METHODS OF DIAGNOSIS OF DIFFERENT STRUCTURES OF TRIBOSYSTEMS BY ACOUSTIC EMISSION METHOD

Authors

  • Віктор Анатолійович Войтов Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка
  • Катерина Андріївна Фененко Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка
  • Антон Вікторович Войтов Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(91).15525

Keywords:

tribosystem, acoustic emission, cluster analysis, informative frequency, informative amplitude, diagnostic technique, peak factor to signal, wear rate, coefficient of friction

Abstract

In the presented work, a technique for diagnosing various designs of tribosystems using acoustic emission methods has been developed. The development of the methodology is based on the following assumptions. The activity of acoustic emission during the operation of the tribosystem will depend on the rate of deformation of materials on the spots of actual contact. The total acoustic signal from the friction zone is formed as a result of the interference of the primary acoustic signals from the spots of actual contact with the friction surface, satisfying the coherence condition. Based on these assumptions, the paper presents an expression for calculating the informative frequency, which will be generated by the tribosystem during operation. The diagnostic technique contains the following steps: determination of the informative frequencies at which it is necessary to register the amplitudes; determination of amplitude values that carry maximum information; dividing the general acoustic signal into clusters and establishing a functional relationship between the values of the peak factor of the clusters and the values of the friction coefficient, wear rate and running-in time of tribosystems in online mode. The work substantiates the values of the informative amplitudes of various clusters in relation to the base cluster. It is shown that an increase in the informative frequency from 250 to 500 kHz, increases the value of the informative amplitude by 17,6…43,75%. The results obtained indicate that this fact must be taken into account when developing methods for diagnosing tribosystems. The use of the developed technique will increase the robustness of the tribosystem diagnostics method and identify surface processes during wear.

Author Biographies

Віктор Анатолійович Войтов, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка

д.т.н., проф., завідувач кафедри транспортних технологій і логістики Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П. Василенка

Катерина Андріївна Фененко, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка

аспірантка  кафедри транспортних технологій і логістики Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П. Василенка

Антон Вікторович Войтов, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка

к.т.н., старший викладач кафедри деревооброблювальних технологій та системотехніки лісового комплексу Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П. Василенка

References

Ferrer C., Salas F., Pascal M., Orozco J. Descrete acoustic emission waves during stick-slip friction between steel samples, Tribology International, 2010, No.43, pp. 1–6.

Шевченка С.А. Класифікація та обґрунтування вимог до акустико-емісійних ознак дефектів пар тертя механізмів, Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім.П.Василенка, 2012, вип.121, с. 159-163.

Abdullah M., D. Al-Ghamd, Zhechkov, D. Mba. A comparative experimental study on the use of Acoustic Emission and vibration analysis for bearing defect identification and estimation of defect size, Mechanical System and Signal Processing, 2006, No.7, pp. 1537–1571.

Mazal P., V.Koula, F.Hort, F.Vlasic. Applications of continuous sampling of AE signal for detection of fatigue damage, NDT in Progress, 2009, No.4. – 8 p.

Yanhui Feng. Discrete wavelet-based thresholding study on acoustic emission signals to detect bearing defect on a rotating machine, The Thirteen International Congress of Sound and Vibration. Vienna, Austria, 2-6 July, 2006. – 8 p.

Бабак В.П. Моделі сигналів акустичної емісії при руйнуванні поверхневих шарів пар тертя / В.П. Бабак, С.Ф. Філоненко, В.М. Стадніченко, А.П. Стахова // Проблеми тертя та зношування. – 2007. – Вип.47. – С. 3–8.

Филоненко С.Ф. Моделирование сигналов акустической эмиссии при изменении объема материала, вступившего в пластическую деформацию / С.Ф. Филоненко, А.П. Стахова, В.Г. Кравченко // Технологические системы. – 2008. – №1(41). – С. 22–27.

Филоненко С.Ф. Моделирование сигналов акустической эмиссии при переходе от стадии нормального к стадии катастрофического изнашивания / С.Ф. Филоненко, А.П. Стахова // Технологические системы. – 2007. – №4(40). – С. 41–47.

Fenenko K.A. The determination of the information frequencies in the frame of the acoustic emission signals from the friction zone of tribosystems / Problems of Tribology, V. 25, No 3/97-2020, 6-13. DOI: https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-97-3-6-13.

Fenenko K.A. Cluster analysis of acoustic emission signals from the friction zone of tribosystems / Problems of Tribology, V. 25, No 2/96-2020, 25-33. DOI: https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-96-2-25-33.

Vojtov V.A., Fenenko K.A., Voitov A.V. Substantiation of informative amplitudes during registration of acoustic emission signals from the friction zone of tribosystems / Problems of Tribology, V. 26, No 1/99-2021, 6-12. DOI: https://doi.org/10.31891/2079-1372-2021-99-1-6-12.

Issue

Section

Проблеми тертя та зношування