Експериментально досліджено вплив на рівні вібрації: підшипників кочення розмірів 306, 310, 317, 322 класу точності 0 і 4-5 із класами шумності від Ш1 до Ш8; зазорів і натягів посадок підшипників на вал і в корпус (стакан); пружного осьового натягу підшипників і різних способів фіксації підшипників в отворах корпусів; величини осьового зазору між зубами конічних передач; балансування валів у складі трактора; зниження неспіввісності монтажу агрегатів; зниження частоти обертання і навантаження на рівні вібрації підшипників і зубчатих передач. Узагальнено відомі дослідження щодо зниження вібрації зубчатих передач. Визначено конструктивні й технологічні можливості зниження вібрації: підшипникових вузлів на 4-35 дБ, валів та їхніх опор на 7-30 дБ, зубчатих передач на 3-17 дБ. Отримані зниження вібрації дозволяють проектувати трактори класу вібрації Г - В з ресурсом 15-20 тис. мотогодин.

На базі отриманих експериментальних даних розроблено графоаналітичний метод діагностування (рис. 16). Метод ґрунтується на розпізнаванні технічного стану за трендовими характеристиками зміни вихідного вібраційного параметра шляхом обчислення за запропонованими імовірнісними формулами збільшення поточних значень вібрації над початковими і зіставлення їх із допустимими й граничними значеннями класів технічного стану. Для запобігання пропуску відмови введено коефіцієнт поля допуску (K) до рівнів середньоарифметичних значень вимірюваних віброприскорень, який враховує розмах варіювання у

. (34)

Границі верхніх значень розкиду рівнів вібрації в міру зміни технічного стану розбиті на п'ять характерних ділянок: 1 - період припрацювання; 2, 3 - нормальна робота й зародження дефектів; 4, 5 - період інтенсивного розвитку дефектів.

, (35)

. (36)

Крайнє положення напрацювання ресурсного елемента на ділянці 2 (L1) розпізнають за перевищенням вихідних значень вібрації LИ на 8 дБ, на ділянці 3 (L2) - на 12 дБ, що відповідає класу "допустимо". Верхня границя рівня вібрації на ділянці 4, де інтенсивність появи й розвитку дефектів вища, ніж на ділянці 3, уявляється

. (37)

Рівень вібрації на ділянці t1-t2 характеризується перевищеннями вихідних значень до 16 дБ із випрацюванням механізмом до 75-80% ресурсу, що відповідає класу "вимагає вжиття заходів". Для уточнення верхніх границь розкиду вібрації на ділянці 4 необхідно значно збільшувати кількість послідовних вимірів на контрольованій вузькій частоті чи широкій смузі частот. Тому оцінка прогнозу залишкового ресурсу на ділянці 4 здійснюється при збільшенні частоти контролю вібрації. Характер зміни вібрації на ділянці t2-t4 тісно пов'язаний з конструктивними й фактичними технологічними погрішностями у виготовленні механізмів трактора, вибором місць і точок контролю вібрації.

Метод експертного прогнозування стану базується на лінійній залежності зміни вихідного вібраційного параметра за напрацюванням до досягнення граничного стану. Поточне значення вібрації (LП) повинно бути меншим за граничне (LГ):

. (38)

Отримані експериментальні швидкості збільшення вібрації (L) за 1000 год. напрацювання для підшипників головної передачі моста класу вібрації В становлять 1,2-1,0 дБ, головної зубчатої передачі - 1,8-1,6 дБ, а зубчатої передачі класу Д - 4,4 - 2,36 дБ.

Експрес-діагностування здійснюється за трендовими характеристиками поточних вимірів вібрації 29-31. Зростання вібрації у логарифмічному масштабі (дБ) являє собою лінійну функцію часу, а кут нахилу прямої тренда є мірою швидкості розвитку дефекту. Тренд використовується для визначення часу, після закінчення якого дефект переросте у відмову - досягне граничного стану.

