ВЗАИМОСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ С ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПРИВОДОВ ТОРМОЗОВ АВТОМОБИЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 629.113.004

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ С ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПРИВОДОВ ТОРМОЗОВ АВТОМОБИЛЕЙ

БОДРОВ Антон Игоревич, аспирант, prorok_8_5@mail.ru

ГОРНОСТАЕВ Александр Иванович, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, gornostaev_58@mail.ru

ДЕЕВ Андрей Александрович, канд. техн. наук, преподаватель, aa-deev@yandex.ru Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище им. генерала-армии В.Ф. Маргелова

В основе статьи лежат результаты теоретико-экспериментальных исследований тормозных гидроцилиндров приводов тормозов автомобильной техники. Основной целью является установление факта корреляции параметров акустической эмиссии с контролируемыми параметрами диагностической системы (давление в системе, скорость нарастания давления и время срабатывания системы), характеризующими техническое состояние тормозной системы в целом. На основании данной взаимосвязи делается заключение о техническом состоянии тормозной системы и прогнозируется ее остаточный ресурс.

Ключевые слова: акустическая эмиссия, диагностирование, манжетное уплотнение, гидроцилиндр привода тормозов.

Введение

В условиях современной реальности все больше внимания уделяется своевременному, быстрому и качественному техническому диагностированию различных систем автомобиля. На сегодняшний день статистика показывает, что все же существует высокая вероятность отказов той или иной системы. Вместе с тем, выход из строя таких систем как рулевое или тормозное управление просто недопустим, однако на отказы тормозных систем приходится порядка 7% от общего числа неисправностей автомобиля, что в свою очередь приводит к фатальным последствиям.

Теоретическое обоснование взаимосвязи параметров акустической эмиссии с техническим состоянием гидроцилиндров приводов тормозов автомобилей

Акустическая эмиссия (АЭ) при трении представляет собой стохастический (случайный) импульсный процесс. Полный сигнал АЭ являет собой совокупность элементарных импульсов, каждый из которых происходит в малом интервале времени, начинающемся в случайный момент.

Рассмотрим основные параметры АЭ в процессе трения. Каждый из них тесно связан с порождающим акустико-эмиссионное излучение физическим процессом и содержит информацию о состоянии объекта исследования.

Если амплитуда колебаний приемника сигнала - преобразователя акустической эмиссии

© Бодров А. И., Горностаев А.

(ПАЭ) при взаимодействии контактирующих поверхностей (микровыступов) превысила порог чувствительности регистрирующей аппаратуры, то считается, что началось АЭ событие и возникает импульс. Заканчивается оно, когда амплитуда колебаний уменьшилась настолько, что стала ниже порога. Правильность регистрации АЭ зависит от условий распространения сигнала, разрешающей способности измерительной системы и допустимого уровня дискриминации (установленного порога). Для такого события вводится ряд параметров, его характеризующих (рис. 1). Анализ выхода из строя тормозных систем показывает, что наиболее подвержены износу в гидроцилиндрах приводов тормозов автомобилей манжетные уплотнения.

Соединение цилиндр - манжета представляет собой пару трения. Для повышения работоспособности соединения следует стремиться к уменьшению трения в зоне контакта элементов пары, что приведет к снижению температуры и уменьшению износа контактных поверхностей.

Анализ условий работы соединений цилиндр-уплотнение с учетом влияния на процессы, протекающие в зоне контакта, микрогеометрии трущихся поверхностей показал, что выход из строя уплотнений чаще всего обусловлен износом контактных поверхностей. Изменение нагрузки, скорости скольжения, характера смазывания при трении деталей приводит к изменению фактиче-И., Деев А. А. 2015г

ских пятен контакта. Превышение допустимой нагрузки вызывает нарушение целостности смазочного слоя, что вызывает интенсивное разрушение микровыступов и образование частиц износа, оказывающих существенное влияние на режим трения в сопряжении.

