SU1330516A1 - Способ определени момента разрушени покрыти пары трени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области физико-механически с испытаний матери- алов при трении. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  мо; мента разрушени  покрыти  пары трени  благодар  исключению возможности определени  по ложному повьппению параметров акустического излучени  за счет определени  момента не только по параметрам акустического излучени  из зоны контакта, но и по коэффициенту отражени  зоны контакта. В начале работы пары трени  излучают в зону контакта акустический импульс, принимают и измер ют амплитуду А эхо-сигнала, отраженного зоной контакта. Затем принимают и измер ют -параметры акустического излучени , возникающего при контактном взаимодействии пары тре- :ни . После скачка параметров излуче- ни  оп ть излучают в зону контакта акустический импульс, принимают и измер ют .амплитуду А эхо-сигнапа, отраженного зоной контакта. Момент разрушени  покрыти  .определ ют по времени скачка параметров излучени  при условии, что отношение Aj/A, превышает единицу. - з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л 00 00 о ел

Description

Изобретение относитс  к физико- механическим испытани м материалов при трении и может быть использован при контроле и диагностике работоспособности узлов трени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  момента ргазрушени  покрыти  пары трени , в том числе и при испытани х по схеме плоскость - палец за счет определени  момента не только по параметрам акустического излучени  из зоны контакта , но и по-коэффициенту отражен зоны контакта.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ опрделени  момента разрушени  покрыти  пары трени ;, на фиг.2 - временные диаграммы напр жений на пьезопреобр зователе устройства в ходе его рабо ты; на фиг.З - качественный график зависимости приведенной амплитуды АПР/АО акустического сигнала, прошешего через зону контакта, от длителности t излучаемого сигнала; на фиг. то же, от длины 7( волны излучаемых акустических колебаний.

Способ определени  момента разрушени  покрыти  пары трени  заключаетс  в следующем.

Формируют пару трени , излучают зону контакта акустический импульс, принимают эхо-сигнал, отраженный от зоны контакта, и измер ют его амплитуду . В качестве излучаемого импуль используют цуг колебаний с длиной fl волны и длительностью t. Длительнос t импульса выбирают из услови 

где d - средний размер п тна фактического .контакта;

V - скорость скоАьжени  пары трени  .

Длину 7 волны при испытани х по схеме плоскость - палец выбирают равной среднему размеру номинальной зоны контакта. После излучени  и приема первого импульса принимают акус- тическ;ое излучение, возникающее при контактном взаимодействии пары, и измер ют его параметры. При скачке параметров излучени  вновь излучают в зону контакта акустический импульс с длиной волны и длительностью t, принимают эхо-сигнал, отраженный от зоны контакта, и измер ют его амплитуду . Если отношение .амплитуды эхо- -.

5

0

5

сигнала от зоны контакта после скачка к амплитуде первого зхо-сигнала больше единицы, то покрытие разрушаетс , и момент, разрушени  определ ют по времени скачка. Если отношение амплитуды эхо-.сигнала от зоны контакта после скачка к амплитуде первого эхо- сигнала близко к единице, то покрытие не разрушаетс , и в дальнейшем осуществл ют прием акустического излучени , возникающего при контактном взаимодействии пары, и измерение его параметров .,

Устройство дл  определени  момента разрушени  покрыти  пары трени  cor держит генератор 1 зондирующих импульсов , канал 2 регистрации отраженных от зоны контакта сигналов, канал 3 регистрации акустического излучени  и механизм 4 испытани  пары трени . Устройство также содержит пьезо- прео.бразователь 5, ключ 6 и блок 7 сигнализации. Механизм 4 испытани  пары трени , например Фрикцион-1, включает диск 8 и палец 9,- на конце которого укреплен пьезопреобразо- ватель 5. Канал 2 включает последо вательно соединенные усилитель 10, пороговое устройство 11 и формирователь 12 управл ющего импульса. Канал 2 также включает регистратор 13,, - вход которого соединен с вторым выходом усилител  10, вход которого в свою очередь- соединен с пьезопреоб- разователем 5.. Канал 3 включает последовательно соединенные усилитель 14, дискриминатор 15 и регистратор 16. Канал 3 также включает формирователь 17 управл ющего импульса, вход которого соединен с вторым выходом дискриминатора 15, а выход - с управл ющими входами генератора 1 и ключа 6. Вход усилител  14 соединен с кон- g тактом ключа б. Выход генератора 1 соединен с вторым контактом ключа 6. Выход формировател  12 соединен с вторым управл ющим входом ключа 6. Пье- зопреобразователь 5 соединен с перекидным контактом ключа 6. Вькоды регистраторов 13 и 16 соединены с входами блока 7 сигнализации.

