Экспериментальная проверка новых особенностей работы подшипников в условиях комбинированного нагружения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Подшипниковые узлы грузоподъемных машин, изделий строительной, дорожной, авиационной, космической и других отраслей техники являются очень ответственными элементами конструкций, поскольку выход из строя даже одного подшипника может стать причиной отказа всего изделия. Представлены результаты экспериментальной проверки теоретической модели работы подшипников в условиях комбинированного нагружения. Поведение под нагрузкой подшипниковых узлов в наиболее общем случае может быть представлено последовательностью из пяти расчетных схем, выраженных в виде пяти статически неопределимых балок. Целью проведения экспериментов явилась проверка данной модели в условиях реального нагружения. Эксперименты были построены на анализе геометрической формы изогнутой упругой линии, которую приобретает вал подшипникового узла под нагрузкой. Полученные результаты подтвердили справедливость модели и показали, что использовавшаяся ранее общепризнанная модель двухопорной балки не реализуется. Подтвержден вывод о том, что в ответственных грузоподъемных машинах, а также в ответственных изделиях строительной, дорожной, авиационной, космической и других отраслей техники нецелесообразно рассчитывать подшипники по традиционной методике, поскольку может быть получено ошибочное значение долговечности подшипников, завышенное от 28,37 до 26663,9 раз.

Об авторах

Валерий Владимирович Кириловский

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: kvv@bmstu.ru
SPIN-код: 4512-5571

доцент, кафедра основ конструирования машин, кандидат технических наук

Российская Федерация, 105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, стр. 1

Юрий Вениаминович Белоусов

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Email: kvv@bmstu.ru
SPIN-код: 7102-6966

доцент, кафедра основ конструирования машин, кандидат технических наук

Российская Федерация, 105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, стр. 1

Список литературы

  1. Кириловский В.В., Белоусов Ю.В. Теоретическое обоснование новых особенностей работы подшипников качения в условиях комбинированного нагружения // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2021. Т. 22. № 2. С. 184–195. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2021-22-2-184-195
  2. Подшипниковые узлы современных машин: энциклопедический справочник / под ред. В.В. Носова. М.: Машиностроение, 1997. 639 с.
  3. Ряховский О.А., Гончаров С.Ю., Сыромятников В.С. Экспериментальное определение температуры в подшипниках качения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 10. С. 3–9.
  4. Фомин М.В. Определение коэффициентов эквивалентности для переменных режимов нагружения зубчатых передач и подшипников качения // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2007. № 8 (125). С. 39–48.
  5. Матвиенко Ю.Г., Бубнов М.А. Контактное взаимодействие и разрушение поверхностного слоя в условиях трения качения и заклинивания // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009. № 4. С. 43–49.
  6. Нахатакян Ф.Г. Механика контактного сближения упругих тел в задаче Герца // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2010. № 5. С. 48–56.
  7. Нахатакян Ф.Г. Расчетное определение упругой податливости роликовых подшипников на основе теории Герца // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2011. № 1. С. 28–32.
  8. Орлов А.В. Оценка надежности шарикоподшипника по критерию стабильности сцепления // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2004. № 4. С. 77–83.
  9. Орлов А.В. Влияние износа на работоспособность опор качения // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. № 5. С. 71–79.
  10. Павлов В.Г. Ресурс работы радиального шарикоподшипника по условию предельно допустимого износа // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. № 6. С. 102–111.
  11. Орлов А.В. Повышение статической грузоподъемности шарикоподшипников // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009. № 5. С. 67–70.
  12. Vijay A., Sadeghi F. A continuum damage mechanics framework for modeling the effect of crystalline anisotropy on rolling contact fatigue // Tribology International. 2019. Vol. 140. 105845. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.105845
  13. Paulson N.R., Evans N.E., Bomidi J.A.R., Sadeghi F., Evans R.D., Mistry K.K. A finite element model for rolling contact fatigue of refurbished bearings // Tribology International. 2015. Vol. 85. Pp. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2014.12.006
  14. Golmohammadi Z., Sadeghi F. A 3D finite element model for investigating effects of refurbishing on rolling contact fatigue // Tribology Transactions. 2020. Vol. 63. Issue 2. Pp. 251–264. https://doi.org/10.1080/10402004.2019.1684606
  15. Weinzapfel N., Sadeghi F., Bakolas V. A 3D finite element model for investigating effects of material microstructure on rolling contact fatigue // Tribology and Lubrication Technology. 2011. Vol. 67. Issue 1. Pp. 17–19.
  16. Belousov Yu.V., Rekach F.V., Shambina S.L. Modelling of the tools’ power interaction during mechanical machining by cutting // International Journal of Recent Technology and Engineering. 2018. Vol. 7. No. 4. Pp. 132–134.
  17. Abdullah M.U., Khan Z.A., Kruhoeffer W., Blass T. A 3D finite element model of rolling contact fatigue for evolved material response and residual stress estimation // Tribology Letters. 2020. Vol. 68. P. 122. https://doi.org/10.1007/s11249-020-01359-w
  18. Bogdański S., Trajer M. A dimensionless multi-size finite element model of a rolling contact fatigue crack // Wear. March 2005. Vol. 258. Issue 7–8. Pp. 1265–1272. https://doi.org/10.1016/j.wear.2004.03.036
  19. Jiaxian C., Wentao M., Yuejian Ch. Transferable health indicator for rolling bearings: a new solution of cross-working condition monitoring of degradation process // 2020 Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM). 2020. Pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/APARM49247.2020.9209439
  20. Wang H., Du W. A new K-means singular value decomposition method based on self-adaptive matching pursuit and its application in fault diagnosis of rolling bearing weak fault // International Journal of Distributed Sensor Networks. 2020. Vol. 16. 155014772092078. https://doi.org/10.1177/1550147720920781
  21. Lin H., Wu F., He G. Rolling bearing fault diagnosis using impulse feature enhancement and nonconvex regularization // Mechanical Systems and Signal Processing. 2020. Vol. 142. 106790. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2020.106790
  22. Smith W.A., Randall R.B. Diagnostics using the case western reserve university data: a benchmark study // Mechanical Systems and Signal Processing. 2015. Vols. 64–65. Рp. 100–131. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2015.04.021
  23. Gaikwad J.A., Gholap Y.B., Kulkarni J.V. Bearing fault detection using Thomson’s multitaper periodogram // 2018 Second International Conference on Intelligent Computing and Control Systems (ICICCS). 2018. Pp. 1135–1139. https://doi.org/10.1109/ICCONS.2018.8663183
  24. Gao Z., Lin J., Wang X., Xu X. Bearing fault detection based on empirical wavelet transform and correlated kurtosis by acoustic emission // Materials. 2017. Vol. 10. Issue 6. P. 571. https://doi.org/10.3390/ma10060571
  25. Полубарьев И.Н., Дворянинов И.Н., Салиев Е.Р. Экспериментальная проверка нового подхода к определению нагрузок, действующих на шариковые радиальные однорядные подшипники // Форум молодых ученых. 2017. № 9 (13). C. 591–600.

© Кириловский В.В., Белоусов Ю.В., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах