically damping (aperiodic), Н⋅s / m;

IFc, IA, IC, Im - интегральные оценки качества [5], вычисленные на основе анализа амплитудно-фазовых характеристик и косвенно характеризующие соотношение сил сопротивления (5), фрикционных автоколебаний (7), сил упругости (2) и сил инерции (4).I Fc , I A , I C , I m - integral quality assessments [5], calculated on the basis of the analysis of amplitude-phase characteristics and indirectly characterizing the ratio of resistance forces (5), frictional self-oscillations (7), elastic forces (2) and forces inertia (4).

Наблюдение за математическим ожиданием, среднеквадратичным отклонением и пик-фактором оценок (2)-(8) в реальном времени наблюдения t позволяет реализовать задачи идентификации и изменений во времени упруго-диссипативных характеристик.Observing the mathematical expectation, standard deviation and peak-factor of estimates (2) - (8) in real time observation t allows one to realize the problems of identification and changes in time of elastic-dissipative characteristics.

Реализацию задачи динамического мониторинга шлицевых муфт удобнее. реализовать с помощью единого критерия, который бы реализовывал анализ обобщенных характеристик фрикционно-механической системы и позволял предсказывать с определенной вероятностью изменение тренда характеристик. В качестве такой характеристики нами предложен динамический критерий качества (9), предельно допустимое значение которого равно единице и соответствует порогу «предупреждения».The task of dynamic monitoring of splined couplings is more convenient. to be implemented using a single criterion that would implement the analysis of the generalized characteristics of the friction-mechanical system and allow predicting, with a certain probability, a change in the trend of characteristics. As such a characteristic, we have proposed a dynamic quality criterion (9), the maximum permissible value of which is equal to one and corresponds to the “warning” threshold.

Figure 00000029
Figure 00000029

где Ik - интегральные оценки оцениваемых параметров стационарного коэффициента передачи (1); запаса устойчивости по амплитуде L и фазе ψ; частотного показателя колебательности М; частоты среза ωс, характеризующей длительность переходного процесса; частоты ω0 полосы пропускания; квадратичного критерия качества переходного процесса по смещению I и скорости I' [9], а также указанных ранее оценок (2)-(8) [5, 7]where I k - integral estimates of the estimated parameters of the stationary transmission coefficient (1); stability margin in amplitude L and phase ψ; frequency index of vibrational M; cutoff frequency ω s , which characterizes the duration of the transient process; frequency ω 0 bandwidth; the quadratic quality criterion of the transient process for the displacement I and the speed I '[9], as well as the previously indicated estimates (2) - (8) [5, 7]

Figure 00000030
Figure 00000030

где ν - количество наблюдаемых значений; Pki - измеренная физическая величина; Pk0 - ее опорное значение, установленное по результатам предварительных испытаний.where ν is the number of observed values; P ki - measured physical quantity; P k0 - its reference value, established according to the results of preliminary tests.

Чем меньше уровень Iд(t), тем более стабильная и устойчивая фрикционная система муфты. Величины (9), превышающие единичное значение, соответствуют аномальным условиям эксплуатации в форме биений, резонанса и др. форм отклонений от стационарной траектории движения.. В соответствии с «правилом трех среднеквадратичных отклонений» был также установлен порог «опасности», когда значения Iд(t)≥1,15.The lower the level I d (t), the more stable and stable the clutch friction system. Values (9) exceeding a single value correspond to abnormal operating conditions in the form of beats, resonance, and other forms of deviations from the stationary trajectory of motion. In accordance with the “rule of three standard deviations”, the “hazard” threshold was also set when the values of I d (t) ≥1.15.

Наблюдение осредненных уровней, указанных выше оценок за длительный период эксплуатации, позволяет установить пороги «предупреждения» и «опасности», если точечные оценки математической статистики регистрируемых в данный момент времени величин превысят уровень соответственно в 2…3 среднеквадратичных отклонения. В этом случае бортовая система мониторинга трибоспектральной идентификации сигнализирует пилотам о возможных проблемах с трансмиссией вертолета и через ЦАП передает исполнительному механизму команды об уменьшении нагрузочно-скоростных режимов привода двигателя.Observation of the averaged levels of the above estimates for a long period of operation makes it possible to set the thresholds for "warning" and "danger" if the point estimates of the mathematical statistics of the values recorded at a given time exceed the level by 2 ... 3 standard deviations, respectively. In this case, the on-board tribospectral identification monitoring system signals to the pilots about possible problems with the helicopter transmission and, through the DAC, sends commands to the actuator to reduce the load-speed modes of the engine drive.

Изменение нагрузочно-скоростных условий эксплуатации, изменении температуры окружающего воздуха и значительное количество побочных факторов оказывают существенное влияние на динамику работы шлицевых муфт. К таким факторам можно отнести: высокочастотные колебания при образовании локальных металлических связей при фреттинг-коррозии; значительное изменение скорости относительного проскальзывания поверхностей трения; сближение или удаление контактирующих поверхностей трения под влиянием сил инерции; деформации активных объемов поверхностей трения, рост контактных напряжений. Совокупность неблагоприятных факторов, нагрузки и скорости скольжения может обусловливать изменение микрогеометрии поверхностей трения с последующим развитием пластических деформаций, фрикционных автоколебаний, что может приводить к увеличению нестабильности трибосистемы, атермическому или термическому схватыванию, высоким значениям динамического коэффициента трения (эффект Толстого - Пуша).Changes in load-speed operating conditions, changes in ambient temperature and a significant number of side factors have a significant impact on the dynamics of the operation of splined couplings. These factors include: high-frequency vibrations during the formation of local metal bonds during fretting corrosion; significant change in the rate of relative slipping of friction surfaces; convergence or removal of contacting friction surfaces under the influence of inertial forces; deformation of active volumes of friction surfaces, an increase in contact stresses. The combination of unfavorable factors, loads and sliding speed can cause a change in the microgeometry of friction surfaces with the subsequent development of plastic deformations, frictional self-oscillations, which can lead to an increase in the instability of the tribosystem, athermal or thermal seizure, high values of the dynamic coefficient of friction (the Tolstoy - Push effect).

