автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Диагностика механических систем аудиовизуальной техники

доктора технических наук
Белоусов, Александр Антонович
город
Санкт-Петербург
год
2004
специальность ВАК РФ
05.11.01
цена
450 рублей
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Диагностика механических систем аудиовизуальной техники»

Автореферат диссертации по теме "Диагностика механических систем аудиовизуальной техники"

На правах рукописи

Белоусов Александр Антонович

Диагностика механических систем аудиовизуальной

техники

Специальность: 05.11.01. Приборы и методы измерения по видам измерений

(механических величин)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете кино и телевидения

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы

Тимофеев Б.П.; доктор технических наук, профессор

Подмастерьев К.В.; доктор технических наук, профессор Башарин С.А.

Ведущее предприятие: Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский кинофотоинститут (НИКФИ)

Защита состоится 1 июля 2004 г. в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.227.04 в Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 197101, Санкт-Петербург, ул. Саблинская, д. 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан_2004 г.

Отзывы и замечания ( в 2 экз.) направлять по адресу университета : 197101, Санкт-Петербург, ул. Саблинская, д. 14, ученому секретарю диссертационного Совета Д 212.227.04.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Объектами диссертационного исследования являются механические системы (МС) транспортирования гибких носителей информации киноаппаратуры и аудио-, видеомагнитофонов, непосредственно гибкие носители информации, а также роторные системы ^^ этих устройств. Качество изображения и звукового сопровождения аудиовизуальной техники (АВТ) определяется нестабильностью скорости движения носителей информации, которая, в свою очередь, зависит от моментов трения в кинематических парах МС и качества носителей информации. Поэтому исследуются узлы трения скольжения и качения при различном характере движения носителей информации. Отдельно рассматриваются гибкие носители информации: кинопленки и магнитные ленты, а также материалы их подложки (основы) с учетом основной направленности работы на диагностирование и прогнозирование таких важных свойств,как прочность и упругость (жесткость).

Актуальность работы заключается в повышении надежности МС АВТ за счет применения диагностических методов, которые позволяют оценить качество функционирования и выявить возможные отказы на стадиях проектирования, производства и эксплуатации МС АВТ и гибких носителей информации. Из всех показателей качества МС наиболее критичными и проблемными для обеспечения стабильности являются их вибрационные параметры, характеристики стабильности движения и параметры трения.

Таким образом, актуальна научная задача, решению которой и посвящена настоящая диссертационная работа: разработка теоретических основ и создание высокоэффективных методов и средств диагностирующего контроля, соответствующих тенденциям развития АВТ с регламентированным пониженным уровнем виброактивности и диагностирований свойств гибких носителей информации (ГНИ).

Важность решения данной проблемы, имеющей большое народно-

хозяйственное значение, подтверждается следующим г га&тоял^йВДЗДЩй^*

БМРЛУОТЕ&А

улучшения и обеспечения стабильности показателей к чества

телей информации, на этапе их производства и эксплуатации, необходимо использовать методологию системного подхода; требуется разработать и внедрить методологию диагностирования МС АВТ и ГНИ, обеспечивающую достоверность результатов контроля; создать теоретические и технические основы автоматизированной системы стендовых испытаний МС на базе мониторинга вибрационных процессов и разработки новых ГНИ.

Наибольшее развитие теория и практика вибродиагностики механических систем получила в работах К.В.Фролова, Ф.Б.Баркова, С.А.Башарина, Я.Ш.Вахитова, И.И.Вульфеона, М.Д.Генкина, В.П.Калявина, М.З.Коловского, К.В.Подмастерьева, В.И.Попкова, Б.П.Тимофеева, Е.В.Шалобаева, В.В.Шульца, Ю.П. Щевьева, А.КЛвленского, К.НЛвленского, C.Cempel и других. Однако в этих работах не рассматриваются вопросы теоретического обоснования и разработки средств диагностирования виброактивности элементов АВТ с учетом погрешностей размеров и формы деталей и неоднородности физико-механических характеристик элементов МС и не решаются практические проблемы вибродиагностирования для этих систем.

Возможность использования кинетического подхода к описанию механических характеристик материалов, используемых для производства кино- и фотоаппаратуры, отмечалось рядом известных ученых в области кино- и фототехники: С.М.Проворновым, П.М.Завлиным, А.Н.Дьяконовым, О.Ф.Гребенниковым, Н.Н.Коломенским, В.Л.Бронниковым. Однако применительно к кино- и фотоматериалам кинетическая концепция прочности и упругости должного развития еще не получила.