В свою очередь, износ является результатом постоянного трения в движущейся паре цилиндр-уплотнение. Под влиянием сжимающей нагрузки две наложенные одна на другую поверхности по мере сближения соприкасаются во все большем количестве точек. Вначале взаимодействующие элементы деформируются упруго, затем, по мере возрастания нагрузки, упругая деформация сме-

няется пластической. Под воздействием общей сжимающей нагрузки происходит обычно упругое деформирование отдельных наиболее выступающих волн на поверхности манжеты, обладающих определенной шероховатостью. При этом пятна фактического касания элементов пары располагаются в некоторых областях, зонах упруго деформированного полупространства. На этих пятнах возникает высокая температура и, соответственно, некоторый градиент механических свойств. При снятии нагрузки происходит частичная релаксация волн, которая сопровождается разрушением образовавшихся пятен касания.

N - импульс АЭ; А - амплитуда импульса ; ти - длительность импульса; Е - энергия импульса; R - время нарастания переднего фронта сигнала; S - время спада; ипор - пороговое напряжение (уровень дискриминации) п - количество выбросов; тп - интервал следования импульсов Рис. 1 - Параметры АЭ во фрикционном контакте

Таким образом, при анализе процессов трения и износа следует различать три последовательных этапа:

- взаимодействие поверхностей;

- изменения, происходящие на соприкасающихся поверхностях в процессе трения;

- разрушение контактирующих поверхностей.

Как известно, трение имеет двойственную

молекулярно-механическую природу. Оно обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. Объемное деформирование неминуемо, поскольку поверхности всегда волнисты, шероховаты и неоднородны по своим механическим свойствам. Вследствие указанных причин происходит внедрение более жестких выступающих элементов поверхностей в более мягкое контртело. Внедрившийся элемент (назовем его индентором), перемещаясь в тангенциальном направлении, деформирует нижележащий материал, образуя впереди индентора полусферический валик, который поднимается, расширяясь в стороны. Величина валика зависит от уровня относительного внедрения h/R (где h - глубина внедрения, R - радиус внедрившейся неровности) и прочности отдельных объемов деформируемых материалов, которые неминуемо образуются между пленками, покрывающими поверхности, коль скоро они сближены на расстояние действия межмолекулярных сил.

Переходя к трению в манжетных уплотнениях, на основании теоретических и экспериментальных исследований можно сказать, что сила трения состоит из адгезионной и гистерезисной составляющих. При этом для высокоэластичных материалов гистерезисная составляющая мало зависит от шероховатости поверхности, в то время как адгезионная составляющая существенно зависит от фактической площади контакта, уменьшаясь с увеличением шероховатости поверхности. Общая сила трения также уменьшается с увеличением шероховатости поверхности. Когда манжета работает по гладкой поверхности, адгезионная составляющая является основным фактором трения. Важная особенность трения резиновых манжет - значительное увеличение коэффициента статического трения при длительной выдержке под нагрузкой.

Это явление «прилипания» поверхностей - результат постоянного увеличения фактической площади касания и выдавливания пленки смазочной жидкости из зоны контакта под нагрузкой, что приводит к значительному увеличению адгезии.

Следует считать установленным фактом то, что в большинстве случаев манжетные уплотнения работают в условиях смешанного - граничного и жидкостного трения. Тонкая пленка уплотняемой жидкости образуется между контактной поверхностью манжеты и цилиндром и действует в качестве смазки. Толщина образующейся в зоне контакта разделительной пленки зависит от вяз-

кости жидкости, контактного давления, температуры, шероховатости его поверхности и наличия на ней более глубоких винтовых рисок, неизбежно образующихся при подаче инструмента в процессе шлифования. Предполагается, что масляная пленка образуется в результате проникновения жидкости в зону контакта сопрягаемых поверхностей под действием капиллярных сил, а также вследствие вибрации движущихся деталей, защемляющих масло между поверхностями. Практически оптимальной толщиной пленки считают такую величину, при которой образуется мениск с противоположной (атмосферной) стороны манжеты. До тех пор, пока мениск сохраняется, утечки через манжету не будет.