При возрастании передаваемого муфтой момента вследствие трения в соединениях шлицевой муфты в зависимости от соотношения физико-механических, триботехнических характеристик узла трения изменяется регистрируемое виброускорение шпангоута исследуемых муфт (Фиг. 4), где 7 - момент запуска тягового двигателя; 8 - достижение номинального числа оборотов; 9 - ряд резонансных колебаний; 10 - момент прикладывания тягового момента; 11 - момент остановки двигателя; 12 - виброускорение 5 опора, g; 13 - виброускорение 6 опора, g; 14 - скорость, об/мин; 15 - момент, Нм.With an increase in the moment transmitted by the clutch due to friction in the joints of the spline clutch, depending on the ratio of the physicomechanical, tribotechnical characteristics of the friction unit, the recorded vibration acceleration of the frame of the investigated clutches changes (Fig. 4), where 7 is the moment of starting the traction motor; 8 - reaching the nominal speed; 9 - a number of resonant oscillations; 10 - the moment of applying the traction moment; 11 - the moment of stopping the engine; 12 - vibration acceleration 5 support, g; 13 - vibration acceleration 6 support, g; 14 - speed, rpm; 15 - moment, Nm.

С момента запуска тягового двигателя 7 (см. Фиг. 4) до достижения. номинального числа оборотов 8 фрикционно-механическая система проходит через ряд резонансных колебаний Р. После некоторого прогрева трибосопряжений к механической системе прикладывается тяговый момент 10, обеспечивающий относительное вращение хвоста вертолета.From the moment of starting the traction motor 7 (see Fig. 4) until reaching. the nominal speed 8, the friction-mechanical system passes through a series of resonant oscillations P. After some warming up of the tribo-couplings, a traction torque 10 is applied to the mechanical system, which ensures the relative rotation of the tail of the helicopter.

Испытания проводились в соответствии с утвержденной методикой испытаний (табл. 1). В момент времени 11 (Фиг. 4) производилась остановка двигателей. Видно, что регистрируемые виброускорения 12 и 13 (Фиг. 4) муфт шлицевых соединений вала трансмиссии вертолета по-разному откликаются на действие приложенного момента двигателя.The tests were carried out in accordance with the approved test procedure (Table 1). At time 11 (Fig. 4), the engines were stopped. It can be seen that the recorded vibration accelerations 12 and 13 (Fig. 4) of the spline couplings of the helicopter transmission shaft respond differently to the action of the applied engine torque.

Figure 00000031
Figure 00000031

Это обусловлено как точностью сборки и установки муфт, внешними нагрузочно-скоростными внешними факторами, так и возникающими в трибосистеме шлицевого соединения сопротивлениями, связанными с неравномерностью попадания смазочного материала в зацепление шлицев, износом зубьев шлицевого соединения, инерционности зацепления и другими факторами.This is due to both the accuracy of the assembly and installation of couplings, external load-speed external factors, and the resistances arising in the tribosystem of the spline connection, associated with the unevenness of the ingress of lubricant into the engagement of the splines, wear of the teeth of the spline, the inertia of the engagement and other factors.

Для возможности диагностики характеристик смазочного материала, предотвращения" заклинивания фрикционной связи, катастрофического износа шлицев соединения, повышения безопасности эксплуатаций вертолета были проведены экспериментальные исследования на испытательном комплексе.For the possibility of diagnosing the characteristics of the lubricant, preventing "jamming of the friction link, catastrophic wear of the splines of the joint, increasing the safety of the helicopter operation, experimental studies were carried out at the test complex.

Анализ полученных данных о вибрации двигателя и муфты проводился на базе методики трибоспектральной идентификации [7] путем вычисления для каждого момента времени t амплитудных и- фазовых частотных характеристик (АФЧХ) с помощью Выражения (1). Для оценки диссипативных характеристик муфты нами использован 1/3-долеоктавный анализ динамического коэффициента демпфирования (8), что позволило нам идентифицировать наиболее информативные частотные диапазоны, в которых наиболее выраженно проявляются влияние режимов нагружения и гипоидной смазки шлицевого соединения. Наиболее информативными оказались следующие диапазоны колебаний со среднегеометрическими частотами 80, 100, 127, 200, 253 и 400 Гц, однако для иллюстрации динамики муфты ограничимся двумя наиболее выраженными диапазонами частот (223,9-281,8 и 354,8-446,7 Гц со среднегеометрическими частотами 253 и 400 Гц соответственно) вынужденных колебаний, где влияние нагрузочно-скоростных характеристик наиболее ощутимо. Результаты вычислений представлены на фиг. 5, при этом 16 - постоянный коэффициент демпфирования; 17 - положительный градиент коэффициента демпфирования; 18 - отрицательный градиент коэффициента демпфирования; 19 и 20 - моменты времени ухудшения условий взаимодействия; 21 - 223,9 - 2281,8 Гц (5 опора); 22 - 223,9 - 281,8 Гц (6 опора); 23 - 354, 8 - 446,7 Гц (5 опора); 24 - 354, 8 - 446, 7 Гц (6 опора).The analysis of the obtained data on the vibration of the engine and clutch was carried out on the basis of the tribospectral identification technique [7] by calculating for each time instant t the amplitude and phase frequency characteristics (AFC) using Expression (1). To assess the dissipative characteristics of the coupling, we used 1/3-octave analysis of the dynamic damping coefficient (8), which allowed us to identify the most informative frequency ranges in which the influence of loading modes and hypoid lubrication of the spline joint is most pronounced. The most informative were the following ranges of oscillations with geometric mean frequencies of 80, 100, 127, 200, 253 and 400 Hz, however, to illustrate the dynamics of the coupling, we confine ourselves to the two most pronounced frequency ranges (223.9-281.8 and 354.8-446.7 Hz with geometric mean frequencies of 253 and 400 Hz, respectively) of forced vibrations, where the influence of load-speed characteristics is most noticeable. The calculation results are shown in FIG. 5, while 16 is a constant damping factor; 17 - positive gradient of the damping coefficient; 18 - negative gradient of the damping coefficient; 19 and 20 - moments of time of deterioration of the conditions of interaction; 21 - 223.9 - 2281.8 Hz (5 support); 22 - 223.9 - 281.8 Hz (6 support); 23 - 354, 8 - 446.7 Hz (5 support); 24 - 354, 8 - 446, 7 Hz (6 reference).

