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rodamiento de bolas de una hilera
XZWD
8482800000
El cojinete de giro, como componente clave, conecta las partes estructurales de la máquina, transfiere cargas y permite la rotación relativa entre ellas.Es ampliamente utilizado en excavadoras, grúas, equipos de minería, polipastos portuarios y militares, científicos
equipo de investigación, y así sucesivamente.1 Especialmente en la industria eólica, el rodamiento giratorio de cuatro puntos de contacto de una hilera se adopta como rodamiento de guiñada2 para transferir cargas axiales (Fa), radiales (Fr) y de momento de inclinación (M), y la rotacional
Se realiza movimiento entre generadores y torre.
Dada la importancia del cojinete de giro en las estructuras mecánicas y las complicadas condiciones de trabajo, puede afectar directamente el funcionamiento normal del equipo una vez que ocurre una falla e incluso causar grandes pérdidas económicas y accidentes.Debido a que el mecanismo de daño y su situación de desarrollo no están claros, el rango y la distribución de los elementos de detección se seleccionan principalmente por experiencia más que por orientación teórica.Conduce a señales débiles, baja relación señal-ruido y poca precisión en la identificación de fallas.Por lo tanto, la simulación dinámica de la rótula con defecto localizado y la exploración de la respuesta dinámica causada por el defecto tienen un significado de orientación práctica importante para la construcción del sistema de monitoreo en el daño de la pista de rodadura de la rótula.
Como componentes importantes de los equipos de ingeniería, muchos académicos estudian ampliamente los cojinetes de giro.Amasorrain et al.3 analizaron la diferencia entre los cojinetes de giro de dos y cuatro puntos de contacto y dieron la distribución de carga de un cojinete de giro de cuatro puntos de contacto y luego obtuvieron la carga máxima de los elementos rodantes.Kania4 aplicó el método de elementos finitos para calcular y analizar la capacidad de carga de los elementos rodantes del cojinete de giro y dio la deformación por carga de los elementos rodantes en las condiciones de trabajo.
Flasker et al.5 llevaron a cabo el análisis numérico de la propagación de grietas en la superficie de la pista de rodadura del cojinete de giro y estudiaron la situación de propagación de grietas y la distribución de la presión de contacto de la pista de rodadura cuando el ángulo de contacto es diferente.Liu6 realizó el experimento de monitoreo de condición del cojinete de giro y la grasa se analizó para averiguar el contenido de hierro.Finalmente, se estudia el estado de desgaste de la pista interna y la vida útil de acuerdo a los resultados del análisis.Caesarendra et al.7 realizaron la prueba de vida acelerada para rodamientos de orientación para que se dañen de forma natural, y las señales de vibración extraídas
se analizan mediante el método de descomposición de modo empírico (EMD) y el método de descomposición de modo empírico de conjunto (EEMD), respectivamente, para obtener información precisa sobre el daño del cojinete de giro.Žvokelj et al.8 recogieron las señales de emisión acústica y de vibraciones basándose en los experimentos de control del estado de los cojinetes de orientación.Se aplicó el método de análisis de componentes principales multiescala (MSPCA) EEMD en la descomposición adaptativa de la señal, y la función de falla
Se extrajeron los componentes para identificar el defecto local del cojinete de giro.
Estos estudios se enfocan principalmente en la distribución de la carga, el monitoreo de la condición y el procesamiento de la señal en lugar del mecanismo de daño del camino de rodadura, el desarrollo del daño y su impacto.Pero si se desconoce el mecanismo de daño, es difícil elegir el tipo y rango de sensores;por lo tanto, la elección de sensores no tiene fundamento en las investigaciones anteriores.Además, el método de simulación dinámica de elementos finitos se ha utilizado cada vez más en la investigación y el análisis de rodamientos9,10.Estas referencias indican que este trabajo se centra principalmente en el análisis estático de la corona de orientación más que en la investigación dinámica de los cojinetes.Sin embargo, todas las investigaciones estáticas de los rodamientos brindan mucha ayuda para 
la próxima investigación dinámica de los rodamientos.Por ejemplo, basándose en este trabajo, Li et al.11 investigan las propiedades mecánicas dinámicas de los cojinetes de orientación de una hilera mediante el algoritmo dinámico explícito.La distribución y la variación de la tensión de Mises obtenida proporcionan una base teórica para investigar el daño del camino de rodadura del rodamiento.
Por lo tanto, es necesario aplicar el método de análisis de simulación dinámica para el estudio de rodamientos con los defectos localizados y explorar el mecanismo de influencia de los tamaños de los daños.Es un nuevo campo de investigación importante y puede proporcionar una base poderosa para la evaluación en línea del daño de la pista de rodadura.
Se tomó como objeto de investigación el tipo 010.40.1000 del cojinete de giro12 y en este artículo se consideraron los tamaños geométricos de los daños.Este cojinete de giro puede cumplir satisfactoriamente con los requisitos de la verificación experimental, y la verificación experimental se puede llevar a cabo fácilmente porque la dimensión de este cojinete de giro es bastante pequeña.Los modelos de defectos de diferentes parámetros se construyeron para simular el daño por desconchado de la pista de rodadura.
De acuerdo con las condiciones de trabajo reales, se impusieron a los modelos la carga externa, la velocidad de rotación y otras restricciones.El algoritmo dinámico explícito de elementos finitos se adoptó durante el análisis de simulación, y el mecanismo de influencia del tamaño del daño se obtuvo analizando la distribución de tensiones en la superficie de la pista de rodadura del cojinete de giro y la respuesta de aceleración de la vibración alrededor del defecto.
