Способ диагностирования механизмов станков Советский патент 1989 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля и диагностирования механизмов станков.

Целью изобретения является повышение точности диагностирования за счет того, что в качестве диагностического параметра используют плотность распределения вероятностей податливости, получаемой при прило- жейии силы, носящей случайный характер с заданным законом распределения.

На фиг.1 показана гистограмма распределения податливости шпиндельного узла, соответствующая работоспособному состоянию узла; на фиг.2 - то же,- при недопустимой погрешности монтажа упорных шарикоподшипников; на фиг.З - то же, при уменьшенном осевом

натяге роликовых подшипников; на фиг.4 - то же, при уменьшенном осевом натяге упорных подшипников.

Повышение точности диагностирова-- ния путем построения и анализа вых плотностей распределения величин податливости механизма основано .на следующем. Податливость е, равная

.&.

в выбранной доступной для изизмерения точке зависит от параметров а , а,, aj ,..,,а самого механизма и нагружающей силы Р:

е - f(,...a Р) (1) Если сила Р в процессе многократ- ньк нагружении механизма последователь- но, в статическом режиме, принимает квазислучайные значения, подчиненные заданной плотности распределения вероятностей f (Р), -ТО податливость е

31502207

становится функцией случайного аргумента, в данном случае Р. Плотность распределения вероятностей (е) по- датливости е связана с плотностью рас-. пределения f (Р) зависимостью

(f(e)(F(a,a

/® iSLaiiiiS3iSij

.. .a,fl,e))

е

где F(a,a...а„,е) обратная к f (. ..,Р) функция.

Отклонение какого-либо параметра от своего номинального значения приводит к изменению зависимости е от Р, т.е. изменению функций F и f, а следовательно, к изменению плотности распределения |(е). При этом каждьй параметр а характерным образом меняет плотность распределения р (е) , . Именно это позволяет распознавать дефекты.

Сущность способа состоит в следующем.

Диагностируемый механизм в выбранной точке многократно (100-150 раз) в статическом режиме нагружают силой Р, которая каждый раз принимает квазислучайное значение из множества зна значений, подчиненных заданной плот- нести распределения. Для каждой величины силы PJ измеряют деформацию механизма &j и определяют соответствующую податливость ej

4

е 9к

PJ

По известным правилам для полученного массива данных ej строится гистограмма р аспределения. Она являет- ся текущей гистограммой распределения. Предварительно для возможных дефектов механизма устанавливаются

.

0

5 0

5 0

0

эталонные гистограммы распределения, с которыми сравнивается полученная в результате испытания.

Пример. Проводятся испыта шя унифицированной расточной головки, в которую предварительно вводятся типовые для этого рида узлов дефекты.

Значения нагружающей силы заключаются в диапазоне 500-4000 Н и распределяются в этом диапазоне по закону равномерной, плотности. Закон равномерной плотности формируется с помощью датчика случайных чисел ЭВМ М-6000. На фиг.1-А приведены полученные в |5е:зультате экспериментов гистограммы, которые соответствуют различным дефектам.,

Формула изобретения

Способ диагностирования механизмов станков, включающий нагружение узла статическим приложением усилия, измерение, деформации упругой системы и выявление дефекта сравнением измеренной величины с эталонной., отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностирования при незначительных отклонениях измеренной деформации от эталонной, нагружение узла ведут многократным приложением усилия, имеющего по величине случайный характер, с равномерной плотностью распределения, по измеренным деформа.циям от каждого усилия рассчитывают подат- ливост;, а выявление дефекта ведут сравнением плотности распределения рассчитанной податливости с плотностью распределения эталонной податливости.

//ИУУ

//

Изобретение относится к способам контроля и диагностирования механизмов и машин и может быть использовано в станкостроении. Цель изобретения - повышение точности диагностирования путем анализа плотности распределения податливости, получаемой при многократном нагружении исследуемого механизма силой, которая принимает квазислучайные значения с заданным законом распределения. По полученным значениям случайных чисел податливости строится гистограмма, которая сравнивается с эталонными гистрограммами дефектов, установленными предварительными испытателями, и определяется конкретный дефект. 4 ил.

o.ot&

о,ого

Фи.г

Q,0ts

0,020

0,Q2&

мкм н

0,012

Фиг.З

0.019

о,ого

/MTV

о,

о,ои

9и9Л