Видно, что с изменением передаваемого муфтой момента 15 (Фиг. 5) по заданной программе испытаний (с момента Времени 10 подачи крутящего момента до момента времени 11 - остановки) во фрикционных муфтах 12 и 13 опоры варьируются демпфирующие свойства. трибосистемы. При постоянном воздействии моментом двигателя регистрируемый коэффициент демпфирования (8) может быть как постоянным 16, так и иметь положительный 17 или отрицательный 18 градиент физико-механических свойств. В первом случае постоянный уровень ξ(t) соответствует стационарным условиям фрикционного взаимодействия, когда смазочный материал достаточно хорошо смазывает шлицевые зубчатые зацепления муфты. При отрицательном градиенте 18 регистрируемого коэффициента ξ(t) под влиянием нагрузочно-скоростных условий взаимодействия, действия инерционных воздействий и прочих физико-механических характеристик ухудшаются условия смазки шлицев муфты. Напротив, при положительном градиенте 17 анализируемого коэффициента ξ(t) значительное изменение инерционных воздействий в предшествующие моменты времени компенсируется обильным смазыванием шлицев, в результате чего регистрируемый коэффициент демпфирования в последующие моменты времени стабилизируется. Формируется новый стационарный режим работы муфты. Возможны также и такие моменты времени 19 и 20, когда ухудшение условий взаимодействия в одном частотном диапазоне (354,8-446,7 Гц) компенсируется смазкой в другом частотном диапазоне, обеспечивая работоспособность муфты.It can be seen that with a change in the torque transmitted by the clutch 15 (Fig. 5) according to a given test program (from the moment of Time 10 of the torque supply to the moment of time 11 - stop), the damping properties of the friction clutches 12 and 13 of the support vary. tribosystems. With constant exposure to the engine torque, the recorded damping coefficient (8) can be either constant 16 or have a positive 17 or negative 18 gradient of physical and mechanical properties. In the first case, a constant level ξ (t) corresponds to stationary conditions of frictional interaction, when the lubricant lubricates the spline gears of the coupling well enough. With a negative gradient 18 of the recorded coefficient ξ (t) under the influence of load-speed conditions of interaction, the action of inertial influences and other physical and mechanical characteristics, the conditions for lubricating the coupling splines deteriorate. On the contrary, with a positive gradient 17 of the analyzed coefficient ξ (t), a significant change in the inertial effects at the previous moments of time is compensated by abundant lubrication of the splines, as a result of which the recorded damping coefficient at subsequent times is stabilized. A new stationary operating mode of the clutch is formed. Such moments of time 19 and 20 are also possible, when the deterioration of the interaction conditions in one frequency range (354.8-446.7 Hz) is compensated by lubrication in another frequency range, ensuring the operability of the clutch.

В эксплуатации муфт реализовать предложенный на фиг. 5 метод диагностики и интерпретации физико-механических и трибологических характеристик не рационально, так как при эксплуатации необходим единый параметр, однозначно характеризующий состояния фрикционно-механической системы муфты. В этом случае удобно использовать динамический критерий качества (9), что позволит системе на основании анализа значительного количества критериев мониторинга сигнализировать о наступлении так называемых порогов «предупреждения» и «опасности». На фиг. 6, представлены результаты оценки работоспособности 5 и 6-й опор муфт шлицевых соединений трансмиссии вертолета МИ-26, где 25 - критерий качества (5 опора); 26 - критерий качества (6 опора); 27 - стационарно устойчивый режим смазки; 28 - регестрируемые тренды; 29 - импульсивные воздейтсвия; 30 - порог «предупреждения»; 31 - порог «опасности»), полученные при использовании стенда (фиг. 2).In operation of the couplings, the proposed in FIG. 5, the method of diagnostics and interpretation of physical-mechanical and tribological characteristics is not rational, since during operation a single parameter is required that unambiguously characterizes the state of the friction-mechanical system of the clutch. In this case, it is convenient to use a dynamic quality criterion (9), which will allow the system, based on the analysis of a significant number of monitoring criteria, to signal the onset of the so-called "warning" and "danger" thresholds. FIG. 6, the results of evaluating the performance of the 5th and 6th bearings of the spline couplings of the MI-26 helicopter transmission are presented, where 25 is the quality criterion (5th support); 26 - quality criterion (6 support); 27 - stationary stable lubrication mode; 28 - registered trends; 29 - impulsive influences; 30 - "warning" threshold; 31 - "danger" threshold), obtained using the stand (Fig. 2).

Видно, что при запуске трансмиссии вертолета в диапазоне времени с 50-300 с эксперимента наблюдается тенденция роста динамического критерия (9), что связано с прохождением фрикционно-механической системы локальных резонансных частот (кривые 25 и 26 на фиг. 6). После выхода на стационарный режим вращения винтов вертолета (с момента 10 по момент времени 77) вариации тягового момента 75 не оказывают существенного влияния на критерий (9), так как реализуется стационарно устойчивый режим смазки трибосоединений шлицев муфты - тренд 27.It can be seen that when the helicopter transmission is started in the time range from 50-300 s of the experiment, there is a tendency for the dynamic criterion (9) to increase, which is associated with the passage of the friction-mechanical system of local resonance frequencies (curves 25 and 26 in Fig. 6). After reaching a stationary mode of rotation of the helicopter propellers (from time 10 to time 77), variations in the thrust torque 75 do not have a significant effect on criterion (9), since a stationary stable lubrication mode of the coupling splines tribo joints is implemented - trend 27.