Способ определений момента разрушени  покрыти  пары трени  реализуетс  следующим образом.

Изготавливают образец - диск 8 и палец 9 из стали 45 с чистотой поверхности ,6 мкм. Нанос т на поверхность диска покрытие толщиной

0

5

0

0

5

10 мкм и запускают механизм 4, обеспечивающий скорость V скольжени , равную 1 м/с, и нагрузку на палец диаметром 8 мм, равную 20 Н. Так как при таких услови х средний размер d п тна фактического контакта равен 50 мкм, скорость распространени  акустических колебаний в материале

включает генератор 1, вырабатывающий электрический импульс с теми же параметрами t, TI , и Ар (фиг.2г). Импульс трансформируетс  преобразователем 5 в акустические колебани , распростран ющиес  по пальцу 9 и отражающиес  от зоны контакта. Преобразователь 5 принимает эхо-сигнал

15

пальца 9 составл ет 3500. м/с, выбнра- ю от зоны контакта и трансформирует его ют длительность t излучаемого импульса равной 50 МКС, а длину волны 440 кГц. Возбуждают пьезопреобразо- ватель 5 электрическим импульсом амплитудой мВ с выхода генератора 1 (фиг.2а) при соответствующем положении ключа 6. Импульс трансформируетс  преобразователем 5 в акустические колебани , распростран ющиес  по пальцу 9 и .отражающиес  от зоны контакта . Преобразователь 5 принимает эхо-сигнал от -зоны контакта и. трансформирует его в электрический сигнал амплитудой А, (фиг.26). С преобразо- в ател  5 эхо-импульс поступает на усилитель 10 канала 2 и через него на регистратор 13, где измер етс  и фиксируетс  амплитуда AJ. Одновременно эхо-импульс с выхода усилител  10 поступает на вход порогового устройства 11, порог срабатывани  кото20

в электрический сигнал амплитудой AJ (фиг.2д). Если амплитуда А. не превышает порога срабатывани  порогового устройства 11, что имеет место при отсутствии разрушени  покрыти  пары трени , т.е. при ложном сраба- тьгеании дискриминатора 15, то формирователь 12 оп ть переводит преобразователь 5 в режим приема акустического излучени , возникающего при контактном взаимодействии пары трени .

Если амплитуда А превьшает порог сраба1Ъ1вани  порогового устройства 11, что имеет место при разрушении

25 покрыти  пары трени , то пороговое устройство 11 блокирует этот сигнал, и каналы 2 и 3 не осуществл ют более регистрацию принимаемых преобразователем 5 акустических сигналов.. Сиг30 налы, поступающие с выходов регистраторов 13 и 16, включают блок 7 сигнализации , который фиксирует инфор- мацию о разрушении покрыти . Момент разрушени  покрыти  пары трени  в

рого немного превышает А,, и через него на формирователь 12. На выходе формировател  12 вьфабатываетс  управл ющий импульс, который подаетс  , на второй управл ющий вход ключа 6 и размыкает св зь генератора 1 с преобразователем 5, соедин   последний с входом усилител  14 канала 3. При таком соединении сигналы акустического излучени , возникающие при контакт- ном взаимодействии пары и принимаемые пьезопреобразоватепем 5 (фиг.2в), усиливаютс  усилителем 14, поступают на дискриминатор 15 и через него ia регистратор 16. Параллельно с выхода дискриминатора сигналы поступают на вход формировател  17. При превьшении

30 налы, поступающие с выходов регистраторов 13 и 16, включают блок 7 сигнализации , который фиксирует инфор- мацию о разрушении покрыти . Момент разрушени  покрыти  пары трени  в

35

этом случае paiieH Т-.

Таким образом, способ определени  момента.разрушени  покрыти  пары трени - повышает точность благодар  исключению регистрации момента разру40 шени  по скачку параметров акустического излучени , вызванного не разрушением покрыти , а помехой: электромагнитной наводкой, ударом и т.п. :Возникновение зоны разрушени  покрыти 

45 пары трени  размером около 1 мм вызывает увеличение амплитуды А на 30%

отн осительно амплитуды А, .

