RU2806410C1 - Method for diagnosing bearing units - Google Patents
Method for diagnosing bearing units Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806410C1 RU2806410C1 RU2023111603A RU2023111603A RU2806410C1 RU 2806410 C1 RU2806410 C1 RU 2806410C1 RU 2023111603 A RU2023111603 A RU 2023111603A RU 2023111603 A RU2023111603 A RU 2023111603A RU 2806410 C1 RU2806410 C1 RU 2806410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- diagnostic
- zone
- bearing
- diagnosing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам диагностики технического состояния подшипниковых узлов транспортных и технологических машин в эксплуатации.The invention relates to methods for diagnosing the technical condition of bearing units of transport and technological machines in operation.
Известен способ диагностики технического состояния подшипниковых узлов, заключающийся в контроле температуры при помощи термоиндикаторных наклеек, которые закрепляют не только на поверхностях донышек подшипниковых узлов, но и на поверхностях агрегатов, смежных с диагностируемыми подшипниковыми узлами [1].There is a known method for diagnosing the technical condition of bearing units, which consists in monitoring the temperature using thermal indicator stickers, which are fixed not only on the surfaces of the bottoms of the bearing units, but also on the surfaces of units adjacent to the bearing units being diagnosed [1].
Недостаток этого способа заключается в том, что способом не определены места размещения термоиндикаторных наклеек, обеспечивающие максимальную точность диагностирования.The disadvantage of this method is that the method does not determine the placement of thermal indicator stickers, which ensure maximum diagnostic accuracy.
Известен способ диагностики элементов механических трансмиссий, заключающийся в контроле величины и скорости увеличения диагностической температуры, определении контрольных точек для диагностики при испытаниях, создании трехмерной модели элемента трансмиссии, к которой прикладывают температурные нагрузки в зоне трения и от смежных тепловыделяющих узлов. После чего разбивают трехмерную модель на сетку конечных элементов, проводят расчет и получают значение диагностической температуры в зоне, предназначенной для диагностирования. После этого рассчитывают значение коэффициента пропорциональности конечно-элементной модели путем деления диагностической температуры на температуру в зоне трения. В процессе эксплуатации производят непрерывный или периодический контроль диагностической температуры, делят эту величину на значение коэффициента пропорциональности конечно-элементной модели и получают величину температуры в зоне трения во время эксплуатации и сравнивают ее с предельно допустимой температурой [2].There is a known method for diagnosing elements of mechanical transmissions, which consists in monitoring the magnitude and rate of increase in the diagnostic temperature, determining control points for diagnostics during testing, creating a three-dimensional model of the transmission element, to which temperature loads are applied in the friction zone and from adjacent fuel-generating units. Then the three-dimensional model is divided into a finite element mesh, a calculation is carried out and the value of the diagnostic temperature in the zone intended for diagnosis is obtained. After this, the value of the proportionality coefficient of the finite element model is calculated by dividing the diagnostic temperature by the temperature in the friction zone. During operation, the diagnostic temperature is monitored continuously or periodically, this value is divided by the value of the proportionality coefficient of the finite element model and the temperature value in the friction zone during operation is obtained and compared with the maximum permissible temperature [2].
Недостаток этого способа заключается в том, что определяют контрольные точки для диагностирования на основе теоретического расчета, который не учитывает множество факторов, например, скорость и направление ветра, влажность воздуха, влияющих на диагностическую температуру при эксплуатации. Неверный выбор контрольных точек - зон диагностирования может привести к снижению точности и достоверности диагностирования.The disadvantage of this method is that control points for diagnosis are determined based on a theoretical calculation, which does not take into account many factors, for example, wind speed and direction, air humidity, which affect the diagnostic temperature during operation. Incorrect selection of control points - diagnostic zones can lead to a decrease in the accuracy and reliability of diagnosis.
Наиболее близким техническим решением является применение устройства для диагностирования технического состояния подшипникового узла, в котором применены датчики температуры, расположенные по вектору действия результирующей нагрузки на подшипник качения, с тем расчетом, чтобы определение температуры осуществлялось с тел качения и сепаратора в нагруженной зоне подшипника качения [3].The closest technical solution is to use a device for diagnosing the technical condition of a bearing assembly, in which temperature sensors are used, located along the action vector of the resulting load on the rolling bearing, so that the temperature is determined from the rolling elements and separator in the loaded area of the rolling bearing [3 ].