При остановке двигателей испытательного стенда в момент времени 77 регистрируемые тренды 28 динамического критерия Iд(t) возрастают как для 5, так и 6 опоры шпангоута. Это связано с уменьшением нагруженности муфт и возрастании инерционности их составляющих. Однако следует заметить, что в некоторые, моменты времени проявляются импульсные воздействия 29, когда критерий (9) достигает порога «предупреждения» 30 и даже порога «опасности» 31. Это может быть обусловлено тем, что под влиянием инерционности воздействия на муфты смазочный материал гипоидной смазки «уходит» из-под зацепления шлицев зубчатого соединения, что вызывает импульсный характер регистрируемых параметров, входящих в анализ критерия (9).When the engines of the test bench are stopped at time 77, the registered trends 28 of the dynamic criterion I d (t) increase for both 5 and 6 of the frame support. This is due to a decrease in the load on the couplings and an increase in the inertia of their components. However, it should be noted that at some points in time, impulse effects 29 appear when criterion (9) reaches the "warning" threshold 30 and even the "danger" threshold 31. This may be due to the fact that, under the influence of the inertia of the impact on the couplings, the lubricant the lubricant "leaves" from under the engagement of the splines of the toothed joint, which causes the impulsive nature of the recorded parameters included in the analysis of criterion (9).

Оценить остаточный ресурс муфт можно только по результатам длительных испытаний или эксплуатации. Для этого может быть использован как метод долеоктавного анализа диссипации энергии, т.е. суммы вычисленных оценок (5) и (7), так и предложенный метод динамического критерия качества с установленными порогами «предупреждения» и «опасности». В первом случае характер изменений октавного спектра представлен на фиг. 7 в зависимости от наработки в часах. Наблюдая за величинами амплитуд октавных спектров в течение наработки муфты 5 опоры, можно идентифицировать с большей достоверностью периоды приработки (0-881 с.) и нормальной эксплуатации (992-1522 с.), когда диссипативные потери энергии на процессы трения максимальны, а фиксируемое значение коэффициента демпфирования ξ (15) достигает минимальных значений 0,11 (логарифмического декремента затуханий δ=0,69 и добротности колебательной системы Q=12,6). Кроме того, наблюдение за несколькими муфтами одновременно позволяет установить статистические уровни величины коэффициента демпфирования в каждом диапазоне частот долеоктавного спектра: базового уровня (32), а также порогов «предупреждения» (33) и опасности (34) (Фиг. 7).The residual life of the couplings can be assessed only by the results of long-term tests or operation. For this it can be used as a method of fractional octave analysis of energy dissipation, i.e. the sums of the calculated estimates (5) and (7), and the proposed method of the dynamic quality criterion with the established thresholds of "warning" and "danger". In the first case, the nature of changes in the octave spectrum is shown in Fig. 7 depending on the operating time in hours. Observing the magnitudes of the amplitudes of the octave spectra during the operating time of the support coupling 5, it is possible to identify more reliably the periods of running-in (0-881 s.) And normal operation (992-1522 s.), When the dissipative energy losses for friction processes are maximum, and the fixed value the damping coefficient ξ (15) reaches the minimum values of 0.11 (logarithmic damping decrement δ = 0.69 and the quality factor of the oscillating system Q = 12.6). In addition, observation of several couplings simultaneously makes it possible to establish statistical levels of the damping coefficient in each frequency range of the fractional octave spectrum: the base level (32), as well as the "warning" (33) and hazard (34) thresholds (Fig. 7).

Предложенная методика диагностики трибосопряжений муфт хвостового привода вертолетов МИ-26 в реальном времени позволяет по значениям долеоктавных спектров идентифицировать стабильность упруго-инерционных и диссипативных характеристик фрикционного взаимодействия, периоды времени приработки, нормальной эксплуатации и катастрофического изнашивания.The proposed method for diagnosing tribo-couplings of the tail drive couplings of MI-26 helicopters in real time allows using the values of fractional octave spectra to identify the stability of elastic-inertial and dissipative characteristics of frictional interaction, periods of running-in, normal operation and catastrophic wear.

Использование разработанного динамического критерия упрощает технологический процесс диагностики, мониторинга и прогнозирования значительных изменений в упруго-диссипативных связях, предотвращая наступление аномальных условий эксплуатации путем информирования пилотов о фиксируемых пороговых значениях «предупреждения» или «опасности».The use of the developed dynamic criterion simplifies the technological process of diagnosing, monitoring and predicting significant changes in elastic-dissipative relationships, preventing the onset of abnormal operating conditions by informing the pilots about the fixed threshold values of "warning" or "danger".

Предложенная методика трибоспектральной идентификации процессов трения и динамического мониторинга фрикционных систем повышает безопасность эксплуатации вертолетов и может быть распространена для любых узлов трения и позволит реализовать краткосрочный или долгосрочный прогноз в изменении динамических характеристик.The proposed technique for tribospectral identification of friction processes and dynamic monitoring of friction systems increases the operational safety of helicopters and can be extended to any friction units and will make it possible to implement a short-term or long-term forecast in changing dynamic characteristics.

Проводить исследования и оптимизацию, набирать базу информационных данных в натурных условиях сложно, а в целом ряде случаев практически невозможно и не безопасно. Поэтому целый ряд исследований реальных механических систем воздушного транспорта выполняется на стендах, например, в аэродинамической трубе ФГУП ЦАГИ.It is difficult to carry out research and optimization, to collect a database of information data in natural conditions, and in a number of cases it is practically impossible and unsafe. Therefore, a number of studies of real mechanical air transport systems are carried out at stands, for example, in a wind tunnel of the Federal State Unitary Enterprise TsAGI.

Предложен стенд (Фиг. 8), позволяющий смоделировать основные динамические колебания зубьев шлицевого соединения муфт валопровода вертолета МИ-26 при изменении характера нагружающего воздействия.A stand (Fig. 8) is proposed, which makes it possible to simulate the main dynamic vibrations of the teeth of the splined joint of the MI-26 helicopter shafting couplings when the nature of the loading effect changes.

Система нагружения модели шлицевого соединения 35 (модельный узел трения) привода ходового винта вертолета представляет собой двойной рычаг 36 см. фиг. 8.The loading system of the model spline connection 35 (model friction unit) of the helicopter lead rotor drive is a double lever 36, see Fig. 8.