Експериментально встановлено періодичність контролю технічного стану трактора, яка залежить від технічного рівня проектування, обумовленого класом вібрації трактора, якості виготовлення і рівня індивідуальної доводки при проектуванні, якості введення в експлуатацію та її тривалості. Отримана періодичність контролю технічного стану головної зубчатої передачі з рівнями вихідної вібрації верхньої зони класу Д на стадії нормальної роботи становить: мінімальна 1200 год. - 0,5 середнього ресурсу, а максимальна 1600 год. - 0,65 середнього ресурсу (tcp):

Пmin = 0,50 tср; Пmax = 0,65 tср. (39)

Для припрацьованих і доведених до рівня вібрації класу Г зубчатих передач періодичність контролю становить

Пmin = 0,65 tcp; Пmax = 0,85 tcp. (40)

Мінімальна й максимальна періодичність контролю стану з появою середніх і розвинених дефектів на ділянці 4 визначається за формулами:

Пmax = Пmin = , (41)

де ti - напрацювання у момент виміру вібрації.

Оцінку стадії розвитку дефектів роблять за L1, L2, L3, L4.

П'ятий розділ присвячено узагальненню розроблених методів оцінки за вібродіагностичними характеристиками якості трактора на стадіях проектування, виготовлення й експлуатації. Наведено алгоритми оцінки якості тракторів і дані про впровадження результатів дисертаційного дослідження у виробництво.

Оцінку технічного рівня проектування трансмісії тракторів пропонується здійснювати за трьома класами вібрації. Кожен клас вібрації може розбиватися на два підкласи з різницею в 4 дБ. Рівні вібрації класу В перспективних конструкцій тракторів підвищеної надійності й ресурсу 15-20 тис. мотогодин не повинні перевищувати значень допустимої вібрації АБ, а досяжні вібрації тракторів при існуючому рівні проектування й технології виготовлення не повинні перевищувати діапазону вібрації класу Г, що забезпечить ресурс 10-15 тис. мотогодин.

Використання вібродіагностичних характеристик при оцінці якості проектування ґрунтується на узгодженні трьох етапів оцінки вібрації. На першому етапі визначають клас і підклас вібрації трактора і задають вихідні рівні вібрації проектованих агрегатів, на другому вибирають аналог і здійснюють проектний вібраційний розрахунок величини зниження вібрації (16-19) тих джерел аналога, де перевищуються задані значення. Експертна оцінка можливостей підвищення ресурсу проектованого агрегату (трактора) класу вібрації В на 1000 год. у порівнянні з аналогом класу Г ґрунтується на зниженні середньоарифметичних значень віброприскорень підшипникових вузлів на 1,0-1,2 дБ, зубчатих передач - на 1,6-1,8 дБ. Вибір конструктивних і технологічних засобів, які забезпечують прогноз невиходу вібраційних характеристик проектованого механізму трактора за встановлені границі допустимої вібрації заданого класу, здійснюється за розробленими рекомендаціями - способами кількісного зниження вібрації. На третьому етапі макетні й дослідні зразки випробовують і доводять до заданих рівнів вібрації. Оптимізація функціональних і вібраційних характеристик при варіюванні конструктивно-технологічних параметрів і технічних характеристик трактора здійснюється цілеспрямовано для зниження вібрації тих джерел, де перевищуються задані значення класу вібрації.

Основним вібраційним принципом доводки тракторів до заданого класу вібрації є проведення комплексних вібраційних досліджень із локалізації високих рівнів вібрації у призначених режимах роботи і вібраційної оптимізації динамічних властивостей окремих агрегатів і у складі трактора в лабораторних умовах і під час експлуатації. У лабораторних умовах доводки усуваються нестабільності вібрації, провадиться відстройка власних частот вібрації від частот збурюючих сил, робочих режимів і робочих процесів шляхом порівняння вихідної експериментальної вібрації зі зміненими параметрами конструкції при повному обсязі випробувань. Поліпшення динамічних характеристик і зниження резонансної вібрації забезпечується шляхом зміни маси, величини натягів-зазорів посадок деталей і їхнього взаємного розташування, довжини й площі поверхонь, що сполучаються, уведення попереднього пружного натягу підшипників в опорах, зміни способу фіксації підшипників в опорах, зміни розмірів і форм елементів корпуса, розташування місць і способів кріплення деталей і агрегатів. Наявність небезпечних резонансів і нестабільності вібраційних процесів визначається піками в спектрі третинооктавної й вузькополосної вібрації, які перевищують сусідні рівні більш ніж на 8-10 дБ. Спектр вібрації оптимально доведеної конструкції має знаходитися в одному класі вібрації, що визначає задані умови рівноресурсності механізмів трактора. Спектр вібрації агрегатів тракторів не знаходиться в одному класі. При інших значеннях допустимої вібрації - зміні кута нахилу прямої АБ - висуваються неоднакові вимоги до обмеження вібрації, збуджуваної низькочастотними й високочастотними джерелами, не забезпечується рівноресурсність усіх вузлів, з'являються слабкі високовідмовні вузли. На стадії доводки забезпечується пристосованість механізмів до вібраційного діагностування під час їх виготовлення й експлуатації. Використання розроблених методів оцінки за вібродіагностичними характеристиками якості трактора дозволяє основний обсяг доводки вібрації виконувати швидко в заводських умовах із кращою якістю і меншою трудомісткістю, що значно скорочує терміни доводки й уведення трактора в експлуатацію. Розроблені алгоритми проектування механізмів на заданий рівень вібрації обґрунтовані експериментальними дослідженнями головної передачі трактора, машин і машинного устаткування в електромашинобудуванні.