Недостаток заключается в определении зоны расположения датчиков температуры на основе расчета вектора результирующей нагрузки на основе теоретического расчета, который не учитывает множество факторов, например, скорость и направление ветра, влажность воздуха, наличие смежных тепловыделяющих источников, влияющих на диагностическую температуру при эксплуатации. Неверный выбор зоны диагностирования может привести к снижению точности и достоверности диагностирования.The disadvantage is in determining the location zone of temperature sensors based on calculating the vector of the resulting load based on a theoretical calculation, which does not take into account many factors, for example, wind speed and direction, air humidity, the presence of adjacent fuel sources that affect the diagnostic temperature during operation. Incorrect selection of the diagnostic zone can lead to a decrease in the accuracy and reliability of the diagnosis.
Цель изобретения - повышение достоверности и точности диагностирования подшипниковых узлов транспортных и технологических машин в эксплуатации.The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of diagnosing bearing units of transport and technological machines in operation.
Сущность предлагаемого способа диагностики подшипниковых узлов транспортных и технологических машин заключается в выборе зоны для диагностирования при анализе термограммы поверхности работающего подшипникового узла на основе трех условий: 1) максимальная близость к нагруженной зоне подшипника качения; 2) максимальная температура в зоне диагностирования; 3) максимальное удаление от других источников тепловыделения.The essence of the proposed method for diagnosing bearing units of transport and technological machines is to select a zone for diagnosis when analyzing a thermogram of the surface of a working bearing unit based on three conditions: 1) maximum proximity to the loaded area of the rolling bearing; 2) maximum temperature in the diagnostic zone; 3) maximum distance from other sources of heat generation.
Для реализации способа поверхность работающего подшипникового узла фотографируют в инфракрасном диапазоне посредством тепловизора. Полученную термограмму анализируют и выбирают зону диагностирования по трем условиям: 1) максимальная близость к нагруженной зоне подшипника качения; 2) максимальная температура в зоне диагностирования; 3) максимальное удаление от других источников тепловыделения. Затем с помощью специализированного программного обеспечения создают трехмерную модель элемента трансмиссии, тепловыделяющие поверхности, находящиеся в зоне трения, нагружают температурой, добавляют к трехмерной модели температурные нагрузки от смежных тепловыделяющих узлов, разбивают трехмерную модель на сетку конечных элементов. После этого проводят расчет и получают значение диагностической температуры в выбранной зоне диагностирования, затем рассчитывают значение коэффициента пропорциональности конечно-элементной модели путем деления диагностической температуры на температуру в зоне трения. В процессе эксплуатации проводят непрерывное или периодическое измерение диагностической температуры в выбранной зоне диагностирования, делят эту величину на значение коэффициента пропорциональности конечно-элементной модели и получают величину температуры в зоне трения. Затем сравнивают значение температуры в зоне трения с предельно-допустимой температурой и делают заключение о техническом состоянии диагностируемого подшипникового узла.To implement the method, the surface of the operating bearing assembly is photographed in the infrared range using a thermal imager. The resulting thermogram is analyzed and the diagnostic zone is selected according to three conditions: 1) maximum proximity to the loaded area of the rolling bearing; 2) maximum temperature in the diagnostic zone; 3) maximum distance from other sources of heat generation. Then, using specialized software, a three-dimensional model of the transmission element is created, the heat-generating surfaces located in the friction zone are loaded with temperature, temperature loads from adjacent heat-generating units are added to the three-dimensional model, and the three-dimensional model is divided into a finite element mesh. After this, a calculation is carried out and the value of the diagnostic temperature in the selected diagnostic zone is obtained, then the value of the proportionality coefficient of the finite element model is calculated by dividing the diagnostic temperature by the temperature in the friction zone. During operation, a continuous or periodic measurement of the diagnostic temperature is carried out in the selected diagnostic zone, this value is divided by the value of the proportionality coefficient of the finite element model and the temperature value in the friction zone is obtained. Then the temperature value in the friction zone is compared with the maximum permissible temperature and a conclusion is made about the technical condition of the bearing assembly being diagnosed.
Технический эффект от применения способа заключается в повышении достоверности и точности диагностирования подшипниковых узлов транспортных и технологических машин в эксплуатации, что позволит безошибочно выявлять подшипниковые узлы, нуждающиеся в ремонтно-обслуживающих воздействиях.The technical effect of using the method is to increase the reliability and accuracy of diagnosing bearing assemblies of transport and technological machines in operation, which will make it possible to accurately identify bearing assemblies in need of repair and maintenance.
Источники информацииInformation sources
1. RU 2716721 C1, F16D 3/16 (2006.01), F16C 11/06 (2006.01), G01M 13/04 (2006.01), 16.03.2020. Способ диагностирования подшипниковых узлов карданных шарниров.1. RU 2716721 C1, F16D 3/16 (2006.01), F16C 11/06 (2006.01), G01M 13/04 (2006.01), 03/16/2020. A method for diagnosing bearing units of cardan joints.
