CC BY
51Решетневскце чтения
УДК 629.78
А. Я. Селезинка, В. П. Рузанов, И. В. Шевцов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ВИБРОДИАГНОСТИКА ПОДШИПНИКОВ
Рассмотрен стенд вибродиагностики, который позволяет своевременно обнаружить скрытые дефекты шариковых подшипников и тем самым избежать возможных последствий от нарушения его работы в узле космического аппарата, где замена неисправного подшипника уже невозможна.
Условно установки по измерению вибрации можно разделить на два типа:
- линейные (фиксируют виброускорение, виброперемещения, виброскорость, колебательные мощности);
- угловые виброметры (фиксируют угловую вибрацию, угловую виброскорость, угол поворота).
Кроме того, существует градация по типу взаимодействия воспринимающего вибрацию устройства (датчика) с объектом контроля:
- контактные;
- бесконтактные.
В связи с возможностью наличия в подшипниках скрытых дефектов, самым эффективным способом их обнаружения на сегодняшний день является вибродиагностика. Данный способ диагностики позволяет обнаруживать скрытые дефекты подшипников:
- микротрещины внутри металла подшипника;
- дефекты шариков;
- повышенный радиальный зазор;
- дефекты сепаратора;
- наличие посторонних частиц на беговой дорожке подшипника и др.
В настоящее время в ОАО «ИСС» внедрен комплекс вибродиагностики подшипников КВП-3М производства ОАО «ВНИ1III». Он позволяет производить диагностику подшипников диаметром от 3 до 65 мм следующих типов:
- шариковых радиальных однорядных;
- шариковых радиально-упорных однорядных.
Результаты диагностики поступают на подключенный к КВП-3М компьютер и могут быть представлены в виде октавного диапазона частот либо в виде трех диапазонов частот с общим уровнем вибрации (в данный момент именно этот метод используется на предприятии):
- общий уровень вибрации - уровень вибрации в широкой полосе звуковых частот, нижняя граничная частота которой пропорциональна частоте вращения внутреннего кольца подшипника, а верхняя граничная частота равна 10 000 Гц;
- полоса низких частот (низкие) Ь;
- полоса средних частот (средние) М;
- полоса высоких частот (высокие) Н.
В основе метода измерения вибрации лежит преобразование механических колебаний в электрические сигналы.
Электродинамический принцип применяют для датчиков виброскорости. Он основан на явлении
электромагнитной индукции. Электродвижущая сила, возникающая в катушке проводника, движущейся относительно магнита, пропорциональна скорости перемещения.
Пьезоэлектрический принцип применяют в датчиках виброускорения. Он основан на возникновении электрического заряда при поляризации пьезокерами-ки, причиной которой является ее деформация, пропорциональная внешней силе. Сила, пропорциональная ускорению, возникает от действия сейсмической массы.
Проинтегрировав сигнал датчика виброускорения, получают сигнал виброскорости, а продифференцировав сигнал виброскорости, получают сигнал виброускорения.
Подшипник П (см. рисунок) устанавливается на оправку шпинделя 1, который приводится во вращение электромотором (на схеме не показан). Нагрузка на подшипник создается пневматическим узлом нагрузки 2, действующим на наружное кольцо. Таким образом, внутреннее кольцо подшипника вращается с частотой вращения шпинделя, а наружное остается неподвижным. Подшипник, и в частности его наружное кольцо, начинает при этом вибрировать.
Общий вид установки для вибродиагностики подшипников на базе КВП-3М
Щуп датчика 4 вставлен в отверстие фигурной резинотканевой мембраны 5 и закреплен гайкой. Внешний край мембраны прикреплен к корпусу датчико-держателя 3, представляющего собой вместе с мембраной пневматическую камеру.