Розроблені алгоритми вібраційного контролю якості виготовлення агрегатів тракторів, методи нормування вібрації, діагностичні ознаки дефектів і методи їх усунення складають програмне забезпечення пристрою ВДТ. Фактичні спектри вібрації окремих агрегатів, які задовольняють вимогам норм вібрації, є невід'ємною частиною документації на складання трактора, а для комплектного трактора - невід'ємною частиною документації на постачання його замовнику для вхідного контролю якості й уведення в експлуатацію.

Розроблена методологія вібраційного діагностичного забезпечення трактора включає: обґрунтоване призначення місць і кількості точок контролю вібрації й геометрії їхніх поверхонь; спосіб прилаштування віброперетворювачів; визначення способів діагностування й стендів обкатки і вібраційного діагностування окремих агрегатів і комплектного трактора; призначення норм вібрації й режимів контролю якості виготовлення; призначення вихідних і граничних вібраційних параметрів, класів якісної оцінки й методів виміру вібрації; діагностичні ознаки дефектів і режимів діагностування окремих агрегатів і комплектного трактора під час експлуатації й ремонту. Для метрологічного забезпечення єдності методів, засобів і режимів діагностування й випробування агрегатів (трактора) на стадіях доводки конструкції, виготовлення та ремонту розроблені, виготовлені і пройшли відомчу перевірку дослідні зразки мікропроцесорного програмуючого пристрою ВДТ, універсальний контрольно-обкатний стенд вібраційного діагностування агрегатів трансмісії тракторів типу Т-150К і Т-150. Для вібраційного діагностування турбокомпресорів тракторних і комбайнових двигунів розроблений, виготовлений і впроваджений у виробництво пристрій ВДТ-1.

Висновки і рекомендації

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове розв'язання наукової проблеми, що виявляється у підвищенні якості тракторів на основі створення ефективних методів оцінки технічного стану тракторів за їх вібродіагностичними характеристиками при проектуванні, виготовленні й експлуатації, які забезпечують вирішення комплексу важливих народногосподарських завдань - проектування тракторів заданого ресурсу й збереження їх проектної якості на стадіях виробництва й експлуатації.

2. Уперше запропоновано системний підхід до оцінки якості тракторів на базі використання їх вібродіагностичних характеристик, що дозволило створити узагальнюючі критерії визначення технічного стану тракторів з урахуванням структурних, функціональних і динамічних характеристик механізмів на стадіях проектування, виготовлення й експлуатації.

3. Уперше експериментально установлені оптимальні значення вібраційних характеристик механізмів тракторів за критерієм забезпечення їх рівноресурсності. Така вібраційна характеристика за максимальними значеннями рівнів усіх джерел вібрації механізмів трактора апроксимується прямою лінією із різницею 40 дБ між значеннями рівнів вібрації на частоті 5 Гц і 10000 Гц.

4. Уперше експериментально обґрунтовано, що основною причиною прискореного розвитку несправностей і зниження ресурсу більшості механізмів тракторів є вібраційні процеси. Доказами є: установлені високі вихідні рівні (90-112 дБ) віброприскорень тракторів у режимі холостого ходу, які перевищують на 10-30 дБ допустимі вібрації; отримана лінійна залежність зниження ресурсу зубчатих передач і підшипникових вузлів від величини перевищень допустимої вібрації; велике збільшення вібрації на 12-20 дБ у максимальних швидкісних і навантажувальних номінальних режимах роботи агрегатів, що у порівнянні з режимом холостого ходу підвищує вібронавантаженість деталей у 6-10 разів; наявність резонансної вібрації в силовому агрегаті коробки передач і головної передачі моста.