В настоящее время отсутствуют работы, содержащие комплексный подход к обеспечению требуемого уровня виброактивности МС АВТ, охватывающий разработку средств диагностирования и решение задач обеспечения их эффективного функционирования. Необходимость решения упомянутых теоретических и практических задач и предопределила актуальность темы диссертации и цель исследования данной диссертационной работы.

Цель исследования: разработка теоретических основ и создание методов и средств диагностирования и прогнозирования МС АВТ и свойств гибких носителей информации, обеспечивающих высокий уровень надежности в эксплуатации и выпуск конкурентоспособной АВТ с гарантированным уровнем качества. Для достижения поставленной цели Необходимо решить следующие задачи:

- развить научные основы проектирования МС АВТ с целью обеспечения заданных требований к качеству функционирования;

. - разработать рекомендации по применению более надёжных и стабильных во времени материалов и комплектующих элементов;

- развить методы анализа и диагностирования МС АВТ на основе имитационного моделирования с помощью ЭВМ, методы планирования и анализа эксперимента с применением статистического исследования;

- выявить характеристики элементов АВТ, оказывающие доминирующее влияние на уровень виброактивности и качество функционирования;

- разработать математические модели, описывающие зависимость вибрационных процессов МС от виброактивности их элементов, создающие предпосылки для решения прямой и обратной задач диагностики;

- разработать методы и средства диагностирования МС по параметрам вибрации, контролируемой в процессе изготовления, стендовых испытаний и эксплуатации узлов АВТ;

- разработать физические принципы диагностирования и прогнозирования свойств ГНИ.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Математические модели, описывающие зависимость парахметров вибрационных процессов элементов МС и виброактивности АВТ от погрешностей размеров и формы деталей, а также вариаций физико-механических свойств элементов.

2. Математические модели, создающие предпосылки для решения прямой и обратной задач диагностирования МС АВТ и их основных элементов: узлов трения, ГНИ и т.д.

3. Методика диагностирования элементов МС по параметрам вибрации, контролируемой в процессе изготовления и стендовых испытаний.

4. Комплекс технических средств диагностирования элементов МС по уровню виброактивности в процессе их изготовления, стендовых испытаний и эксплуатации АВТ.

5 Методика оценки и прогнозирования механических свойств ГНИ.

Методы исследования. При проведении теоретических исследований использовались положения теории механизмов и машин, в особенности динамики механизмов и диагностики МС, теории вероятности и математической статистики. При разработке алгоритмов диагностирования использовались методы теории принятия решений, экспертных оценок и основы прикладной метрологии. Для качественного и количественного анализа достоверности разработанных моделей использованы методы компьютерного моделирования динамических процессов.

При исследованиях прочности и экспериментальном определении модуля Юнга ГНИ использовали разрывную машину УМИВ-3, установку для измерения динамического модуля Юнга, а также ультразвуковой прибор УК-10 ПМ.

Научная новизна

1. Предложено математическое описание характеристик МС, содержащих узлы трения и функционирующих при разном характере движения элементов.

2. Получены аналитические зависимости,' связывающие динамические параметры (спектры вибрации, характеристики трения и другие характеристики) элементов МС с конструктивными параметрами, погрешностями размеров и формы деталей и вариациями физико-механических свойств элементов.

3. Разработаны модели диагностирования МС по уровню вибрационных характеристик, получены статистические характеристики и аналитические зависимости, связывающие диагностические признаки состояния МС с геометрическими и физико-механическими параметрами.

4. Обоснована физическая термофлуктуационная природа кинетики разрушения и упругого деформирования кинопленок, магнитных лент, а также материалов их подложек.

Практическая ценность

Полученные в работе результаты являются методологической основой, обеспечивающей выпуск АВТ гарантированного уровня качества. Их практическая ценность состоит в том, что они позволяют:

1. Разработать и внедрить методологию моделирования МС с учетом реальных конструктивных и технологических факторов.

2. Внедрить технологию диагностического контроля по вибрационным параметрам, характеристикам стабильности движения и параметрам трения.

3. Разработать средства диагностирования МС в процессе изготовления, мониторинга за техническим состоянием и стендовых испытаний.

4. Выполнять компьютерное моделирование и формировать диагностические признаки. Создать информационные базы данных, являющиеся основой для оценки технического состояния элементов МС, а также для статистического анализа качества функционирования.