Выбор длительности t излучаемого импульса обеспечивает наибольшую эф- го излучени , например интенсивности, 50 фективность передачи акустических уровн  дискриминации дискриминатора колебаний через зону контакта двух

движущихс  одно относительно другого тел (фиг.З). На чувствительность способа и, следовательно, на точность первый управл ющий вход ключа 6 и раз- gg вли ет частота или длина % волны мыкает св зь усилител  14 с преобра- акустических импульсов, посылаемых зователем 5, соедин   последний с в зону контакта. Выбор длины 7 волны выходом генератора 1. Одновременно при испытани х по схеме плоскость - управл ющий импульс формировател  13 палец равной среднему размеру номив момент Т... параметров акустическо15 , сигнал с его второго выхода преобразуетс  формирователем 13 в управ- л ющи$ импульс, которьй подаетс  на

включает генератор 1, вырабатывающий электрический импульс с теми же параметрами t, TI , и Ар (фиг.2г). Импульс трансформируетс  преобразователем 5 в акустические колебани , распростран ющиес  по пальцу 9 и отражающиес  от зоны контакта. Преобразователь 5 принимает эхо-сигнал

от зоны контакта и трансформирует его

в электрический сигнал амплитудой AJ (фиг.2д). Если амплитуда А. не превышает порога срабатывани  порогового устройства 11, что имеет место при отсутствии разрушени  покрыти  пары трени , т.е. при ложном сраба- тьгеании дискриминатора 15, то формирователь 12 оп ть переводит преобразователь 5 в режим приема акустического излучени , возникающего при контактном взаимодействии пары трени .

Если амплитуда А превьшает порог сраба1Ъ1вани  порогового устройства 11, что имеет место при разрушении

покрыти  пары трени , то пороговое устройство 11 блокирует этот сигнал, и каналы 2 и 3 не осуществл ют более регистрацию принимаемых преобразователем 5 акустических сигналов.. Сигналы , поступающие с выходов регистраторов 13 и 16, включают блок 7 сигнализации , который фиксирует инфор- мацию о разрушении покрыти . Момент разрушени  покрыти  пары трени  в

35

этом случае paiieH Т-.

Таким образом, способ определени  момента.разрушени  покрыти  пары трени - повышает точность благодар  исключению регистрации момента разру40 шени  по скачку параметров акустического излучени , вызванного не разрушением покрыти , а помехой: электромагнитной наводкой, ударом и т.п. :Возникновение зоны разрушени  покрыти 

45 пары трени  размером около 1 мм вызывает увеличение амплитуды А на 30%

5133

нальной зоны контакта или диаметру пальца также обеспечивает наибольшую эффективность передачи акустических колебаний через зону контакта двух тел (фиг.4).

Claims (3)

1. Способ определени  момента раз- рушени  покрыти  пары трени , заклю- чающийс  в том, что принимают акустическое излучение, возникающее при контактном взаимодействии пары, измер ют параметры излучени  и определ ют момент разрушени  по скачку изме- р емых параметров излучени , о т л и- чающийс  тем, что, с целью повышени  томности, .излучают в зону контакта одинаковые акустические импульсы длительностью t с длиной волны Л, принимают эхо-сигналы, отраженные от зоны контакта, измер ют амплитуду эхо-сигнала, причем первьш импульс излучают в начале работы пары трени 

66 последующие - после скачка измер емых параметров излучени ,, а момент разрушени  определ}Пот по скачку измер емых параметров и отношению амплитуды эхо-сигнала от зоны контакта после скачка к амплитуде первого зхо- сигнала.

2.Способ по п.1, о т л и ч а - ю щ и и с   тем, что длительность t излучаемых акустических импульсов определ ют из соотношени 

где d - средний размер п тна фактического контакта; V - скорость скольжени  пары трени .

3.Способ по ПП.1 2, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности при испытани х по схеме плоскость - палец длину j волны излучаемых акустических колебаний выбирают равной среднему размеру номинальной зоны контакта.

r

§

Т

fpus.2

i

Редактор Л.Повхан

Составитель В.Гондаревский Техред А.Кравчук.

Заказ 3575/45Тираж 776Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Корректор л. Бескид