Данное конструктивное решение позволяет устранить существующее противоречие физико-математического моделирования, возникающее при реализации схем нагружения силой тяжести, в частности шлицевого соединения. А именно при соотношении масштабов подобияThis constructive solution makes it possible to eliminate the existing contradiction of physical and mathematical modeling arising in the implementation of gravity loading schemes, in particular, a spline connection. Namely, with the ratio of the scales of similarity

Figure 00000032
Figure 00000032

где Ср - масштаб силы;where C p is the scale of force;

Cν - масштаб объема,

Figure 00000033
C ν - volume scale,
Figure 00000033

Сγ - масштаб плотности стали, Сγ=1;С γ - scale of density of steel, С γ = 1;

Cg - масштаб ускорения свободного падения, Cg=1;C g - scale of gravitational acceleration, C g = 1;

Cs - масштаб фактической площади касания, Cs=C1 2;C s - scale of the actual area of contact, C s = C 1 2 ;

CN - масштаб нагрузки, условно примем CN=1;C N is the scale of the load, conditionally we take C N = 1;

Сс - масштаб жесткости связи, условно примем Cc=Cl;C c - the scale of the stiffness of the connection, conditionally we take C c = C l ;

Figure 00000034
- геометрический масштаб.
Figure 00000034
- geometric scale.

Применение схемы нагружения шлицевого зацепления уравновешивающим моментом М - 37 исключает из схемы нагружения силу тяжести, а применение в качестве меры инерционных масс m1 - 38 и m2 - 39 (Фиг. 8) устраняет вышеприведенное противоречие. Для этого в конструкции стенда обеспечена возможность ступенчатого регулирования момента нагружения шлицевого соединения путем перемещения планок 40, 41 с витка на виток нагружающих пружин 42.The use of the scheme of loading the spline engagement with the balancing moment M - 37 excludes the force of gravity from the loading scheme, and the use of the inertial masses m 1 - 38 and m 2 - 39 as a measure (Fig. 8) eliminates the above contradiction. To this end, the design of the stand provides for the possibility of stepwise regulation of the loading torque of the spline connection by moving the strips 40, 41 from the coil to the coil of the loading springs 42.

Нагружение шлицевого соединения производится с помощью стопорных гаек 43, обеспечивая следующее соотношениеThe spline connection is loaded using lock nuts 43, providing the following ratio

P1=C1⋅Δx1=С2⋅Δх2=P2,P 1 = C 1 ⋅Δx 1 = C 2 ⋅Δx 2 = P 2 ,

где Р1, Р2 - упругие силы, действующие в пружинах 5;where P 1 , P 2 - elastic forces acting in the springs 5;

C1, C2 - коэффициенты упругости пружин, Н/м;C 1 , C 2 - coefficients of elasticity of the springs, N / m;

Δx1, Δx2 - деформации пружин, м.Δx 1 , Δx 2 - deformation of the springs, m.

Изменением плечей рычагов, 44, 45 двойного рычага 36 (Фиг. 8) реализуется как плавное, так и ступенчатое регулирование нагрузки. Плавное регулирование момента нагружения шлицевого соединения осуществляется перемещением планок 40 и 41 (Фиг. 8). Модельный узел трения 35 приводится в движение возвратно-поступательными колебаниями малой амплитуды, под влиянием нагружающего момента 37 в зоне фрикционного контакта испытуемых образцов возникает нормальная нагрузка (Фиг. 8). За счет, возвратно-поступательных колебаний во фрикционном контакте формируется сила трения FT - 46 (Фиг. 8) величина которой определяется нагрузочно-скоростными параметрами, трибологическими свойствами смазочного материала и параметрами износа контактирующих тел.By changing the arms of the levers 44, 45 of the double lever 36 (Fig. 8), both smooth and stepwise load control is realized. Smooth regulation of the loading torque of the spline joint is carried out by moving the strips 40 and 41 (Fig. 8). The model friction unit 35 is set in motion by reciprocating oscillations of small amplitude, under the influence of the loading moment 37 in the frictional contact zone of the test specimens, a normal load occurs (Fig. 8). Due to the reciprocating vibrations in the frictional contact, the friction force F T - 46 (Fig. 8) is formed, the value of which is determined by the load-speed parameters, the tribological properties of the lubricant and the wear parameters of the contacting bodies.

Для проведения модельных испытаний шлицевого соединения при низких температурах предполагается использование криокамеры, вследствие чего, геометрические размеры узла трения шлицевого соединения выполнены в соответствии с размерами используемой криокамеры.To carry out model tests of the spline joint at low temperatures, it is proposed to use a cryochamber, as a result of which the geometric dimensions of the spline joint friction unit are made in accordance with the dimensions of the cryochamber used.

Модели зубьев стакана и наконечников муфты трансмиссии вертолета являются образцом и контробразцом. Для изготовления пазов используется сталь 38Х2МЮА-Ш, а для зубьев - сталь 12Х2Н4А. Для. ускорения трибологических испытаний и накопления статистических характеристик стенд предусматривает одновременное использование двух идентичных узлов трения.Models of the teeth of the nozzle and the tips of the clutch of the helicopter transmission are a sample and a counter-sample. For the manufacture of grooves, steel 38X2MYUA-Sh is used, and for teeth - steel 12X2N4A. For. acceleration of tribological tests and the accumulation of statistical characteristics, the stand provides for the simultaneous use of two identical friction units.

Во всех работах по динамике фрикционных связей не учитывается важное влияние динамических процессов, протекающих во фрикционном контакте и в квазилинейной механической подсистеме. В свою очередь, данное взаимовлияние оказывает существенное влияние на выходные трибопараметры нелинейных фрикционных подсистем (узлов трения), включенных в квазилинейную подсистему. С динамическим взаимодействием процессов, протекающих в механической и фрикционной подсистеме связано явление изменения величины коэффициента трения от 0 до ∞ [8].In all works on the dynamics of frictional links, the important influence of dynamic processes occurring in a frictional contact and in a quasilinear mechanical subsystem is not taken into account. In turn, this mutual influence has a significant impact on the output triboparameters of nonlinear frictional subsystems (friction units) included in the quasilinear subsystem. The phenomenon of change in the value of the friction coefficient from 0 to ∞ is associated with the dynamic interaction of the processes occurring in the mechanical and frictional subsystems [8].