5. Разработать принципы синтеза и технологии материалов для гибких носителей информации, наилучшим образом соответствующих условиям их эксплуатации и хранения.

Реализация и внедрение результатов работы

Разработанные модели, методики и комплекс технических средств использованы:

- при разработке и усовершенствовании киноаппаратуры (СПбГУКиТ);

- при производстве видеомагнитофонов (НИИ бытовых видеомагнитофонов (БВ), г.Воронеж);

- при разработке, изготовлении и эксплуатации автоматических линий для серийного производства подшипников гарантированного уровня качества, включая требования к уровню шума (АОЗТ «Вологодский подшипниковый завод» (ВПЗ), г.Вологда);

- при поставке подшипников качения с повышенными требованиями к уровню шума (в Агентстве по реализации подшипников, г.Санкт-Петербург);

- при проектировании, изготовлении и испытаниях двигателей приводов малой мощности с повышенными требованиями к стабильности частоты вращения, уровням вибрации и шума (ФГУП «ВНИИ МЭМ», г.Санкт-Петербург);

- в учебном процессе СПбГУКиТ.

В Информационно-библиотечном фонде Российской Федерации (ИБФ РФ) и в Фонде алгоритмов и программ высшей школы РФ (ФАЛ ВШ РФ) зарегистрированы следующие программные продукты: 1 .Программы, включенные в

- САПР радиальных шарикоподшипников, per. №50200000176;

- САПР радиально-упорных шарикоподшипников, per. №50200000177;

- САПР статистического регулирования технологического процесса изготовления подшипников, per. №50200000178, внедренные в АОЗТ ВПЗ.

2.Система «Лента», per. №50200000174, включенная в программное обеспечение измерительно-вычислительного комплекса диагностирования МТЛ магнитофонов, внедренного в НИИ БВ, г.Воронеж.

3.Программные модули вибродиагностики узлов трения:

- при прерывистом движении фильмокопии (св. о регистрации №3130);

- устройств аудиовизуальной техники (св. о регистрации №3129), используемых при имитационном моделировании МТЛ (СПбГУКиТ).

Разработаны и внедрены в производство 3 измерительно-вычислительных комплекса ИВК:

- вибродиагностики качества подшипников (АОЗТ ВПЗ и Агентство по реализации подшипников, г.Санкт-Петербург);

- диагностирования качества МТЛ видеомагнитофонов по неравномерности движения ленты (НИИ БВ, г.Воронеж).

Осуществлено научное руководство тремя аспирантами, которые успешно защитили кандидатские диссертации.

Настоящее диссертационное исследование явилось результатом проведения научно-исследовательских работ в период с 1980 по 2004 г. при личном участии и под руководством автора (14 НИР), в том числе 2 в рамках Федеральной целевой программы «Культура России».

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на 15 международных, отраслевых и вузовских научно-технических конференциях, в том числе: Ш отраслевой научно-технической конференции «Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов» (Л., 1989 г.); научно-технических конференциях ЛИКИ (1990-1992 гг.); научно-технических семинарах ВНИИ электростаидарт (1989-1992 гг.); международной конференции «Вероятностно-физические методы исследования машин и аппаратуры» (Киев, 1990 г.); научно-техническом семинаре международного фестиваля электронных искусств «Классическое искусство в новой технологической среде» (СПб., 1996 г.); Ш всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» (СПб., 1998 г.); международной конференции «Безопасность и экология Санкт-Петербурга» (СПб., 1999 г.); отраслевой конференции «Современные технологии в кинематографии» (СПб., 2004 г.).

Результаты исследований также внедрены в учебный процесс в Санкт-Петербургском государственном университете кино и телевидения.

Публикации

По результатам диссертационных исследований опубликовано 73 научные работы, в том числе 1 монография, учебник с грифом Министерства образования Российской Федерации, научный труд в соавторстве с Щевьевым Ю.П., 12 научных статей в журнале «Техника кино и телевидения», 22 статьи в научных сборниках, 4 учебных пособия. Получено 9 патентов и авторских свидетельств на изобретения, зарегистрировано в ИБФ и ФАП ВШ Российской Федерации 6 программных продуктов. Осуществлен перевод и научное редактирование тру-

да Д.Вайнъярда «Постановка съемок кино- и видеофильмов» в соавторстве с Л.И.Винокуром.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения, содержащего акты внедрения результатов диссертации в промышленности. Полный объем диссертации составляет 289 страниц и содержит 77 иллюстраций и 28 таблиц. Список литературы включает 171 наименование.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, формулируются цели исследования, ставятся задачи, решаемые в процессе исследования и определяется их новизна.

