Наукові конференції, Научные конференции » УКРАЇНА НАУКОВА (16-18.12.2014) » кандидат технічних наук, Карабиньош С. С. ОСОБЛИВОСТІ ДЕФЕКТУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ГОЛОГРАФІЧНИМИ МЕТОДАМИ

кандидат технічних наук, Карабиньош С. С. ОСОБЛИВОСТІ ДЕФЕКТУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ГОЛОГРАФІЧНИМИ МЕТОДАМИ

Категорія: УКРАЇНА НАУКОВА (16-18.12.2014), Технічні науки

УДК 631.3:620.172.21

 

ОСОБЛИВОСТІ ДЕФЕКТУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ГОЛОГРАФІЧНИМИ МЕТОДАМИ

 

кандидат технічних наук, Карабиньош С. С.

Національний університет біоресурсів і природокористування України (НУБіПУ), Україна, м.Київ

 

В статті розглянуто можливі напрямки реалізації комп’ютерно-лазерних системі і технологій для визначення технічного стану деталей машин, в тому числі і сільськогосподарських шляхом дефектування. Роботи проведено в Гентському університеті (Бельгія) та Міжнародному центрі „Інститут прикладної голографії” м. Київ.

Ключові слова: дефектування, голографія, дефекти, пошкодження, деталі, машини, способи, методи, реалізація, виявлення.

 

Карабиньош С. С. ОСОБЕННОСТИ ДЕФЕКТОВКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ГОЛОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ / Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, (НУБіПУ), Украина, г. Киев

В статье рассмотрены возможные направления реализации компьютерно-лазерных системе технологий для определения технического состояния деталей машин, в том числе и сельскохозяйственных путем дефектовки. Работы проведены в Гентском уеіверситету (Бельгия) и Международном центре „Институт прикладной голографии” г. Киев.

Ключевые слова: дефектовка, диагностирование, дефекты, повреждения, детали, машины, способы, методы, реализация, выявление.

 

Karabinosh S. S. FEATURES OF CHECKING OF PARTS OF MACHINES BY HOLOGRAPHIC METHODS / the National University of Life and Environmental of Ukraine, Ukraine, Kyiv

There are considered a possible directions of the realization computer-laser’s system for the determination of the technical state of the parts machines, therefore of the agricultural in the article. Works are conducted in the Ghent university (Belgium) and International center "Institute of the applied holography" Kyiv.

Keywords: defect finding, diagnosticating, defects, damages, details, machines, methods, realization, exposure

 

Вступ.

При розгляді завдань неруйнуючого контролю як інформаційного процесу й абстрагуванні від використовуваних фізичних методів контролю та дефектації деталей сільськогосподарської техніки, можна виділити наступні три характерні послідовні частини цього процесу [1]:

- одержання первинної інформації, шляхом проведення вимірювання за допомогою перетворювачів наприклад оптичних систем, в тому числі при голографуванні, та приведення її у форму зручну для подальшої обробки;

- обробка інформації, за допомогою існуючого комп’ютерного забезпечення і представлення результатів обробки у формі придатної для аналізу і подальшої інтерпретації;

- проведення аналізу отриманої інформації і формування рішення про стан сільськогосподарської техніки (підконтрольованого об’єкта), можливості його нормального функціонування або прогнозування його залишкового ресурсу.

У ряді методів неруйнівного контролю, наприклад, голографічних – відгук може реєструватися у формі образу – голограми з картиною інтерференційних смуг, що може безпосередньо піддаватися аналізові [1, 2]. В інших методах використовується відгук у формі електричного сигналу, акустичної хвилі, термограми та інше, що найбільш зручним для реєстрації і подальшої обробки первинної інформації. В даний час переважає тенденція використання цифрової обробки інформації, що забезпечує ряд переваг [3].

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Сільськогосподарське виробництво вимагає проведення ефективного контролю поверхонь деталей. Наявність в деталях недосконалостей, а також дефектів дає можливість допустити, що навіть окремі об’єми їх робочих елементів є неоднорідними і можуть оцінюватися тільки законами математичної статистики, теорії імовірності та появи випадкових величин [2]. Вихідним параметром для цього, поряд з ретельним аналізом експлуатаційних даних, має бути інформація про їх поточний технічний стан. Таку інформацію дає реалізація методів неруйнівного контролю та технічної діагностики.