При исследовании фрикционных механических систем необходимо обеспечить идентичность протекания существенно - нелинейных процессов взаимодействия и контактирующих поверхностей трения и соответственно выходных триботехнических и трибоспектральных характеристик натурных фрикционных механических систем и их физикоматематических моделей. Для этого необходимо обеспечить ряд условий, среди которых ведущими является: обеспечение равенства параметра PV (Р - давление, V - скорость скольжения) при натурных и модельных испытаниях, а значит равенство масштабов моделирования давления CP=1 и скорости CV=1; масштаба сил

Figure 00000035
(C1 - геометрический масштаб); масштаба амплитуды деформации связей при линейном СΔA=1 или угловом СΔϕ=1 деформировании связей как в механической, так и в фрикционных подсистемах.When studying friction mechanical systems, it is necessary to ensure the identity of the flow of essentially nonlinear processes of interaction and contacting friction surfaces and, accordingly, the output tribotechnical and tribospectral characteristics of full-scale friction mechanical systems and their physical and mathematical models. To do this, it is necessary to provide a number of conditions, among which the leading ones are: ensuring the equality of the PV parameter (P - pressure, V - sliding speed) during full-scale and model tests, which means that the scales of modeling of pressure C P = 1 and velocity C V = 1 are equal; scale of forces
Figure 00000035
(C 1 - geometric scale); the scale of the amplitude of the deformation of the bonds at linear C ΔA = 1 or angular C Δϕ = 1 deformation of the bonds in both mechanical and frictional subsystems.

С целью обеспечения адекватности динамических свойств натурной 47 высокомобильной нелинейной технической системы (ВМНТС) и ее модели 48 (Фиг. 9), в частности обеспечения равенства амплитуд деформации фрикционных связей и связей механической системы поступательно-движущейся массы в квазилинейные подсистемы приводятся к вращающемуся центру приведения, где 49 - величина крутильных колебаний (Фиг. 9).In order to ensure the adequacy of the dynamic properties of the full-scale 47 highly mobile nonlinear technical system (VMNTS) and its model 48 (Fig. 9), in particular, to ensure equality of the deformation amplitudes of the frictional links and the links of the mechanical system of a translationally moving mass into quasilinear subsystems are brought to a rotating reduction center, where 49 is the magnitude of torsional vibrations (Fig. 9).

Противоречие приведения масс к вращающемуся центру. В том случае, когда задачей исследования является исследование процессов, происходящих на фрикционном контакте и обоснования их идентичности в натуре, возникает необходимость обеспечить равенство амплитуды. колебания деформации связей (СΔA). Главным условие идентичности процессов, протекающих во фрикционных контактах натуры и модели, является необходимость обеспечить постоянство равенства параметров PV. Отсюда следует, что масштаб подобия скорости CV=1, и масштаб подобия давления CP=1. В этом случае масштаб силы

Figure 00000036
Сила изменяется пропорционально квадрату линейного масштаба. Для проведения исследования фрикционных механических систем масштабы подобия всех физических величин должны быть равны, как при моделировании процессов, протекающих на фрикционном контакте, так и в механической подсистеме. Исходя из этого должно быть обеспечено постоянство подобия амплитуды колебаний деформации связей СΔA=1 как при фрикционном взаимодействии микронеровностей, так и при деформации связи механической квазилинейной подсистемы.The contradiction in bringing the masses to a rotating center. In the case when the task of the study is to study the processes occurring at the frictional contact and substantiate their identity in nature, it becomes necessary to ensure the equality of the amplitude. vibrations of bond deformation (C ΔA ). The main condition for the identity of the processes occurring in the frictional contacts of nature and the model is the need to ensure the constancy of the equality of the PV parameters. Hence it follows that the scale of the similarity of the velocity C V = 1, and the scale of the similarity of the pressure C P = 1. In this case, the scale of force
Figure 00000036
The force changes in proportion to the square of the linear scale. To conduct a study of frictional mechanical systems, the scales of similarity of all physical quantities must be equal, both in modeling the processes occurring on the frictional contact, and in the mechanical subsystem. Proceeding from this, the constancy of the similarity of the vibration amplitude of the bond deformation C ΔA = 1 should be ensured both in the frictional interaction of microroughnesses and in the bond deformation of the mechanical quasilinear subsystem.

На схеме приведения массы двигателя (Фиг. 10) представлены: двигатель вертолета - 50; вал привода хвостового винта - 51; шлицевые муфты - 52; центр приведения - 53. Рассмотрим приведение масс на основе привода хвостового винта вертолета. Необходимо массу двигателя, совершающего поступательное движение привести к вращающемуся центру приведения 50, за который принят вал двигателя 51(Фиг 10).The diagram for bringing the mass of the engine (Fig. 10) shows: helicopter engine - 50; tail rotor drive shaft - 51; splined couplings - 52; center of alignment - 53. Let us consider the reduction of masses based on the helicopter tail rotor drive. It is necessary to bring the mass of the motor performing translational motion to the rotating center of the drive 50, for which the motor shaft 51 is taken (Fig. 10).

Кинетические энергии определяются по формулам:Kinetic energies are determined by the formulas:

Figure 00000037
Figure 00000037

Figure 00000038
Figure 00000038

где ν - поступательная скорость движения массы m;where ν is the forward speed of the mass m;

ωдв - угловая скорость двигателя, вал которого принят за центр приведения.ω dv - the angular speed of the engine, the shaft of which is taken as the center of reference.

Из равенства кинетических энергий до и после приведения получим:From the equality of kinetic energies before and after reduction, we obtain:

Figure 00000039
Figure 00000039

Таким образом, при приведении массы двигателя к валу величина массы умножается на квадрат передаточного отношения между валом двигателя и валом, принятым за центр приведения, в данном случае передаточное отношение равно i=1.Thus, when the engine mass is reduced to the shaft, the mass value is multiplied by the square of the gear ratio between the engine shaft and the shaft taken as the center of drive, in this case the gear ratio is i = 1.