На основании результатов, полученных при исследовании надежности радиальных манжетных уплотнений, можно сделать выводы о том, что на долговечность работы манжетных уплотнений существенное влияние оказывают следующие факторы:

- если в контактной паре за счет масляной пленки обеспечено жидкостное гидродинамическое трение, то уплотнение будет работать долго и надежно;

- если поверхность цилиндра обработана до глянцевого уровня (низкий уровень шероховатости), то это не улучшает, а наоборот, ухудшает работу уплотнений;

- при наличии смазки между цилиндром и манжетой динамические эффекты значительно сглаживаются и проявляются очень резко при недостаточном количестве смазки;

- наличие на поверхности манжеты круговых рисок, перенесенных на нее с поверхности пресс-формы в процессе вулканизации, отрицательно влияет на работу уплотнений;

- поверхности цилиндра и манжеты, изготовленные в производственных условиях по существующей технологии, обладают таким микрорельефом, который предполагает появление износа уже в начальной стадии эксплуатации соединений [1].

Усталостные дефекты, связанные с деструкцией и старением резины, возникают в результате проявления эффекта Ребиндера - изменения механических свойств твёрдых тел вследствие физико-химических процессов, вызывающих уменьшение поверхностной (межфазной) энергии тела. Проявляется в снижении прочности и возникновении хрупкости, уменьшении долговечности, облегчении диспергирования. Для проявления эффекта Ребиндера необходимы следующие условия: контактирование твердого тела с жидкой средой и наличие растягивающих напряжений.

Однако в полимерах эффект Ребиндера проявляется весьма своеобразно. В адсорбционно-ак-тивной жидкости возникновение и развитие новой поверхности наблюдается не только при разрушении, а значительно раньше - еще в процессе деформации полимера, которая сопровождается ориентацией макромолекул. При воздействии растягивающих нагрузок вместо монолитной прозрачной шейки в полимере образуется уникаль-

ная фибриллярно-пористая структура, состоящая из нитеобразных агрегатов макромолекул (фибрилл), разделенных микропустотами (порами). В этом случае взаимная ориентация макромолекул достигается не в монолитной шейке, а внутри фибрилл. Поскольку фибриллы разобщены в пространстве, такая структура содержит огромное количество микропустот. Поры заполняются жидкостью, поэтому гетерогенное строение сохраняется и после снятия деформирующего напряжения. Фибриллярно-пористая структура возникает в особых зонах и по мере деформировании полимера захватывает все больший объем. Возникновение и развитие этих зон получило английское название crazes (крейзы), а само явление - crazing (крей-зинг). Анализ микроскопических изображений позволил установить особенности структурных перестроек в полимере, подвергаемом крейзингу. Зародившись на каком-либо дефекте (неоднородности структуры), которые имеются в изобилии на поверхности любого реального твердого тела, крейзы растут через все сечение растягиваемого полимера в направлении, нормальном оси растягивающего напряжения, сохраняя постоянную и весьма малую (~1 мкм) ширину. В этом смысле они подобны истинным трещинам разрушения. Но когда крейз "перерезает" все поперечное сечение полимера, образец не распадается на отдельные части, а остается единым целым (рис. 2). Это обусловлено тем, что противоположные края такой своеобразной трещины соединены тончайшими ниточками ориентированного полимера. При этом размеры (диаметры) фибриллярных образований, также как и разделяющих их микропустот, - 1-10 нм. Однако невыгодный в энергетическом отношении прирост межфазной поверхности полимера не может продолжаться слишком долго. Когда фибриллы, соединяющие противоположные стенки крейзов, становятся достаточно длинными, начинается процесс их слияния (при этом площадь поверхности уменьшается, рис. 3). Другими словами, полимер претерпевает своеобразный структурный переход от рыхлой структуры к более компактной, состоящей из плотно упакованных агрегатов фибрилл, которые ориентированы в направлении оси растяжения.