5. Уперше розроблено методи оцінки за вібродіагностичними характеристиками якості проектування тракторів, в основу яких покладені:

- отримані допустимі рівні вібрації й розроблені норми трьох класів вібрації (Д, Г, В) тракторів із ресурсом 5-10, 10-15, 15-20 тис. мотогодин, що є якісною оцінкою технічного рівня проектування тракторів, досягнення рівноресурсності деталей механізмів тракторів і запасу працездатності за класами: В > 2,5; Г = 2,5-1,5; Д = 1,5-0,2;

- розроблені методи оцінки рівнів вібрації, збуджуваних кінематичними процесами в підшипникових вузлах, зубчатих передачах, валами передач агрегатів, що дозволяють на стадії проектування оцінити закладені геометричні й кінематичні параметри деталей і режими роботи, обсяг і види доводочних робіт конкретних механізмів для одержання необхідного спектра вібрації трактора заданого класу вібрації;

- розроблені конструкційні й технологічні способи прогнозування кількісного зниження вібрації валів на 7-30 дБ, підшипникових вузлів на 6-35 дБ і зубчатих передач на 3-17 дБ, що дозволяє проектувати трактори з ресурсом 15-20 тис. мотогодин.

Отримані допустимі вібрації обґрунтовані розрахунковими, статистичними й експериментальними методами. Існуючі рівні вібрації й ресурс тракторів типу Т-150К узгоджуються з класом підвищеної вібрації Д верхнього діапазону і вище. Розрахунки рівнів вібрації, збуджуваних підшипниками і зубчатими передачами за запропонованими формулами збігаються або близькі до експериментальних середніх значень віброприскорень.

6. Уперше для трактора розроблено методи оцінки за вібродіагностичними параметрами якості виготовлення, складання й монтажу окремих агрегатів і комплектного трактора, в основу яких покладено: статистичні моделі нормування вібрації у третинооктавних смугах частот, послідовність обкатки й контролю вібрації, діагностичні ознаки дефектів агрегатів трактора та методи їх усунення, які дозволяють обґрунтовано здійснювати індивідуальну доводку вібрації на відповідність вимогам норм і цим забезпечувати збереження проектної надійності трактора на стадії виробництва. Розроблені норми вібрації, діагностичні ознаки дефектів і методи їх усунення є діагностичною базою програмного забезпечення створеного мікропроцесорного апаратного засобу ВДТ, що витримав виробничу перевірку під час приймально-здавального контролю якості виготовлення коробок передач, головних передач мостів і редукторів ВВП тракторів типу Т-150К.

7. Розширено методи оцінки за вібродіагностичними характеристиками якості тракторів в експлуатації, в основу яких покладено вперше розроблені для тракторів:

- статистичні моделі розрахунку нормованих вихідних і граничних вібраційних діагностичних параметрів функціональних і ресурсних елементів (20 дБ), які узгоджуються з експериментальними даними граничних вібраційних параметрів зубчатих передач і підшипникових вузлів головної передачі моста;

- шкала нормування класів якісної оцінки технічного стану, проведення регулювальних і ремонтних робіт за рівнем підвищення або зниження вихідного вібраційного параметра, що реалізована в технологіях і апаратних засобах ВДТ і ВДП-1 і пройшла виробничу перевірку при діагностуванні агрегатів трансмісії трактора й турбокомпресорів тракторних і комбайнових двигунів;

- графоаналітичні моделі вібраційного діагностування механізмів трактора за лінійним трендом вібраційного параметра, які обґрунтовані порівняннями з експериментальними дослідженнями головних передач мостів класів нормальної вібрації (Г) і допустимої вібрації (В);

- періодичність контролю технічного стану трактора, яка, у залежності від технічного рівня проектування, обумовленого класом вібрації трактора, якості виготовлення й рівня індивідуальної доводки, якості введення в експлуатацію і її тривалості, знаходиться в максимальних границях 0,5-0,85 середнього ресурсу.