Упрощение эквивалентной динамической модели и построение эквивалентного вала и диаграммы масс, производится с помощью суммирования масс с использование принципа Рэлея (Фиг. 11), где 54 - суммарный момент инерции двигателя; 55-62 - шлицевые муфты; 63 - суммарный момент инерции винта и редуктора; 64 - текущая координата сечения по оси X; 65 - длина горизонтального участка вала; 66 - длина наклонного участка вала.Simplification of the equivalent dynamic model and construction of the equivalent shaft and mass diagram is performed by summing the masses using the Rayleigh principle (Fig. 11), where 54 is the total moment of inertia of the motor; 55-62 - splined couplings; 63 - the total moment of inertia of the propeller and the gearbox; 64 - the current coordinate of the section along the X axis; 65 - the length of the horizontal section of the shaft; 66 - the length of the inclined section of the shaft.

Для определения кинетической энергии распределенной массы шлицевой муфты 55 (Фиг. 11) воспользуемся формулойTo determine the kinetic energy of the distributed mass of the spline coupling 55 (Fig. 11), we use the formula

Figure 00000040
Figure 00000040

Для второй частиFor the second part

Figure 00000041
Figure 00000041

Для шлицевой муфты 61 (Фиг. 11) расчет производится аналогично.For spline coupling 61 (Fig. 11), the calculation is performed in a similar way.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патент РФ №2344415, кл. G01N 29/14, 2006.1. RF patent №2344415, class. G01N 29/14, 2006.

2. Патент РФ №2343450, кл. G01N 3/56, 2006.2. RF patent №2343450, class. G01N 3/56, 2006.

3. Ми-26Т: Руководство по технической эксплуатации, Вертолет Ми-26Т. Стандартная спецификация, 2000. 342 с.3. Mi-26T: Technical Operation Manual, Helicopter Mi-26T. Standard Specification, 2000.342 p.

4. Озябкин, А.Л. Теоретические основы динамического мониторинга фрикционных мобильных систем // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2011. - №10. - С. 17-28.4. Ozyabkin, A. L. Theoretical foundations of dynamic monitoring of frictional mobile systems // Friction and lubrication in machines and mechanisms. - 2011. - No. 10. - S. 17-28.

5. Способ динамического мониторинга фрикционных мобильных систем [Текст]: пат. 2517946 РФ: МПК G01N 3/56 / В.В. Шаповалов [и др.]; заявитель и патентообладатель В.В. Шаповалов. №2012113329/28; заявл. 05.04.2012; опубл. 10.06.2014, Бюл. №16. 28 с.5. Method for dynamic monitoring of frictional mobile systems [Text]: US Pat. 2517946 RF: IPC G01N 3/56 / V.V. Shapovalov [and others]; applicant and patentee V.V. Shapovalov. No. 2012113329/28; declared 04/05/2012; publ. 06/10/2014, Bul. No. 16. 28 p.

6. Пупков К.А. Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник. В 5 т. Т. 1: Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления / К.А. Пупков; под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 656 с.6. Pupkov K.A. Methods of classical and modern theory of automatic control: textbook. In 5 volumes. Vol. 1: Mathematical models, dynamic characteristics and analysis of automatic control systems / K.A. Pupkov; ed. K.A. Pupkova, N. D. Egupova. 2nd ed., Rev. and add. M .: Publishing house of MSTU im. N.E. Bauman, 2004.656 p.

7. The Dynamic Monitoring of Friction Systems / V.V. Shapovalov, P.N. Scherbak, N.I. Boiko, A.C. Erkenov // International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562 Volume 11, Number 23 (2016) pp. 11421-11427.7. The Dynamic Monitoring of Friction Systems / V.V. Shapovalov, P.N. Scherbak, N.I. Boiko, A.C. Erkenov // International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562 Volume 11, Number 23 (2016) pp. 11421-11427.

8. Заковоротный, В.Л. Исследование комплексного коэффициента трения / В.Л. Заковоротный, В.В. Шаповалов // Трение и износ. - 1987. - С. 22-24.8. Zakovorotny, V.L. Study of the complex coefficient of friction / V.L. Zakovorotny, V.V. Shapovalov // Friction and wear. - 1987 .-- S. 22-24.

Claims (1)

Способ динамического мониторинга высокомобильных нелинейных технических систем (ВМНТС), заключающийся в том, что механические системы объектной и модельной высокомобильных нелинейных технических систем (ВМНТС) состоят из подсистемы механической и подсистемы или подсистем фрикционных, при этом механические подсистемы описываются системой аналогичных линеаризованных дифференциальных уравнений, а процессы, протекающие на фрикционном контакте (ФК) «объекта» и «модели», описываются аналогичными математическими моделями, уравнениями регрессии, получаемыми при натурном эксперименте, например, с применением математического планирования полного или дробного факторного эксперимента, при этом измерение трибопараметров ВМНТС осуществляется во время проведения испытаний, коэффициент трения представляется в виде комплексной функции, т.е. в виде отношения взаимного трибоспектра в тангенциальном и нормальном направлениях к автотрибоспектру в нормальном направлении, действительная часть которого характеризует упругие, а мнимая - диссипативные свойства подсистемы фрикционного контакта, одновременно выполняется контроль и фиксирование удельной площади касания в реальном масштабе времени, например, методом проводимости в паре металл-металл или методом лазерного просвечивания в паре металл-полимер, отличающийся тем, что с целью обеспечения равенства констант подобия в квазилинейной (механической) и существенно нелинейной (фрикционной) подсистемах высокомобильных нелинейных механических систем (ВМНТС) и в частности обеспечения константы подобия давления
Figure 00000042
амплитуд колебаний деформаций консервативных связей СΔА=1 и жесткости консервативных связей
Figure 00000043
массы, совершающие плоскоколебательные движения в поле сил тяготения в натурной ВМНТС, приводятся к вращающемуся центру приведения физико-математической модели ВМНТС, а упрощение эквивалентной динамической модели ВМНТС выполняется при соблюдении равенства суммарных кинематических и потенциальных энергий натурной ВМНТС и ее физико-математической модели, а также с использованием метода Рэлея, т.е. с учетом величины жесткости связей, соединяющих сосредоточенные и распределенные массы.A method for dynamic monitoring of highly mobile nonlinear technical systems (VMNTS), which consists in the fact that the mechanical systems of the object and model highly mobile nonlinear technical systems (VMNTS) consist of a mechanical subsystem and a subsystem or frictional subsystems, while the mechanical subsystems are described by a system of similar linearized differential equations, and the processes occurring on the frictional contact (FC) of the "object" and "model" are described by similar mathematical models, regression equations obtained in a full-scale experiment, for example, using the mathematical planning of a full or fractional factorial experiment, while the measurement of the VMNTS triboparameters is carried out during tests, the coefficient of friction is presented as a complex function, i.e. in the form of the ratio of the mutual tribospectrum in the tangential and normal directions to the autotribospectrum in the normal direction, the real part of which characterizes the elastic and the imaginary part characterizes the dissipative properties of the frictional contact subsystem, simultaneously monitoring and fixing the specific area of contact in real time, for example, by the method of conduction in steam metal-metal or by the method of laser transmission in a metal-polymer pair, characterized in that in order to ensure equality of the similarity constants in the quasilinear (mechanical) and substantially nonlinear (frictional) subsystems of highly mobile nonlinear mechanical systems (HMNTS) and, in particular, to ensure the pressure similarity constant
Figure 00000042
amplitudes of oscillations of deformations of conservative bonds С ΔА = 1 and stiffness of conservative bonds
Figure 00000043
the masses performing plane-oscillatory motions in the field of gravitational forces in the full-scale VMNTS are reduced to a rotating center of reduction of the physical and mathematical model of the VMNTS, and the simplification of the equivalent dynamic model of the VMNTS is carried out subject to the equality of the total kinematic and potential energies of the full-scale VMNTS and its physical and mathematical model, and using the Rayleigh method, i.e. taking into account the value of the stiffness of the bonds connecting the concentrated and distributed masses.
RU2020111612A 2020-03-19 2020-03-19 Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems RU2745382C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111612A RU2745382C1 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111612A RU2745382C1 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745382C1 true RU2745382C1 (en) 2021-03-24