ось вытяжки

1 11| 1II1 1 11

1 1

I 1^1 ^ ве*>шина "Р^33

III II III

I - инициирование крейзов, II - рост крейзов, III -уширение крейзов Рис. 2 - Схематическое изображение отдельных стадий крейзинга полимера

Рис. 3 - Схема, иллюстрирующая коллапс структуры полимера, происходящий при больших значениях деформации в адсорбционно-активной жидкости, на различных стадиях растяжения

По мере вытяжки крейзы разрастаются, что увеличивает площадь межфазной поверхности полимера, и, соответственно, возрастает адсорбция. Но когда начинается описанный выше структурный переход, приводящий к сжатию структуры и уменьшению эффективного диаметра пор, сокращается число пустот, доступных молекулам. Когда полимер последовательно проходит все структурные перестройки при вытяжке (рис. 2, 3), рыхлая структура сменяется на более компактную и радиус пор уменьшается, объем полимера уменьшается тоже, и часть жидкости, захваченной полимером на первых этапах его деформации, выделяется в окружающее пространство (явление синерезиса). Как видно из адсорбционных данных, размеры пор становятся соизмеримыми с молекулярными размерами низкомолекулярных веществ. Такого рода уменьшение межфибриллярных расстояний должно прежде всего затруднять выделение в окружающее пространство больших, громоздких молекул. Вместе с тем, в результате конечной адсорбции полимер теряет эластичность, а при приложении к нему поперечной нагрузки происходят разрывы ориентированных молекул и зарождаются микротрещины [2].

Таким образом, начальные процессы крейзин-га положительно сказываются на герметизации в зоне «манжета-цилиндр», т.к. герметичность этого соединения повышается, если под воздействием тормозной жидкости резина увеличивается в объеме (допускается расширение не более 10%). Вместе с тем, в процессе работы уплотнения не должны чрезмерно разбухать, давать усадку, терять эластичность и прочность. В результате дальнейшего крейзинга происходит так называемое «разбухание» манжеты, в процессе которого увеличивается пятно контакта манжеты с цилиндром и вместе с этим возрастает коэффициент трения из-за выдавливания из зоны контакта тормозной жидкости, выполняющей в данном случае функции смазки.

Научные работы Брагинского А.П., Носовского И.Г., Филатова С.В., Щавелина В.М. свидетельствуют о том, что с помощью приборов, основанных на регистрации дискретной АЭ, можно идентифицировать такие процессы, как разрушение граничных смазочных слоев и покрытий, изменение интенсивности изнашивания, а следовательно, применять эти приборы для целей непрерывного контроля процессов трения [3].

Экспериментальные исследования установления взаимосвязи параметров акустиче-

ской эмиссии с применением триботехниче-ского комплекса на базе A-Line 32D

Для подтверждения теоретических исследований была произведена серия экспериментальных исследований с применением триботехнического комплекса на базе прибора A-Line 32D^a 4), фиксирующего изменения параметров акустической эмиссии (амплитуды и количества импульсов).

Экспериментальная установка состоит из трех основных частей. Приводная часть включает в себя: стенд для испытания пневмоцилиндров в сборе, клапан быстрого выхлопа VSC-544 1/4, пневмоцилиндр в составе пневмогидроусилите-ля. Исполнительная часть: главный тормозной гидроцилиндр в составе пневмогидроусилителя, колесный тормозной цилиндр с механизмом сведения. Контрольно-диагностическая часть состоит из прибора АЭ диагностирования A-Line 32D с комплектом диагностических датчиков, двух секундомеров электронных Счет-1м, манометра электроконтактного ЭКМ-1У-160, двух выключателей взрывозащищенных ВВ-301-П и светодиода DFL-3014 RD.

