Аналіз даних теплового контролю шпиндельних опор настільного токарно-гвинторізного верстата

Abstract

Проаналізовані експериментальні випробування шпиндельних опор настільного універсального токарно-гвинторізного верстата моделі ТВ4 за методом теплового неруйнівного контролю. Вказані нормовані значення температури нагрівання, які використовується як визначальний параметр для контролю масла гідросистем та технічного стану опор шпиндельного вузла металорізального верстата за методом теплового неруйнівного контролю. Запропоновано визначення технічного стану підшипників шпиндельного вузла настільних токарно-гвинторізних верстатів тепловим методом із застосуванням нового критерію Боряка–Перетяки («БП») та визначального параметра — швидкості нагрівання об’єкта. Приводяться результати експериментальних випробувань працездатності верстата на холостому ході в контрольних точках місць розташування передньої та задньої опори шпинделя. Вивчено закономірності зміни отриманих значень температури нагрівання опор шпиндельного вузла у часі та зміни значень швидкості нагрівання у часі під час випробувань без навантаження. Таким чином, експериментально підтверджено, що контроль за технічним станом шпиндель-ного вузла настільного токарно-гвинторізного верстата ТВ4 можна здійснювати за скороченим терміном часу без навантаження в зоні регулярного нагрівання, а саме з 22 по 42 хвилину. Отримане емпіричне значення швидкості нагрівання дозволяє достовірно оцінювати можливість подальшої експлуатації досліджених підшипників кочення, що застосовуються які передня та задня опори шпиндельного вузла настільного токарно-гвинторізного верстата ТВ4. Тепловий контроль за новим параметром швидкості нагрівання дає змогу скорочення технологічного часу для визначення працездатного технічного стану опор шпиндельного вузла за рахунок економії часу до 5 разів та зробити випробування енергоефективними. Проведення оперативної діагностики регулювання опор шпиндельного вузла за параметром швидкості нагрівання за критерієм «БП» дає змогу зниження витрат на електроенергію для випробування одного верстата за скороченим часом.

The article provides an analysis of the experimental tests of spindle supports of a benchtop universal lathe-screw-cutting machine model TB4 using the method of thermal non-destructive testing. The specified normalized values of the heating temperature, used as a determining parameter for monitoring the oil of hydraulic systems and the technical condition of the supports of the spindle assembly of the cutting machine, using the method of thermal non-destructive testing. The paper proposes the determination of the technical condition of bearings of the spindle assembly of desktop lathe-cutting machines using the thermal method using the new Boryak-Peretyaka criterion (“BP”) and the determining parameter — the object heating rate. The results of experimental tests of the machine at idle speed at the control points of the front and rear spindle bearing are given. The laws governing changes in the obtained values of the temperature of the support of the spindle as-sembly in time and changes in the values of the heating rate in time during the tests without load are studied. Thus, it has been experimentally confirmed that it is possible to exercise control over the technical condition of the spindle unit of the desktop screw-cutting machine TB4 for the reduced time without load in the zone of regular heating, namely from 22 to 42 minutes. The obtained empirical value of the heating rate makes it possible to reliably estimate the possibility of further exploitation of the studied rolling bearings used as the front and rear support of the spindle unit of the TB4 desktop turning screw cutter. Thermal control on the new parameter of heating rate allows reducing the technological time to determine the operational technical condition of the spindle mount supports by saving time 5 times and making the tests energy-efficient. Conducting on-line diagnostics of the regulation of the supports of the spindle assembly according to the heating speed parameter according to the “BP” criterion allows reducing the cost of electricity for testing one machine at the reduced time.

Проанализированы экспериментальные испытания шпиндельных опор настольного универсального токарно-винторезного станка модели ТВ4 методом теплового неразрушающего контроля. Указанные нормированные значения температуры нагрева, используемые в качестве определяющего параметра для контроля масла гид-росистем и технического состояния опор шпиндельного узла металлорежущего станка методом теплового неразрушающего контроля. В работе предложено определение технического состояния подшипников шпин-дельного узла настольных токарно-винторезных станков тепловым методом с применением нового критерия Боряка-Перетяки («БП») и определяющего параметра — скорости нагрева объекта. Приводятся результаты экспериментальных испытаний работоспособности станка на холостом ходу в контрольных точках мест рас-положения передней и задней опоры шпинделя. Изучены закономерности изменения полученных значений темпе-ратуры нагрева опор шпиндельного узла во времени и изменения значений скорости нагрева во времени при испытаниях без нагрузки. Таким образом, экспериментально подтверждено, что контроль за техническим со-стоянием шпиндельного узла настольного токарно-винторезного станка ТВ4 возможно осуществлять по со-кращенному времени без нагрузки в зоне регулярного нагрева, а именно с 22 по 42 минуту. Полученное эмпириче-ское значение скорости нагрева позволяет достоверно оценивать возможность дальнейшей эксплуатации исследованных подшипников качения, применяемые в качестве передней и задней опоры шпиндельного узла на-стольного токарно-винторезного станка ТВ4. Тепловой контроль по новому параметру скорости нагрева по-зволяет сократить технологическое время для определения работоспособного технического состояния опор шпиндельного узла за счет экономии времени в 5 раз и сделать испытания энергоэффективными. Проведение оперативной диагностики регулирования опор шпиндельного узла по параметру скорости нагрева по критерию «БП» позволяет снизить затраты на электроэнергию для испытания одного станка по сокращенному времени.