Family

ID=75159234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111612A RU2745382C1 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745382C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612323B2 (en) * 1987-02-13 1994-02-16 財団法人鉄道総合技術研究所 Rail / wheel fatigue test equipment
RU2003126831A (en) * 2003-09-01 2005-02-20 Владимир Владимирович Шаповалов (RU) METHOD FOR TESTING FRICTION UNITS
RU2343450C2 (en) * 2006-06-13 2009-01-10 Владимир Владимирович Шаповалов Frictional unit test technique
RU2517946C2 (en) * 2012-04-05 2014-06-10 Владимир Владимирович Шаповалов Method of dynamic monitoring of friction mobile systems
JP6012323B2 (en) * 2012-03-28 2016-10-25 株式会社エフコンサルタント Decorative material
RU2647338C2 (en) * 2015-06-11 2018-03-15 Николай Александрович Вольченко Method for evaluating external and internal parameters of friction units when tested in bench conditions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612323B2 (en) * 1987-02-13 1994-02-16 財団法人鉄道総合技術研究所 Rail / wheel fatigue test equipment
RU2003126831A (en) * 2003-09-01 2005-02-20 Владимир Владимирович Шаповалов (RU) METHOD FOR TESTING FRICTION UNITS
RU2343450C2 (en) * 2006-06-13 2009-01-10 Владимир Владимирович Шаповалов Frictional unit test technique
JP6012323B2 (en) * 2012-03-28 2016-10-25 株式会社エフコンサルタント Decorative material
RU2517946C2 (en) * 2012-04-05 2014-06-10 Владимир Владимирович Шаповалов Method of dynamic monitoring of friction mobile systems
RU2647338C2 (en) * 2015-06-11 2018-03-15 Николай Александрович Вольченко Method for evaluating external and internal parameters of friction units when tested in bench conditions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jin et al. Failure prediction, monitoring and diagnosis methods for slewing bearings of large-scale wind turbine: A review
JP6397330B2 (en) Measure the remaining service life of rotating machinery such as drivetrains, gearboxes, and generators
Ciavarella et al. A review of analytical aspects of fretting fatigue, with extension to damage parameters, and application to dovetail joints
JP5990729B1 (en) General-purpose deterioration curve creation method and machine life prediction method, and general-purpose deterioration curve creation program and machine life prediction program
Rezaei et al. Development of a turbojet engine gearbox test rig for prognostics and health management
Sharma et al. Life assessment and health monitoring of rolling element bearings: an experimental study
Maraş et al. Detection of gear wear and faults in spur gear systems using statistical parameters and univariate statistical process control charts
RU2745382C1 (en) Method for dynamic monitoring of high mobile non-linear technical systems
Shapovalov et al. Tribological testing of MI-26T helicopter tail driver couplings
Hong et al. An experimental evaluation of high-cycle gear tooth bending fatigue lives under fully reversed and fully released loading conditions with application to planetary gear sets
Lee et al. Characteristics of transmission error and vibration of broken tooth contact
Yang et al. Analysis of spur gearbox dynamics considering tooth lubrication and tooth crack severity progression
Dindar et al. Experimental determination and analytical model of friction torque of a double row roller slewing bearing
Crivelli et al. Condition monitoring of rotating machinery with acoustic emission: A British–Australian collaboration
Korczewski A method to assess transverse vibration energy of ship propeller shaft for diagnostic purposes
Ahmad et al. Structural integrity analysis and life estimation of a gas turbine bladed-disc
CN113804425A (en) Early friction instability fault identification method for sleeve gear connection structure
Brecher et al. Design of an aircraft generator with radial force control
Gębura et al. The diagnostic of technical condition of turbine engine's bearing by means of method of alternator frequency modulation
Wu et al. Fuzzy Comprehensive Evaluation of Hydro-Viscous Drive Performance Degradation Based on Improved Game Theory Combination Weighting
Ning et al. Non-uniform wear evolution of gear tooth surface under complicated excitations in a locomotive
Mironov et al. The Role of Advanced Technologies of Vibration Diagnostics to Provide Efficiency of Helicopter Life Cycle
Xiao et al. Improved mesh stiffness model of spur gear considering spalling defect influenced by surface roughness under EHL condition
Walker et al. Development of an accelerated degradation testbed for integrated vibration monitoring and online oil analysis of vehicle differential bearings
Zhao et al. Recent Patents on Third Generation Bearing Testing Machine