Принцип работы стенда (рис. 4) заключается в следующем: при включении стенда для испытания пневмоцилиндров А1, распределитель Р1 переходит из положения II в положение I. Сжатый воздух проходит через фильтр-стабилизатор Ф1, распределитель Р1, клапан быстрого выхлопа К1 в надпоршневое пространство Ц1. Поршень пнев-моцилиндра Ц1, совершая рабочий ход, перемещается, одновременно перемещая поршень главного тормозного цилиндра Ц2. Поршень цилиндра Ц2 создает давление жидкости и заставляет перемещаться поршни колесного тормозного цилиндра Ц3. С началом перемещения поршня Ц3 включается выключатель А2, который включает секундомеры С1 и С2. При дальнейшем перемещении и выборе зазора s включается выключатель А3, который выключает секундомер С2. При достижении в гидравлической системе максимального давления срабатывает электроконтактный манометр М1, который выключает секундомер С1.

При выключении стенда для испытания пневмоцилиндров А1 распределитель Р1 переходит из положения I в положение II. Пневматический сигнал пропадает, открывается клапан быстрого выхлопа К1, возвратная пружина и механизм сведения возвращают поршни всех цилиндров в исходное положение.

Рис. 4 - Схема экспериментальной установки Результаты экспериментальных исследований по определению зависимостей контролируемых параметров диагностирования от величины степени износа исследуемого сопряжения манжета-колесный тормозной цилиндр (КТЦ) и установлению их взаимосвязей с параметрами акустической эмиссии представлены на рисунках 5-9.

130 120

А, глкВ

80

40

25 20

2

24 3 1

Р,МПа _______.........___/.__ /

16

12

8

4

я 4 ^ р Время нэрастани?

120 N^ ИМП.

80 60 40 20

1 - амплитуда импульсов АЭ; 2 - давление тормозной жидкости; 3 - количество импульсов Рис. 5 - Зависимость контролируемых параметров при испытаниях исправной манжеты КТЦ

зо

25 20

24 3 1 г

Р,МПа ! г

j /

................I.....

В

4 ■Время ээпээды ииия

__.'"" Время нарастания

80 60 40 20

1 - амплитуда импульсов АЭ; 2-давление тормозной жидкости; 3 - количество импульсов Рис. 6 - Зависимость контролируемых параметров при испытаниях манжеты КТЦ с уровнем износа

100%

400

300

200

150 25

24 1 3 2

Р,МПа \

1 L 16

12 И

8 \

4

180 N. нмп

120 90 60 30

0,3

0.6

с

1,2

1 - амплитуда импульсов АЭ; 2-давление тормозной жидкости в системе; 3 - количество импульсов Рис. 7 - Зависимость контролируемых параметров при испытаниях манжеты КТЦ с уровнем

«разбухания» 100%

120

А, мкВ

80

60

40

25

20

24 3 ......Г .........1..... 1 2

Р,МП?. /

16 ^ £ \

12 -

Ё \

4 Время запаздывания

Время нарастания

140

N. нмп

100

80

60

40

0,3

0,6

С

1,2

1 - амплитуда импульсов АЭ; 2-давление тормозной жидкости; 3 - количество импульсов Рис. 8 - Зависимость контролируемых параметров при испытаниях корпуса КТЦ со 100% механическими повреждениями

400 А, мкВ

300

250 200

150

25

24 1 £_____ ___..—

Р,мпа 2 ! \

16

12 -

3 ч

4

|

210 (VI, имп 150

120 90 60

0,3

0,6

I, с

1,2

1 - амплитуда импульсов АЭ; 2-давление тормозной жидкости в системе; 3 - количество импульсов Рис. 9 - Зависимость контролируемых параметров при испытаниях корпуса КТЦ с уровнем

закоксовывания 100%

На графике зависимости контролируемых па- стигают экстремума 130 мкВ, при максимальном раметров при испытаниях исправной манжеты давлении, а количество импульсов увеличивается видно монотонное изменение параметров аку- с 65 до 90ед. Предэкстремальный скачок ампли-стической эмиссии в зависимости от изменения туды АЭ свидетельствует о раскрытии манжеты давления тормозной жидкости. При этом они до- с выдавливанием тормозной жидкости из зоны

контакта. Вместе с тем на участке времени запаздывания срабатывания тормозной системы контролируемые параметры находятся ниже порога дискриминации, установленного на уровне 25 мкВ и поэтому не регистрируются.

