|
DOI: 10.14489/td.2020.10.pp.056-063
Козочкин М. П., Жедь О. В., Маунг Т. Х.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗЕЙ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, С ИЗМЕНЕНИЯМИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА
(c. 56-63)
Аннотация. Успешный мониторинг технологических процессов с помощью контроля виброакустических сигналов во многом зависит от проработанности физических явлений, определяющих связи функциональных параметров технологического процесса с диагностическими признаками параметров вибраций. Рассматривается связь параметров вибраций с температурой в ядре технологических процессов.
Ключевые слова: контроль, диагностика, принятие решений, виброакустический сигнал, процесс резания, автоколебания, температура, спектр сигнала, отношение амплитуд.
Kozochkin M. P., Zhed O. V., Maung T. H.
THE STUDY OF THE RELATIONSHIP OF VIBRATION PARAMETERS ACCOMPANYING VARIOUS TECHNOLOGICAL PROCESSES WITH TEMPERATURE CHANGES
(pp. 56-63)
Abstract. Successful monitoring of technological processes using control of vibro-acoustic (VA) signals largely depends on the clarity of physical phenomena that determine the correlation between the functional parameters of the technological process and the diagnostic signs of vibration parameters. This article discusses such a relationship between vibration parameters and temperature in the core of technological processes. The experiments showed a stable pattern of changes in the parameters of VA signals with a change in the state of cutting tools in various technological processes associated with blade processing of workpieces. As such a parameter (Kf), the article considers the ratio of effective amplitudes in two frequency ranges: high-frequency and low-frequency. The most informative combination of frequency ranges is selected experimentally and depends on the dynamic characteristics of a particular elastic system. The paper gives examples of Kf changes for turning and grinding processes. To identify the nature of this phenomenon, experiments with the action of laser pulses on a steel plate with parallel recording of VA signals are considered. As a result, it is concluded that the Kf change is associated with a temperature increase in the frictional contact of the tool and the part when the cutting ability of the tool blade deteriorates. The work emphasizes that in the implementation of technological processes there are conditions that violate the described regularity. As such an example, the article shows an example of intense self-oscillations that changes the temperature regime in the contact zone. At the end of the work, it was shown that even during electric discharge machining, by changing the parameter Kf, it is possible to prevent short circuits and breaks in wire electrodes.
Keywords: control, diagnostics, decision making, vibroacoustic signal, cutting process, self-oscillations, temperature, signal spectrum, amplitude ratio.
М. П. Козочкин (МГТУ «СТАНКИН», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
О. В. Жедь (Российской университет дружбы народов, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Т. Х. Маунг (МГТУ «СТАНКИН», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
M. P. Kozochkin (Moscow State Technological University “Stankin” (MSTU “Stankin”), Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
O. V. Zhed (Peoples Friendship University of Russia (RUDN University), Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
T. H. Maung (Moscow State Technological University “Stankin” (MSTU “Stankin”), Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Кабалдин Ю. Г., Лаптев И. Л., Шатагин Д. А. и др. Интеллектуальные системы диагностики состояния оборудования и износа инструмента // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. № 2. С. 47 – 50.
2. Бржозовский Б. М., Хайров Д. А., Янкин И. Н. Диагностика резания материалов на основе анализа неслучайных составляющих колебательного процесса // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2012. № 2-4(292). С. 109 – 115.
3. Лаптев И. Л., Шатагин Д. А., Серый С. В., Бурдасов Е. Н. Фрактальный и вейвлет-анализ при диагностике динамики процесса резания и износа инструмента // Тр. НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2013. № 1(98). С. 94 – 103.
4. Добровинский И. Р., Медведик Ю. Т., Медведик М. Ю. К вопросу контроля состояния режущей кромки резца виброакустическим методом // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. 2014. № 3(31). С. 102 – 116.
5. Беликов В. Т., Рывкин Д. Г. Использование результатов наблюдений акустической эмиссии для изучения структурных характеристик твердого тела // Акуст. журнал. 2015. Т. 61. № 5. С. 622 – 630.
6. Чеботарева И. Я., Володин И. А., Драгин В. В. Акустические эффекты при деформировании структурно неоднородных сред // Акуст. журнал. 2017. Т. 63. № I. С. 84 – 93.
7. Зайцев В. Ю., Назаров В. Е. О линейной частотной зависимости коэффициента поглощения упругих волн в микронеоднороных твердых телах // Акуст. журнал. 1999. Т. 45. № 5. С. 622 – 627.
8. Руденко О. В. Взаимодействия интенсивных шумовых волн // Успехи физ. наук. 1986. Т. 149. Вып. 3. С. 413 – 447.