Проблемам неруйнівного контролю, технічної діагностики значну уваги в своїх роботах приділяють вчені: А.Н. Гузь, Л.М. Лобанов, В.А.Троїцкий, В.А. Пивторак, Ю.К.Бондаренко, А.О. Рассказов, С.П.Тимошенко, М.Н. Беляев, Д.А. Драйгор, І.П. Білокур, В.В. Клюев та ін.

Незважаючи на досягнуті успіхи та надбані практичні навики, на сьогодні відсутні дані досліджень з вивчення технічного стану деталі, вузла, агрегату чи машини в цілому при різних видах навантаження (поодиноких чи сукупно діючих) з вивченням об’ємних полів мікро - деформування поверхневих шарів

Результати досліджень.

Реалізація методів контролю дає також можливість освоювати більш складне виробництво, впроваджувати нові прогресивні технологічні процеси та інше. Стовідсотковий контроль дозволяє визначити якість матеріалів, напівфабрикатів, заготовок, технічний стан деталей, які були в експлуатації, перевірити ефективність удосконалювання виробничого процесу і дає можливість відібрати придатну частину продукції для подальшої обробки і використання.

Систематичне проведення операцій контролю на різних стадіях технологічного процесу і статистична обробка результатів дозволяє визначити на яких стадіях процесу виникають дефекти, а це дає можливість встановити і усунути причини виникнення браку [3, 4]. При цьому міняється сама сутність операцій контролю, який з пасивного фіксуючого якість готових виробів, він стає активним методом керування технологічним процесом. Особливо зростає його роль в умовах автоматизації виробництва – ефективного засобу удосконалення технологічного процесу, як невід’ємна і рівноправна ланка, яка здатна:

– визначити якість виробу;

– визначити міцність, стійкість до різного роду навантажень та впливу зовнішнього середовища;

– націлити на краще конструктивне і технологічне рішення;

– підтримати марку фірми;

– запобігти виникненню небезпечних ситуацій і підвищити безпеку праці;

– знизити вартість виробництва.

В залежності від використовуваного методу контролю, алгоритми обробки первинної інформації можуть відрізнятися, передбачається, що значення пошукової величини досить точно реконструюються на підставі отриманої первинної інформації у вигляді кольорових інтерференційних смуг. Крім візуального образу, потрібно мати кількісні значення параметрів дефектів, що необхідні для подальших міцнісних і ресурсних розрахунків, тобто попутно вирішити завдання дефектування, з визначенням величин мікродеформацій, тензорів та напружень [5].

Для ряду об’єктів можливо провести міцністні розрахунки і на підставі їх зробити висновки про поточний стан деталі. Для однотипних об’єктів (вали, корпусні деталі, лемеші, деки, казани та інші) вироблено методичні рекомендації, які формалізують процес ухвалення рішення. В інших випадках необхідний евристичний підхід або використання асоціативних рішень, прийнятих на підставі вибіркових іспитів експериментальних досліджень, що проводяться із руйнуванням деталей при визначенні параметрів граничного стану. Часто рішення приймаються суб’єктивно, на підставі накопиченого емпіричного досвіду.

В ряді випадків, де існують відпрацьовані методичні рекомендації, доцільно реалізувати їх у формі програмного забезпечення, що безпосередньо використовує результати попередньої обробки інформації й автоматично генерує висновок про стан об’єкта контролю – сільськогосподарської машини. Розвиток методів неруйнівного контролю поряд з існуючими напрямками повинен охоплювати питання автоматизованого формування рішення про відповідність даного об’єкта необхідним кондиціям або про його придатність до подальшої експлуатації в тому числі і закордонних, нагромадження статистичної інформації, визначення тенденцій і розробці нових методичних рекомендацій.

Експериментальними дослідженнями встановлено та практично підтверджено, що жоден конкретно розглянутий метод неруйнівного контролю не є універсальним, має певну обмежену область застосування. Більшість із них дозволяє реєструвати характеристики дефекту наближено, без їх кількісних значень, глибини залягання, конфігурації, розмірів або зовсім не фіксує приховані пошкодження [3].

За допомогою відеокамери фіксують освітлену поверхню деталі, а отриману інформацію у вигляді цифрового сигналу через цифровий адаптер записують в пам’ять персонального комп’ютера.