Характер изменения параметров акустической эмиссии при испытании изношенной манжеты свидетельствует о повышении ее твердости, увеличении шероховатости поверхности и наличии дефектов в виде трещин. В результате чего происходит утечка тормозной жидкости, падение давления в системе и выход из строя автомобиля в целом.

При этом экстремальное значение амплитуды на 50% ниже, чем у исправной манжеты и составляет 65 мкВ, а количество импульсов уменьшается на 23-38%, но на всех участках графика практически не изменяется и находится в диапазоне 50-55 ед.

Характер изменения параметров акустической эмиссии при испытании изношенной манжеты свидетельствует о повышении твердости манжеты, увеличении шероховатости поверхности и наличии дефектов в виде трещин. При этом экстремальное значение амплитуды на 50% ниже, чем у исправной манжеты и составляет 65 мкВ, при этом количество импульсов уменьшается на 23-38%, но на всех участках графика практически не изменяется и находится в диапазоне 50-55 ед.

Характер изменения параметров акустической эмиссии при испытании «разбухшей» манжеты свидетельствует об изменении площади пятна контакта и разрушении граничного смазочного слоя (выдавливании тормозной жидкости из зоны контакта). При этом амплитуда АЭ возрастает на 66% с 256 до 427 мкВ, а количество импульсов больше чем у исправной манжеты на 21% и незначительно возрастает в диапазоне от 151 до 183 ед.

Характер изменения параметров акустической эмиссии при испытании изношенного зеркала ци-

линдра свидетельствует о появлении механических дефектов в виде царапин, трещин и т.п., а также в виде язв, питтинга и др. результатов коррозии. При этом экстремальное значение амплитуды на 23% ниже, чем у исправного цилиндра и составляет 102 мкВ, а количество импульсов увеличивается на 39% по отношению к исправному цилиндру, с одновременным увеличением количества импульсов на 36-56% относительно начала регистрации.

Характер изменения параметров акустической эмиссии при испытании закоксованного зеркала цилиндра свидетельствует о появлении на его поверхности продуктов износа манжеты, а также попадании пыли и грязи. При этом экстремальное значение амплитуды в 3,3 раза выше, чем у исправного цилиндра и составляет 432 мкВ, количество импульсов увеличивается в 2,6 раза по отношению к исправному цилиндру, с одновременным увеличением количества импульсов на 19-36% относительно начала регистрации.

Зависимости диагностических параметров (амплитуды акустической эмиссии в начале и в конце регистрации, количества импульсов в начале и в конце регистрации) от уровня дефекта (износ или "разбухание" манжеты, износ или «за-коксовывание» зеркала тормозного цилиндра) при проведении экспериментов по диагностированию колесных тормозных цилиндров (КТЦ) и главных тормозных цилиндров (ГТЦ) представлены в таблицах 1-4, из которых очевидна устойчивая корреляция параметров акустической эмиссии с техническим состоянием трибосопряжения «манжета-зеркало цилиндра». Анализ значений диагностических параметров, а также динамики их изменения в зависимости от уровня дефекта показал однозначное определение типа и степени дефекта по уникальной комбинации параметров акустической эмиссии.

Таблица 1 - Зависимость параметров АЭ от степени износа манжеты

Уровень дефекта, % Манжета КТЦ Манжета ГТЦ Максимальное давление, МПа Время сра-ба-тыва-ния, с Время запаз-дыва-ния, с

Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед. Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед.