8. Розроблені методи, апаратні засоби, технології та стенд вібраційного діагностування агрегатів тракторів витримали виробничу й відомчу перевірку, затверджені й рекомендовані для впровадження в Україні Міністерством аграрної політики; упроваджені у виробництво Шевченківським СРТП Харківської області, ДСП "Богодухівська агротехніка" і ВАТ "Васильківський агротехсервіс" Запорізької області, а ряд методів і рекомендацій прийнято до впровадження на ВАТ ХТЗ. Результати дисертаційного дослідження упроваджені: у проектування і серійне виробництво машин і механізмів заданого рівня вібрації в електромашинобудуванні - НВО "ХЕМЗ", СКТБЗЕ "Потенціал"; у кораблебудуванні - НДІ НВО "ХЕМЗ", ЦКБ "Ленінська кузня"); в експлуатації газоперекачувального устаткування - "Харківтрансгаз", компресорної станції "Долгоє" Орловської області РФ. Розроблені методи й засоби оцінки за вібродіагностичними характеристиками якості проектування, виготовлення й експлуатації придатні для використання в інших галузях машинобудування та в експлуатації машин.

9. Опублікований цикл монографій дисертанта не має аналогів за ступенем узагальнення теоретичних, статистичних і експериментальних особистих досліджень автора та відомих літературних даних із використання вібраційних методів оцінки якості тракторів і машин при проектуванні, виготовленні, експлуатації. Цикл використовується як навчальний посібник і методичні рекомендації в інженерній практиці.

Основні публікації за темою дисертації

1. Мигаль В.Д. Вибрационные методы и средства распознавания дефектов машин Харьков: ХГПУ, 1996. - 236 с.

2. Мигаль В.Д. Вибродиагностика при проектировании и изготовлении машин. - Харьков: ХГПУ, 1996. - 244 с.

3. Мигаль В.Д. Вибрация машин и ее диагностические признаки. - Харьков: ХГПУ, 1997. - 262 с.

4. Мигаль В.Д. Вибродиагностика машин при эксплуатации. - Харьков: ХГПУ, 1997. - 292 с.

5. Мигаль В.Д., Гончаров И.П., Гаврилов Н.П. Влияние демонтажа подшипников качения с вала на его вибрационные характеристики // Вестн. машиностроения. - 1981. - №8. - С. 31-32 (здобувач розробив методику експериментальних досліджень, провів експериментальні дослідження і дав інтерпретацію результатів).

6. Мигаль В.Д., Сайкин В.А., Чесов И.К., Тупица В.Ф., Животовский М.А., Климов Н.З. Особенности влияния зазора посадки подшипника в корпус на вибрационные характеристики подшипниковых узлов // Вестн. машиностроения. - 1988. - №10. - С. 43-44 (здобувач розробив методику експериментальних досліджень, виконав обробку числових результатів і дав їм інтерпретацію).

7. Мигаль В.Д. Обґрунтування унiверсального вiбраційного методу дiагностування технiчного стану сiльськогосподарських машин на стадiях проектування, виготовлення, експлуатацiї та ремонту // Вiсн. аграрної науки. - 1995. - № 11. - С. 5 - 12.

8. Мигаль В.Д., Животовський М.А., Федорова Л.Н. Вібраційне діагностування турбокомпресорів двигунів // Техніка АПК. - 1996. - №1. - С. 20-21 (здобувач розробив вібраційні діагностичні ознаки, класи технічного стану і дав інтерпретацію результатів).

9. Мигаль В.Д. Дiагностування редуктора комбайна БМ-6Б // Технiка АПК. - 1996. - №2. - С. 23.

10. Мигаль В.Д. Методы проектирования машин, доводки и изготовления сельскохозяйственной техники с заданной надежностью // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1997. - №6. - С.30-31.

11. Мигаль В.Д. Концепция, критерии оценки и программа работ по повышению надежности сельскохозяйственной техники // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1997. - №4. - С.26-29.

12. Мигаль В.Д. Возможности повышения надежности и ресурса тракторов // Вест. Харьк. гос. техн. ун-та сельск. хоз-ва. Сб.науч.тр. "Тракторная энергетика в растениеводстве". - Харьков, ХГТУСХ. - 1998. - С. 295-298.