9. Kozochkin M. P., Volosova M. A., Allenov D. G. Effect of wear of tool cutting edge on detail surface layer deformation and parameters of vibro-acoustic signals // Materials Science Forum. 2016. V. 876. P. 50 – 58.
10. Kozochkin M. P., Porvatov A. N., Grigor’ev S. N. Vibroacoustic monitoring of the major parametrs of electrical discharge machining // Measurement Techniques. 2017. V. 59. No. 11. Р. 1228 – 1233.
11. Kozochkin M. P. Study of Frictional Contact during Grinding and Development of Phenomenological Model // Journal of Friction and Wear. 2017. V. 38. No. 4. Р. 333 – 337.
12. Kozochkin M. P., Sabirov F. S. Attractors in Cutting and their Future use in Diagnostics // Measurement Techniques. 2009. V. 52. No 2. P. 166 – 171.
13. Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.
14. Кузнецов В. Д. Физика твердого тела. Т. 3. Томск: Красное Знамя, 1944. 742 с.
15. Козочкин М. П., Маслов А. Р., Порватов А. Н. Инновационный аппаратно-программный комплекс для диагностирования высокотехнологичных систем // Инновации. 2013. № 10(180). С. 128 – 131.
1. Kabaldin Yu. G., Laptev I. L., Shatagin D. A. et al. (2014). Intelligent systems for diagnostics of equipment condition and tool wear. Mashinostroenie: setevoy elektronniy nauchniy zhurnal, (2), pp. 47 – 50. [in Russian language]
2. Brzhozovskiy B. M., Hayrov D. A., Yankin I. N. (2012). Diagnostics of cutting materials based on the analysis of non-random components of the oscillatory process. Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii, 292(2-4), pp. 109 – 115. [in Russian language]
3. Laptev I. L., Shatagin D. A., Seriy S. V., Burdasov E. N. (2013). Fractal and wavelet analysis for diagnosing the dynamics of the cutting process and tool wear. Trudy NGTU im. R. E. Alekseeva, 98(1), pp. 94 – 103. [in Russian language]
4. Dobrovinskiy I. R., Medvedik Yu. T., Medvedik M. Yu. (2014). On the question of monitoring the condition of the cutting edge of the cutter by the vibroacoustic method. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Povolzhskiy region, 31(3), pp. 102 – 116. [in Russian language]
5. Belikov V. T., Ryvkin D. G. (2015). Using the results of observations of acoustic emission to study the structural characteristics of a solid. Akusticheskiy zhurnal, Vol. 61, (5), pp. 622 – 630. [in Russian language]
6. Chebotareva I. Ya., Volodin I. A., Dragin V. V. (2017). Acoustic effects during deformation of structurally inhomogeneous media. Akusticheskiy zhurnal, Vol. 63, (I), pp. 84 – 93. [in Russian language]
7. Zaytsev V. Yu., Nazarov V. E. (1999). On the linear frequency dependence of the absorption coefficient of elastic waves in micro-non-one-sided solids. Akusticheskiy zhurnal, Vol. 45, (5), pp. 622 – 627. [in Russian language]
8. Rudenko O. V. (1986). Interactions of intense noise waves. Uspekhi fizicheskih nauk, Vol. 149, (3), pp. 413 – 447. [in Russian language]
9. Kozochkin M. P., Volosova M. A., Allenov D. G. (2016). Effect of wear of tool cutting edge on detail surface layer deformation and parameters of vibro-acoustic signals. Materials Science Forum, Vol. 876, pp. 50 – 58.
10. Kozochkin M. P., Porvatov A. N., Grigor’ev S. N. (2017). Vibroacoustic monitoring of the major parametrs of electrical discharge machining. Measurement Techniques, Vol. 59, (11), pp. 1228 – 1233.
11. Kozochkin M. P. (2017). Study of Frictional Contact during Grinding and Development of Phenomenological Model. Journal of Friction and Wear, Vol. 38, (4), pp. 333 – 337.
12. Kozochkin M. P., Sabirov F. S. (2009). Attractors in Cutting and their Future use in Diagnostics. Measurement Techniques, Vol. 52, (2), pp. 166 – 171.
13. Kragel'skiy I. V., Dobychin M. N., Kombalov V. S. (1977). Fundamentals of Friction and Wear Calculations. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
14. Kuznetsov V. D. (1944). Solid state physics. Vol. 3. Tomsk: Krasnoe Znamya. [in Russian language]
15. Kozochkin M. P., Maslov A. R., Porvatov A. N. (2013). An innovative hardware and software complex for diagnosing hightech systems. Innovatsii, 180(10), pp. 128 – 131. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2020.10.pp.056-063
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2020.10.pp.056-063
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»