Начало ре-гист-рации Пиковое значение Начало ре-гист-рации Пиковое значение Начало ре-гист-рации Пиковое значение Начало ре-гист-рации Пиковое значение

Износ

0 25 130 65 90 25 143 73 106 19 0,5 0,08

10 127 65 87 141 72 104 18,8 0,51 0,08

20 125 64 85 139 70 102 18,7 0,52 0,08

30 123 63 83 136 69 99 18,7 0,54 0,08

40 120 62 79 134 67 95 18,5 0,55 0,09

50 116 60 77 127 65 92 18,4 0,57 0,09

60 111 58 74 125 64 90 18,3 0,59 0,1

70 103 57 66 119 63 86 18,1 0,61 0,1

80 96 55 62 106 60 82 17,8 0,64 0,11

90 84 53 60 94 57 74 17,5 0,67 0,11

100 65 50 55 78 54 64 17,1 0,7 0,12

Таблица 2 - Зависимость параметров АЭ от степени «разбухания» манжеты

Уровень дефекта Манжета КТЦ Манжета ГТЦ Максима-льное давление, МПа Вре-мя сра-баты-вания, с Вре-мя запаз-дыва-ния, с

Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед. Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед.

Начало регистра-ции Пиковое значение Начало регистрации Пиковое значение Начало ре- гист-рации Пиковое значение Начало регистрации Пиковое значение

"Разбухание"

0 25 130 65 90 25 143 73 106 19 0,5 0,08

10 37 143 69 94 41 165 79 114 19 0,51 0,02

20 49 165 73 99 53 197 86 129 19 0,51 0

30 66 182 81 106 65 226 94 136 19 0,52 0

40 82 207 85 114 82 251 110 152 19 0,53 0

50 94 223 90 119 105 277 123 168 19 0,53 0

60 111 241 96 128 137 320 141 175 19 0,54 0

70 145 277 108 135 165 386 167 191 19 0,55 0

80 182 312 120 152 237 447 182 205 19 0,56 0

90 217 358 135 166 302 493 201 223 19 0,57 0

100 256 427 151 183 391 557 220 247 19 0,59 0

Таблица 3 - Зависимость параметров АЭ от степени износа зеркала цилиндра

КТЦ ГТЦ

Уро- Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед. Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед. Макси-маль- Время Время

вень дефекта, % Начало регистра-ции Пиковое значение Начало регистрации Пиковое значение Начало регистра-ции Пиковое значение Начало регистрации Пиковое значение ное давление, МПа сраба-тыва-ния, с запаз-дыва-ния, с

Износ

0 130 65 90 143 73 106 19 0,5 0,08

10 128 66 93 142 75 107 18,8 0,51 0,08

20 126 67 96 140 77 110 18,6 0,52 0,08

30 125 68 100 138 80 112 18,3 0,53 0,08

40 123 69 104 136 82 115 17,9 0,55 0,09

50 25 120 70 108 25 133 85 118 17,5 0,57 0,09

60 117 72 112 129 89 121 17,2 0,59 0,09

70 115 73 115 126 91 125 16,7 0,62 0,1

80 111 75 118 121 96 129 16,1 0,64 0,11

90 107 77 121 116 99 133 15,6 0,68 0,11

100 102 80 125 109 103 136 15 0,72 0,12

Таблица 4 - Зависимость параметров АЭ от степени закоксовывания зеркала цилиндра

КТЦ ГТЦ

Уровень Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед. Амплитуда АЭ, мкВ Количество импульсов, ед Максима-льное давление, МПа Время сра-батыва-ния, с Время запа-зды-вания,с

дефекта, % Начало регистрации Пиковое значение Начало регистрации Пиковое значение Начало ре- гист-рации Пиковое значение Начало регистрации Пиковое значение