13. Мигаль В.Д. Обгрунтування і розробка вібраційних принципів підвищення якості створювання і експлуатації сільськогосподарської техніки // Вестн. Харьк. гос. техн. ун-та сельск. хоз-ва. Сб.науч.тр. "Повышение надежности восстанавливаемых деталей машин". - Харьков, ХГТУСХ. - 1999. - С. 126-132.

14. Мигаль В.Д. Методы определения исходных диагностических вибрационных параметров эксплуатационных норм контроля технического состояния трактора // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. - Харьков: ХГПУ. - 1999. - № 75. - С. 74-75.

15. Мигаль В.Д., Шевченко С.А. Анализ принципов проектирования, контроля качества изготовления и технического обслуживания тракторов // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. - Харьков: ХГПУ. - 1999. - №66. - С. 86-88 (здобувачу належить постановка задачі, аналіз літературних джерел, написання статті).

16. Мигаль В.Д. Вибрационные методы оценки качества изготовления, сборки и монтажа трактора // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. - Харьков, ХГПУ. - 2000. - №78. - С. 58-59.

17. Мигаль В.Д. Нові напрямки підвищення надійності та ресурсу тракторів // Вестн. Харьк. гос. техн. ун-та сельск. хоз-ва. Сб.науч.тр. "Тракторная энергетика в растениеводстве". - Харьков, ХГТУСХ. - 2000. - С. 11-18.

18. Мигаль В.Д. Конструкционные и технологические решения по снижению вибрации, повышению ресурса и контролепригодности коробок передач тракторов типа Т-150К // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. - Харьков, ХГПУ. - 2000. - №80. - С. 75-76.

19. Мигаль В.Д. Конструкционные и технологические решения по снижению вибрации и повышению ресурса головной передачи моста трактора типа Т-150К // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. -Харьков, ХГПУ. - 2000. - №83. - С. 39-40.

20. Мигаль В.Д. Вибрационные методы оценки качества трактора и сельхозмашин // Вісн. Харк. держ. техн. ун-ту сільск. госп-ва. Зб.наук.пр. "Підвищення надійності відновлених деталей машин". - Харків, ХДТУСГ. - 2000. - Вип. 4. - С. 183-190.

21. Мигаль В.Д. Вибрация и повышение качества проектируемых тракторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2000. - №7. - С. 36-38.

22. Мигаль В.Д. Снижение уровней вибрации и повышение ресурса подшипниковых узлов качения трактора рациональным конструированием // Вестн. машиностроения. - 2001. - №3. - С. 8-11.

23. Мигаль В.Д., Шевченко С.А. Оценка экономической эффективности применения вибрационных методов при проектировании, изготовлении и эксплуатации тракторов // Вісн. Харк. держ. техн. ун-ту сільск. госп-ва. Зб.наук.пр. - Харків, ХДТУСГ. - 2000. - Вип. 1. - С. 61-68 (здобувачу належить постановка задачі й розрахунок економічної ефективності впровадження вібраційних принципів у проектування тракторів).

24. Мигаль В.Д. Методи нормування експлуатаційної вібрації та класів якісного оцінювання технічного стану трактора // Вісн. Харк. держ. техн. ун-ту сільск. госп-ва. Зб. наук. пр. "Підвищення надійності відновлених деталей машин". - Харків, ХДТУСГ. - 2001. - Вип. 8. - С. 280-285.

25. Говорущенко Н.Я., Мигаль В.Д. Графоаналитические методы вибрационного диагностирования трактора // Вестн. Нац. техн. ун-та "ХПИ".- Харьков, НТУ "ХПИ". - 2001. - №25. - С. 57-66 (здобувачу належить розробка методів досліджень і проведення експериментальних досліджень).

26. Мигаль В.Д. Мехатропная система контроля качества доводки, изготовления, эксплуатации и ремонта тракторов // Вестн. Харьк. нац. автомобильно-дорожного ун-та. Сб. науч. тр. - Харьков, РИО ХГАДТУ. - 2001. - Вып. 15-16. - С. 214-218.

27. Мигаль В.Д. Системный подход к оценке качества трактора // Вісн. Харк. держ. техн. ун-ту сільск. госп-ва. Зб. наук. пр. - Харків, ХДТУСГ. -2001. - Вип. 7. - С. 73-86.