El cojinete de giro, como componente clave, conecta las partes estructurales de la máquina, transfiere cargas y permite la rotación relativa entre ellas.Es ampliamente utilizado en excavadoras, grúas, equipos de minería, polipastos portuarios y militares, científicos
equipo de investigación, y así sucesivamente.1 Especialmente en la industria eólica, el rodamiento giratorio de cuatro puntos de contacto de una hilera se adopta como rodamiento de guiñada2 para transferir cargas axiales (Fa), radiales (Fr) y de momento de inclinación (M), y la rotacional
Se realiza movimiento entre generadores y torre.
Dada la importancia del cojinete de giro en las estructuras mecánicas y las complicadas condiciones de trabajo, puede afectar directamente el funcionamiento normal del equipo una vez que ocurre una falla e incluso causar grandes pérdidas económicas y accidentes.Debido a que el mecanismo de daño y su situación de desarrollo no están claros, el rango y la distribución de los elementos de detección se seleccionan principalmente por experiencia más que por orientación teórica.Conduce a señales débiles, baja relación señal-ruido y poca precisión en la identificación de fallas.Por lo tanto, la simulación dinámica de la rótula con defecto localizado y la exploración de la respuesta dinámica causada por el defecto tienen un significado de orientación práctica importante para la construcción del sistema de monitoreo en el daño de la pista de rodadura de la rótula.
Como componentes importantes de los equipos de ingeniería, muchos académicos estudian ampliamente los cojinetes de giro.Amasorrain et al.3 analizaron la diferencia entre los cojinetes de giro de dos y cuatro puntos de contacto y dieron la distribución de carga de un cojinete de giro de cuatro puntos de contacto y luego obtuvieron la carga máxima de los elementos rodantes.Kania4 aplicó el método de elementos finitos para calcular y analizar la capacidad de carga de los elementos rodantes del cojinete de giro y dio la deformación por carga de los elementos rodantes en las condiciones de trabajo.
Flasker et al.5 llevaron a cabo el análisis numérico de la propagación de grietas en la superficie de la pista de rodadura del cojinete de giro y estudiaron la situación de propagación de grietas y la distribución de la presión de contacto de la pista de rodadura cuando el ángulo de contacto es diferente.Liu6 realizó el experimento de monitoreo de condición del cojinete de giro y la grasa se analizó para averiguar el contenido de hierro.Finalmente, se estudia el estado de desgaste de la pista interna y la vida útil de acuerdo a los resultados del análisis.Caesarendra et al.7 realizaron la prueba de vida acelerada para rodamientos de orientación para que se dañen de forma natural, y las señales de vibración extraídas
se analizan mediante el método de descomposición de modo empírico (EMD) y el método de descomposición de modo empírico de conjunto (EEMD), respectivamente, para obtener información precisa sobre el daño del cojinete de giro.Žvokelj et al.8 recogieron las señales de emisión acústica y de vibraciones basándose en los experimentos de control del estado de los cojinetes de orientación.Se aplicó el método de análisis de componentes principales multiescala (MSPCA) EEMD en la descomposición adaptativa de la señal, y la función de falla
Se extrajeron los componentes para identificar el defecto local del cojinete de giro.
Estos estudios se enfocan principalmente en la distribución de la carga, el monitoreo de la condición y el procesamiento de la señal en lugar del mecanismo de daño del camino de rodadura, el desarrollo del daño y su impacto.Pero si se desconoce el mecanismo de daño, es difícil elegir el tipo y rango de sensores;por lo tanto, la elección de sensores no tiene fundamento en las investigaciones anteriores.Además, el método de simulación dinámica de elementos finitos se ha utilizado cada vez más en la investigación y el análisis de rodamientos9,10.Estas referencias indican que este trabajo se centra principalmente en el análisis estático de la corona de orientación más que en la investigación dinámica de los cojinetes.Sin embargo, todas las investigaciones estáticas de los rodamientos brindan mucha ayuda para
la próxima investigación dinámica de los rodamientos.Por ejemplo, basándose en este trabajo, Li et al.11 investigan las propiedades mecánicas dinámicas de los cojinetes de orientación de una hilera mediante el algoritmo dinámico explícito.La distribución y la variación de la tensión de Mises obtenida proporcionan una base teórica para investigar el daño del camino de rodadura del rodamiento.
Por lo tanto, es necesario aplicar el método de análisis de simulación dinámica para el estudio de rodamientos con los defectos localizados y explorar el mecanismo de influencia de los tamaños de los daños.Es un nuevo campo de investigación importante y puede proporcionar una base poderosa para la evaluación en línea del daño de la pista de rodadura.
Se tomó como objeto de investigación el tipo 010.40.1000 del cojinete de giro12 y en este artículo se consideraron los tamaños geométricos de los daños.Este cojinete de giro puede cumplir satisfactoriamente con los requisitos de la verificación experimental, y la verificación experimental se puede llevar a cabo fácilmente porque la dimensión de este cojinete de giro es bastante pequeña.Los modelos de defectos de diferentes parámetros se construyeron para simular el daño por desconchado de la pista de rodadura.
De acuerdo con las condiciones de trabajo reales, se impusieron a los modelos la carga externa, la velocidad de rotación y otras restricciones.El algoritmo dinámico explícito de elementos finitos se adoptó durante el análisis de simulación, y el mecanismo de influencia del tamaño del daño se obtuvo analizando la distribución de tensiones en la superficie de la pista de rodadura del cojinete de giro y la respuesta de aceleración de la vibración alrededor del defecto.
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