Лазер застосовують гелій - неоновий, рубіновий чи аргоновий. Потім, у відповідності до розробленої методики, навантажують чи розвантажують деталь. Проходить процес зміни фізичного статусу деталі, частинки поверхні змінюють своє положення. Так як розроблена система дозволяє реєструвати мікро переміщення, які не перевищують половину довжини хвилі променя лазеру, то такі поверхневі зміни є змога записувати до пам’яті персонального комп’ютера. Визначивши за допомогою програмного забезпечення характер зміни поверхні (віднявши чи додавши амплітуди або фази змін статусу поверхні), отримуємо на моніторі комп’ютера інтерференційну картину у кольоровому вигляді. Наявність аномальної спотвореної від геометрично правильної картини свідчить про наявність таких включень.

Принциповою особливістю створення нових методів неруйнівного контролю є застосування сучасних комп’ютеризованих систем, що дають можливість всебічно досліджувати вироби, встановлювати їх технічний стан, накопичувати, статистично обробляти отриману інформацію, швидко і якісно ідентифікувати дефекти, пошкодження, класифікувати їх, визначати характеристики та параметри та інше.

Для забезпечення якісного вивчення технічного стану сільськогосподарських машин за допомогою голографії необхідно створити умови, коли б в шарі фотографічної емульсії, або на комп’ютерній голограмі утворилися високо контрастні інтерференційні смуги. На сьогодні питаннями контролю сільськогосподарських машин, обладнання та реманенту голографічними і оптичними методами не поставало і, відповідно, не проводилися дослідження умов голографування поверхонь деталей і вузлів машин, в тому числі і сільськогосподарських.

Висновки.

Проведені експериментальні дослідження та розрахунки імовірнісних показників характеристик методів вказують на необхідність в створенні нових сучасних і удосконаленні існуючих методів. Повинно бути вирішене питання їх комплексного поєднання при розробці критеріїв застосування того чи іншого методу неруйнівного контролю у визначенні рівня працездатності конкретних деталей при виготовленні або відновленні із вибором раціонального методу обробітку.

Актуальним залишається розв’язання проблеми наявності напружених зон в контактних навантажених шарах робочих поверхонь деталях і пов’язаних із цим граничних станів виробів. З іншого боку, контроль за станом сільськогосподарських машин, особливо в експлуатації, зв’язаний з певними труднощами (забруднення, корозія, значні ушкодження та інше) значно ускладнює застосування більшості методів неруйнівного контролю. В таких випадках мають перевагу безконтактні і автоматизовані методи.

 

Література:

1. Boone Р., Vanspeybroeck Рh., Karabinesh S.S. Brittle crack propagation in plastics pipes analyzed by holographic interferometry.- Brussels, Nondestructive testing and image processing, S.S., 1993. - Session 5 - Р.325-334

2. Karabinesh S.S. Structurally-technological methods providing of reliability of agricultural technique by computer holography/ S.S.Karabinesh// - Motrol,, 2012, 14 - №3, 112-119.

3. Karabinesh S.S. Structurally-technological methods providing of reliability of agricultural technique by computer holography/ S.S.Karabinesh// - Motrol,, 2012, 14 - №3, 112-119.

4. Карабинеш С. С. Методика определения напряжений в деталях при реализации голографических методов исследований /С.С.Карабинеш- MOTROL.– 2013, Vol. 15. No 3.- Р. 183-189.

5. Карабинеш С. С. Дефекты. Повреждения деталей. Методы их определения /С. С. Карабинеш//- Saarbruken, Germany, Palmarium Academic Publishing, 2013.- 89 p.

 

References:

1. Boone Р., Vanspeybroeck Рh., Karabinesh S.S. Brittle crack propagation in plastics pipes analyzed by holographic interferometry.- Brussels, Nondestructive testing and image processing, S.S., 1993. - Session 5 - Р.325-334.

2. Karabinesh S.S. Structurally-technological methods providing of reliability of agricultural technique by computer holography/ S.S.Karabinesh// - Motrol,, 2012, 14 - №3, 112-119.

3. Karabinesh S.S. Structurally-technological methods providing of reliability of agricultural technique by computer holography/ S.S.Karabinesh// - Motrol,, 2012, 14 - №3, 112-119

4. Karabinesh S.S. Metodika opredeleniy napryzeniy v detaliyx pri realizacii golograficheskix metodov isledovaniy. MOTROL. – 2013, Vol. 15. No 3.- Р.183-189.

5. Karabinesh S. S. Defekti i povrezdeniy detaley. Metodi ix opredeleniy. Saarbruken, Germany, Palmarium Academic Publishing, 2013.- 89 p.

 

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:
Коментар:
Введите код: *

Карта сайту

^