28. Мигаль В.Д. Методология расчета вибрации трактора на заданный уровень // Вестн. Нац. техн. ун-та. "ХПИ". - Харьков, НТУ "ХПІ". - 2002. - №6. - С. 56-62.

29. Мигаль В.Д. Методика расчета возмущающих сил, частот и уровней вибрации, возбуждаемой валами машин // Авіаційно-космічна техніка і технологія. Зб. наук. пр. - Харків: Нац. аерокосмічний ун-т "ХАІ". - 2002. - Вип. 27. - С. 244-247.

30. Способ изготовления электрической машины: А.С. 1327239 СССР, МКИ Н02К 15/02. / Мигаль В.Д. (СССР). - №3501850/24-07 Заяв. 22.10.82 Опубл. 30.07.87, Бюл. №28. - 4 с.

31. Подшипниковый узел электрической машины: А.С. 1686618 СССР, МКИ Н02К 5/16. / Тупица В.Ф., Мигаль В.Д. (СССР). - №4490875/07 Заяв. 10.10.88 Опубл. 23.10.91, Бюл. №39. - 2 с. (здобувач розробив формулу винаходу і провів випробування підшипникових вузлів).

32. Головна передача моста транспортного засобу. Пат. на винахід України №38521А, 7В60К17/26 / Мигаль В.Д. Заявл. 18.07.2000. Опублік. 15.05.2001. Бюл. №4.

Анотація

Мигаль В.Д. Вібраційні методи оцінки якості тракторів на стадіях проектування, виготовлення та експлуатації - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.02 - Автомобілі та трактори. Харківський національний автомобільно-дорожній університет Міністерства освіти і науки України. - Харків, 2002.

У дисертації подано теоретичне узагальнення і нові розв'язання наукової проблеми, що виявляється в здійсненні нових науково обґрунтованих розробок у тракторобудуванні, які забезпечують розв'язання значної прикладної проблеми підвищення якості створюваних тракторів та ефективності їх експлуатації.

Запропоновано системний підхід до оцінки якості тракторів на базі нового показника - параметра вібрації, який є узагальнюючим критерієм оцінки технічного стану при проектуванні, доводці конструкції, виготовленні й експлуатації тракторів. Розроблено моделі нормування класів вібрації тракторів, розрахунку рівнів вібрації, конструктивні й технологічні засоби зниження вібрації для проектування тракторів заданого класу вібрації, які відповідають заданим ресурсам. Для збереження проектної якості тракторів при їх виготовленні запропоновано методи нормування вібрації і її контролю на відповідність нормі. Розроблено статистичні методи нормування вихідних і граничних вібраційних параметрів, класів технічного стану і моделі прогнозування залишкового ресурсу за лінійним трендом вібраційного параметра. Здійснено впровадження розроблених методів у проектуванні, виготовленні та ремонті агрегатів тракторів в електромашинобудуванні, кораблебудуванні та експлуатації газотранспортного обладнання.

Ключові слова: системний підхід, трактор, оцінка якості, проектування, виготовлення, експлуатація, нормування вібрації, вібраційне діагностування.

Abstract

Migal V.D. Vibrational methods to estimate tractor quality at stages of the conceptual phase, production and operation. - Manuscript.

Thesis for an academic degree of Doctor of Engineering Sciences in speciality 05.22.02. - automobiles and tractors. Kharkiv National Automobile and Highway University. - Kharkiv, 2002.

Theoretical generalisation and new ways to solve a scientific problem that lies in realisation of new scientifically proved developments in tractor building that provide solution of an important applied problem of increasing tractor design quality and operation efficiency have been given in the thesis.

A system approach to quality evolution based on a new indicator - vibration parameter, the common criterion of maintenance estimation when designing the complete construction, operational development, production and operation has been proposed. The standard models of tractor vibration classes and vibration calculation levels, structural and engineering means to reduce vibration in order to design tractors of a given class of vibration which correspond to given resources have been developed.

Approach to standardise vibration, to the quality estimation classes of technical condition, mathematical and statistical models as well as methods of control and individual operational development to vibration standards at the stage of production have been proposed in order to preserve design quality at tractor production.

The statistic methods of given and limit vibrational diagnostic parameter, the technical state classes and forecasting models of remained resource under linear trend of vibrational parameter, have been worked out.