2. RU 2766269 С9, G01M 13/02 (2006.01), 10.02.2022. Способ диагностики элементов механических трансмиссий.2. RU 2766269 C9, G01M 13/02 (2006.01), 10.02.2022. A method for diagnosing elements of mechanical transmissions.
3. RU 198998 U1, G01M 13/04 (2006.01). Устройство для диагностирования технического состояния подшипникового узла.3. RU 198998 U1, G01M 13/04 (2006.01). A device for diagnosing the technical condition of a bearing assembly.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806410C1 true RU2806410C1 (en) | 2023-10-31 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106989831A (en) * | 2017-05-27 | 2017-07-28 | 中国航发湖南动力机械研究所 | A kind of rolling bearing Temperature Distribution on-line testing warning device and application method |
| US20180095005A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Bell Helicopter Textron Inc. | Non-contact infrared temperature sensor for health monitoring of rotorcraft bearings |
| RU2716721C1 (en) * | 2019-07-15 | 2020-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Method of diagnosing cardan joints bearing assemblies |
| CN112525531A (en) * | 2020-10-10 | 2021-03-19 | 南通大学 | Embedded intelligent bearing monitoring system and monitoring method thereof |
| RU2766269C9 (en) * | 2021-03-29 | 2022-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Method for diagnostics of mechanical transmission elements |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180095005A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Bell Helicopter Textron Inc. | Non-contact infrared temperature sensor for health monitoring of rotorcraft bearings |
| CN106989831A (en) * | 2017-05-27 | 2017-07-28 | 中国航发湖南动力机械研究所 | A kind of rolling bearing Temperature Distribution on-line testing warning device and application method |
| RU2716721C1 (en) * | 2019-07-15 | 2020-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Method of diagnosing cardan joints bearing assemblies |
| CN112525531A (en) * | 2020-10-10 | 2021-03-19 | 南通大学 | Embedded intelligent bearing monitoring system and monitoring method thereof |
| RU2766269C9 (en) * | 2021-03-29 | 2022-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Method for diagnostics of mechanical transmission elements |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПАСТУХОВ А.Г, ТИМАШОВ Е.П., "ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТРОЛЕПРИГОДНЫХ УЗЛОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ", ВЕСТНИК МАШИНОСТРОЕНИЯ, номер 7, 2021, С.22-26. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0030459B1 (en) | System for monitoring steam condenser performance | |
| US9689790B2 (en) | Environmental control systems and techniques for monitoring heat exchanger fouling | |
| US7680565B2 (en) | Systems for announcing the health of ball screw actuators and ball recirculation | |
| US7366590B2 (en) | Impending failure and failure annunciation systems for actuators and drive train components | |
| EP0029736A1 (en) | Method of diagnosis of operating conditions of bearing and apparatus therefor | |
| Mohanty et al. | Shaft misalignment detection by thermal imaging of support bearings | |
| WO2019203774A2 (en) | Self-learning malfunction monitoring and early warning system | |
| WO2006025404A1 (en) | State detection device, state detection method, state detection program, and information recording medium; state display device, state display method, state display program, and information recording medium | |
| JP5164954B2 (en) | Device diagnostic method and device diagnostic device | |
| JP4458815B2 (en) | How to monitor the health of turbine blades (buckets) and diagnose prognosis using neural network based diagnostic techniques in conjunction with pyrometer signals | |
| Pastukhov et al. | Adaptivity of thermal diagnostics method of mechanical transmission assemblies | |
| Błażej et al. | Automatic analysis of thermograms as a means for estimating technical of a gear system | |
| RU2806410C1 (en) | Method for diagnosing bearing units | |
| RU2699918C1 (en) | Diagnostic method of technical state of buildings and structures | |
| CN116007930B (en) | Method and system for testing transmission performance of automobile | |
| JP6658462B2 (en) | Plant equipment deterioration diagnosis device | |
| Bashir et al. | Integrated smart bearings for next generation aero-engines Part 1: Development of a sensor suite for automatic bearing health monitoring | |
| JP5476413B2 (en) | Diagnostic method for soundness of rotating machinery | |
| Borovik et al. | Tools for diagnostics and assessment of remaining lifetime of friction units at operation of gas turbine engines | |
| RU2766269C9 (en) | Method for diagnostics of mechanical transmission elements | |
| RU129235U1 (en) | DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF WORKING SURFACES OF ROLLING BEARINGS | |
| JP2016222387A (en) | Inspection method of lift | |
| JP5112730B2 (en) | Tire durability performance prediction method, tire durability performance prediction device, and tire durability performance prediction program | |
| Tarawneh et al. | A lumped capacitance model for the transient heating of railroad tapered roller bearings | |
| KR20220089541A (en) | Monitoring system and method for nuclear power plant |