MICRO-CONTAMINATION CONTROL TEST RIG AS A TOOL FOR QUALITY DIAGNOSTICS OF MINIATURE BALL BEARINGS

Abstract

Проведено оцінку конструктивних особливостей, науково-практичного потенціалу та ефективності застосування новоствореного чотириканального вимірювального стенду вхідного контролю мікрозабруднень мініатюрних і прецизійних кулькових підшипників, призначених для прецизійних механічних систем авіаційної та оборонної техніки. Проаналізовано негативний вплив сторонніх твердих і м'яких мікрочастинок на деградацію робочих поверхонь доріжок кочення, що призводить до локальних надвисоких контактних напружень, абразивного зносу, заклинювання та інтенсивного втомного викришування. Обґрунтовано впровадження інвертованої кінематичної схеми стенду, за якої обертається зовнішнє кільце підшипника, а датчики монтуються на нерухомому внутрішньому валу, що забезпечує безконтактний магнітний розгін, виключення сторонніх завад, максимальну чутливість до мікрочастинок бруду та захист сенсорів від динамічних похибок обертання. Описано технічні характеристики синхронного чотириканального збору даних, який об'єднує оптичний канал для фіксації частоти обертання і часу вибігу, вібраційний канал для цифрової обробки сигналів і обчислення пік-фактора й ексцесу, акустичний канал на базі датчика акустичної емісії та мікрофона, а також силовий канал для точної реєстрації чистого моменту тертя методом реакції корпусу. Проведено серію експериментальних порівняльних вимірювань двох партій мініатронних підшипників NTN 61901ZZ/5K та FAG 6001–C–2HRS до та після проведення процедури реновації. Одержано позитивні результати відновлення віброакустичних характеристик деталей за допомогою комбінованого імпульсно магнітно-турбулентного та ультразвукового очищення в розчиннику нефрас. Доведено, що використання такого комбінованого впливу знижує показники вібропришвидшення підшипників на 66–75%, а коефіцієнт варіації часу вибігу зменшується з початкових 38–42% до 9–28%, забезпечуючи високу однорідність відновленої партії. Одержано підтвердження ефективності методу вільного вибігу як самостійного первинного інструменту експрес-діагностики промислової чистоти та виявлення незворотних геометричних дефектів без залучення складного спектрального аналізу. Проведено оцінку економічного ефекту від впровадження розробленого стенду на авіаремонтних підприємствах за рахунок автоматизації контролю, відновлення придатних деталей та уникнення передчасних відмов навігаційних приладів.