Закоксовывание

0 25 130 65 90 25 143 73 106 19 0,5 0,08

10 40 145 70 99 43 173 85 121 19 0,51 0,05

Продолжение таблицы 4

20 56 163 78 107 62 205 96 135 19 0,51 0,01

30 69 179 89 119 79 241 109 153 19 0,51 0

40 88 198 104 129 94 278 122 169 19 0,52 0

50 107 227 118 142 113 333 144 178 19 0,53 0

60 128 249 129 155 151 380 168 198 19 0,54 0

70 153 270 143 174 197 439 190 220 19 0,55 0

80 196 308 161 198 263 488 215 244 19 0,57 0

90 241 361 178 216 348 545 242 267 19 0,57 0

100 283 432 200 238 444 608 279 299 19 0,59 0

Заключение

В ходе проведенных теоретико-экспериментальных исследований была установлена взаимосвязь параметров акустической эмиссии с контролируемыми параметрами процесса диагностирования гидроцилиндров приводов тормозов автомобилей, характеризующими их техническое состояние.

Таким образом, амплитуду и количество импульсов акустической эмиссии можно использовать в качестве диагностических параметров как при определении технического состояния радиальных манжетных уплотнений тормозных гидроцилиндров, так и при оценке технического состояния гидравлических тормозных систем в целом с возможностью прогнозировать их остаточный ресурс.

Список литературы

1. Мельников, П. А. Повышение надежности работы манжетных уплотнений за счет оптимизации микрорельефа шейки вала [Текст] / П. А.Мельников, А. Н.Пахоменко // Фундаментальные исследования. - 2013. -№ 10 - С.1005-1009.

2. Тунян, Алвард Акеловна. Особенности формирования композиций на основе наноструктури-рованных полимерных матриц, полученных с использованием явления крейзинга [Текст] : дис. ... канд. хим. Наук : 02.00.01, 02.00.06 / А.А. Тунян. - Москва, 2010. - 151с.

3. Баранов, В. М. Акустическая эмиссия при трении [Текст] / В. М. Баранов. - М. : Энергоато-миздат,1998. - 215 с.

THE INTERRELATION OF ACOUSTIC EMISSION PARAMETERS AND THE TECHNICAL STATE OF

HYDRO CYLINDERS OF CAR BREAK DRIVES

Bodrov Anton I. postgraduate student of the Department of Automobiles and automobile economy, prorok_8_5@mail.ru

Gornostaev Aleksandr I. Ph.D., assistant professor, head of the Department of Automobiles and automobile economy, gornostaev_58@mail.ru

Deev Andrey A. Ph.D., lecturer vehicles Technical support, aa-deev@yandex.ru

Ryazan higher airborne command school named after General-army V.F. Margelov In the article are based on the results of theoretical and experimental studies of the brake cylinders of the actuators of the brakes of automotive vehicles. The main objective is the Ordinance of the fact of the correlation of parameters of acoustic emission with controlled diagnostic system settings (system pressure, rate of pressure rise and time response of the system) that characterize the technical condition of the brake system in General. Based on this relationship, a conclusion about the technical condition of the brake system and it is projected remaining life.

Key words: acoustic emission, detection, lip seals, hydraulic brake.

Literatura

1.Mel'nikov, P.A. Povyshenie nadezhnosti raboty manzhetnykh uplotneniy za schet optimizacii mikrorel'efa sheyki vala [Tekst] / P.A. Mel'nikov, A.N. Pakhomenko // Fundamental'nye issledovaniya. - 2013. - № 10 -S.1005-1009.

2. Tunyan, Alvard Akelovna. Osobennosti formirovaniya kompoziciy na osnove nanostrukturirovannykh polimernykh matricz, poluchennykh s ispol'zovaniem yavleniya kreyzinga [Tekst] : dis. ... kand. khim. nauk : 02.00.01, 02.00.06/A.A. Tunyan. - Moskva, 2010. - 151 s.

3. Baranov, V.M. Akusticheskaya ehmissiya pri trenii[Tekst]/ V.M. Baranov. - M.: Ehnergoatomizdat,1998. - 215 s.