Датчик вибрации 6 при помощи шпильки жестко закреплен на верхней поверхности щупа. При подаче в камеру датчикодержателя сжатого воздуха щуп
Эксплуатация и ремонт ракетно-космической техники
прижимается к поверхности наружного кольца и базируется по этой поверхности. Сила прижима датчика, создаваемая сжатым воздухом, обеспечивает вибрационное движение датчика совместно с вибрирующей поверхностью наружного кольца и без отрыва от этой поверхности.
Обработку электрических сигналов, полученных от датчиков вибрации, преобразовывают в дискретный вид с помощью АЦП и передают на компьютер 7. На компьютере при помощи специально разработан-
ной программы данные записываются в виде таблицы с указанием номера подшипника, его типа, оператора и времени проведения измерения.
Вибродиагностика на сегодняшний день является самым распространенным и эффективным способом диагностики шариковых подшипников. Введение вибродиагностики позволяет повысить уровень качества продукции ОАО «ИСС», что является важнейшим критерием дальнейшего успешного развития предприятия.
A. Ja. Selezinka, V. P. Ruzanov, I. V. Shevtsov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
VIBRATION-BASED DIAGNOSTICS OF BEARINGS
The authors consider a stand for vibration-based diagnostics which allows to find out just in time the latent defects of ball bearings and thereby to avoid possible consequences from breakdowns of its work in space vehicle unit where replacement of the faulty bearing is already impossible.
© Селезинка А. Я., Рузанов В. П., Шевцов И. В., 2011
УДК 78.083
А. В. Сорокожердиев ОАО «Красноярский машиностроительный завод», Россия, Красноярск
ЭКСПЛУАТАЦИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
Рассмотрены проблемы антикоррозионной защиты поверхностей конструктивных элементов баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ) в процессе эксплуатации.
Работы по увеличению сроков эксплуатации (УСЭ) БРПЛ регламентируются нормативными документами. Одним из важнейших элементов работ по УСЭ является проведение ускоренных коррозионных испытаний в лабораторных условиях. Данные испытания не позволяют в полной мере имитировать процессы реальной эксплуатации, в частности, попадание влаги в застойные зоны в период проведения регламентных, стыковочных, погрузочных работ в атмосферных условиях с нерегламентированной влажностью.
Перегрузки БРПЛ с одного транспортного агрегата на другой и погрузки БРПЛ в шахты подводной лодки (ПЛ) производятся при любых погодных условиях (дождь, снег).
При длительном хранении в застойных зонах на поверхностях пневмоканалов образуются язвенные коррозионные поражения.
С целью исключения коррозионных поражений поверхностей узлов и элементов конструкции и преждевременного вывода БРПЛ из эксплуатации проведен анализ причин попадания влаги в застойные зоны с принятием конструктивных и эксплуатационных мер.
Простого технического обслуживания (протирка, осушка) пневмоканалов после выгрузки БРПЛ оказа-
лось недостаточно для исключения появления коррозионных поражений, и в настоящее время изменена технология использования штатной заглушки на пневмоканалы. Транспортировка БРПЛ для погрузки в шахту ПЛ и после выгрузки из шахты ПЛ производится с установленной на пневмоканалы специальной заглушкой, конструктивно отличающейся от штатной тем, что при установке специальной заглушки не происходит отжатия обратных клапанов, и каналы пнев-моузлов остаются закрытыми и сухими.
Для восстановления коррозионно пораженных поверхностей элементов пневмоканалов БРПЛ РСМ-50 на ОАО «Красмаш» отработана технология ремонта узлов БРПЛ как с поврежденным покрытием, так и с коррозионными повреждениями.
Ремонт включает в себя следующие работы:
1. Подготовка каналов к ремонту:
- осушка полостей;
- видеоосмотр и регистрация дефектов с помощью фотоэндоскопа;
- фотографирование полостей с коррозионными поражениями (точки, пятна, разводы покрытия, язвы, поры, выемки, забоины, вспучивания, изменение цвета и т. д.) как покрытия, так и основного металла.
2. Предремонтная очистка с помощью органических растворителей (бензин, нефрас, ацетон, хладон):
