ИНФОРМАЦИОННО-МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ПОДШИПНИКОВ И УЗЛОВ

С. Ф. Ромашин

Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, Европейская подшипниковая корпорация, Россия

В настоящее время ритм производства носит прерывистый характер, выпуск продукции малыми партиями является преобладающим. При этом требования к качеству и надежности продукции подшипниковой отрасли резко возросли и не только на этапах входного контроля, а на всем жизненном цикле изделий, в том числе в составе опор вращения у потребителя.

Слагаемые для построения информационно-метрологических систем у изготовителя подшипников в основном известны. Вместе с тем, очень актуальным является проблем проектных (расчетных) испытании подшипников. Современная теория расчета конструкций подшипников, в т. ч. усталостные критерии, основывается на принципах Пальмгрена-Лундберга. Однако это носит характер контактной задачи без исследования кинематических зависимостей движения деталей в динамике. В Научноисследовательском центре Европейской подшипниковой корпорации поставлена и постепенно реализуется программа овладения методом «виртуальных» испытаний кинематики конструкций подшипников в динамическом режиме.

Применяя известные формулы определения максимального нормального распределения на площадке контакта и определяя соответствие этому условию нагрузки для случая радиального роликоподшипника с модифицированным контактом, удается установить показатель работоспособности подшипника, соотнеся его к усталостному ресурсу. Использование такого рода зависимостей в сочетании с компьютерным моделированием динамических режимов работы подшипника дает прогнозную информацию в системе информационно-метрологического обеспечения надежности расчетных конструкций.

Вторым аспектом реализации информационно-метрологических систем при данном характере производства является разработка оптимизационной процедуры для синтеза плана измерений с целью определения качества продукции. Решение проблем, связанных с разработкой оптимального плана контроля с заданными ограничениями вероятности ошибок 1-ого (уо) и 2-го (Ро) рода, позволит производителю уйти от затратного сплошного контроля с переходом на планирование объемов контролируемой продукции с минимизацией затрачиваемых средств.

Математической моделью такого механизма может служить следующее выражение

С (a;P) = s_lk (а;в/Xi )S_XN,

где S₁ - технологическая себестоимость, Х; - уровень дефектности, N - объем партии, 8_1к(у,р/Х1) - затраты на единичное изделие, при условии С(у; в) - min.

Следующим моментом в развитии информационно-метрологических систем является разработка и внедрение методов раннего диагностирования подшипниковых опор, что безусловно резко увеличит их эксплуатационную надежность и безопасность. Для циклических механизмов, к каковым относится подшипник качения, наиболее перспективен, на наш взгляд, прецизионный хронометрический контроль фазы рабочего цикла. Наработки по развитию метода и наличие совместной программы НИЦ ЕПК и кафедры "Метрология и взаимозаменяемость" МГТУ им. Н.Э.Баумана позволяет дополнить информационно-метрологическую систему контроля качества подшипников на всем их жизненном цикле.