The developed methods has been introduced into design, production and units repairance, electric machine building, shipbuilding and gas transportation facilities.

Key words: system approach, tractor, quality estimation, design, production, maintenance, vibration rationing, diagnostics.

Аннотация

Мигаль В.Д. Вибрационные методы оценки качества тракторов на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.22.02 - Автомобили и тракторы. - Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет Министерства образования и науки Украины. - Харьков, 2002

В диссертации приводится теоретическое обобщение и новое решение научной проблемы, что выражается в осуществлении новых научно обоснованных разработок в тракторостроении, которые обеспечивают решение важной прикладной проблемы повышения качества создаваемых тракторов и эффективности их эксплуатации. Исследования выполнены комплексно на основании разработанных вибрационных методов прогнозирования качества проектирования трактора, контроля качества доводки, изготовления и диагностирования при эксплуатации.

Впервые разработан системный подход к оценке качества тракторов на базе нового показателя - параметра вибрации, который является единым обобщающим критерием оценки технического состояния при проектировании, доводке, изготовлении и эксплуатации трактора.

Впервые определены допустимые вибрации трактора, методы оценки уровней вибрации, возбуждаемой кинематическими процессами в механизмах трактора, конструктивные и технологические средства прогнозирования количественного снижения вибрации валов на 3-17 дБ, подшипниковых узлов на 6-35 дБ и зубчатых передач на 3-17 дБ, разработаны нормы классов вибрации тракторов по критерию обеспечения заданного ресурса 5-10; 10-15; 15-20 тыс. моточасов.

Исследованы вибрационные характеристики агрегатов трансмиссии тракторов типа Т-150К, влияние на уровни вибрации скоростных и нагрузочных режимов работы. Характерными особенностями вибрации трактора являются: высокие уровни исходной вибрации (90-112 дБ) на холостом ходу; большой разброс максимальных и минимальных уровней вибрации (10-27 дБ); большое приращение вибрации (12-20 дБ) коробки передач и главной передачи мостов в максимальных скоростных и нагрузочных номинальных режимах работы по сравнению с холостым ходом, обусловливающих повышение вибронагруженности деталей в 6-10 раз.

Обоснованно, что причиной ускоренного развития неисправностей и снижения ресурса большинства механизмов трактора являются вибрационные процессы.

Разработаны методы оценки качества трактора при изготовлении, в основу которых положены: статистические методы нормирования вибрации, диагностические признаки дефектов и методы их устранения и последовательность контроля вибрации, позволяющие обоснованно проводить индивидуальную доводку вибрации до требований норм и этим обеспечивать сохранение проектной надежности на стадии производства.

Разработаны методы оценки качества трактора в эксплуатации, основу которых составляют статистические модели расчета нормируемых исходных и предельных вибрационных параметров; классы качественной и количественной вибрационной оценки технического состояния; графоаналитические модели диагностирования механизмов трактора по линейному тренду вибрационного параметра; статистические модели определения периодичности контроля технического состояния.

Экспериментально исследована динамика развития неисправностей главных передач в зависимости от исходных уровней вибрации и показано, что изменение уровней вибрации главных передач класса повышенной вибрации (Д) протекает по экспоненциальному закону, а главных передач класса нормальной вибрации (Г) - по линейному закону до выработки 75-80% ресурса с последующим небольшим изгибом экспоненциального роста вибрации до отказа главной передачи.

Созданные новые научно обоснованные и выдержавшие производственную проверку методы оценки по вибродиагностическим характеристикам качества проектирования, изготовления и эксплуатации представляют собой решение комплекса проблемных задач, что обеспечивает новое прогрессивное решение большой прикладной проблемы эффективного управления качеством тракторов на всех стадиях их жизненного цикла с привлечением современных компьютерных и микропроцессорных систем диагностирования. Разработанные методы и средства диагностирования качества проектирования, изготовления и эксплуатации пригодны для использования в других отраслях машиностроения и в эксплуатации машин.

Осуществлено внедрение разработанных методов в проектирование, изготовление и ремонт агрегатов тракторов, в электромашиностроение, кораблестроение и эксплуатацию газотранспортного оборудования.

Ключевые слова: системный подход, трактор, оценка качества, проектирование, изготовление, эксплуатация, нормирование вибрации, вибрационное диагностирование.

Размещено на Allbest.ru