В качестве объектов исследований рассматриваются механические и электромеханические узлы аудиовизуальной техники и гибкие носители информации. В этих системах наименее надежны узлы трения и гибкие звенья, которые также являются элементами передач трением. В рассматриваемых системах узлы трения работают в различных условиях одной и той же системе может быть режим трения скольжения, трения качения, а также присутствовать удары и вибрации. Создание диагностических моделей, выявление диагностических признаков и является проблемой, рассматриваемой в работе.

В первой главе показано, что при диагностике киноаппаратуры и аудиовизуальной техники обеспечения контроля выходных параметров киноаппаратуры (качества звучания и изображения) недостаточно для оценки технического состояния, так как важно не только оценить годность в текущий момент контроля, но и выявить возможные изменения параметров электромеханических систем. Киноаппаратура и аудиовизуальная техника представляют собой достаточно сложные электромеханические системы. Поэтому одной из первых задач диагностического исследования является выделение источников вибрации и их степени значимости.

Наибольшую сложность представляет выделение в спектре вибрации составляющих, источниками которых являются механизмы. И здесь внимание должно быть сосредоточено на элементах, которые в большей мере влияют на выходные параметры киновидеоаппаратуры (КВА) и ее надежность.

Применительно к КВА тестовая диагностика возможна только в исследовательских целях. Обычно диагностирование выполняется с использованием вибрационного сигнала, возникающего при работе аппаратуры без дополнительных воздействий. Глубина анализа вибрационного сигнала зависит от числа информационных параметров. При многокапальном измерении вибрации с помощью современных цифровых анализаторов могут быть определены более полные характеристики спектра: отношение сигналов, их разность, взаимный спектр, функция когерентности, кепстры и т. д. Все эти параметры образует вектор диагностических признаков - А1 = ( Л],.. Ап ).

Первую задачу диагностики (исправность КВА) обычно решают, используя метод сличения текущего вектора Л1, полученного в момент контроля, с эталонным Аэ. Эталонный вектор Аэ может быть получен при специальных испытаниях изделий или их диагностических моделей. Высокая размерность вектора Аэ требует его оптимизации. Решение этой задачи возможно только при использовании диагностических моделей.

Практическое решение задачи вибродиагностики с использованием метода сличения спектров достигается с помощью автоматизированных систем непрерывного контроля и диагностики (АСНКД). Математическое обеспечение АСНКД позволяет реализовать следующие основные функции: формирование диагностических признаков на основе спектрально-корреляционного и других видов статистического анализа; создание и хранение эталонов нормального и дефектного состояния изделий; обнаружение неисправностей.

Такое обеспечение в полной мере можно реализовать с помощью диагностических моделей (рис. 1).

Эталоны нормированного н дефектного состояний Форыироваяие диагностических признаков

Диагностические модели

Значимость источников вибрации Режимы тестового воздействия

Рис. 1. Диагностические модели

Рассмотренные в первой главе АСНКД позволяют осуществлять формирование диагностических признаков на основе спектрально-корреляционного и других видов статистического анализа; создание и хранение эталонов нормального и дефектного состояния изделий.

Во второй главе рассматриваются диагностические модели узлов трения скольжения. Анализ сложных механических систем включает в себя расчленение их на более простые системы. Одной из наиболее распространенных динамических моделей механических систем является представление их в виде системы с сосредоточенными параметрами. Для таких систем обобщенные координаты определяют положение центров масс и осей элементов. Инерционные свойства тел характеризуются соответственно массачи и моментами инерции. При перемещении каждого элемента за счет наличия связей возникают силы, зависящие от разности перемещений (силы упругости) и разности скоростей (силы демпфирования). Особое значение при моделировании имеют силы трения, которые возникают, например, между соприкасающимися поверхностями твердых тел. На величину сил и характер их зависимости от скорости существенно влияют состояние поверхностей, их обработка, наличие загрязнений и т.д. Вместе с тем величина этих сил зависит от величины нормального давления между поверхно-

стями. Сила трения между соприкасающимися твердыми телами обладает характерной чертой сухого трения: она не обращается в нуль вместе со скоростью. Характер зависимости силы трения скольжения от скорости различен, но для разнородных материалов сила трения скольжения нередко вначале падает с увеличением скорости. Значения коэффициентов трения покоя для различных материалов при различном состоянии соприкасающихся поверхностей могут лежать в пределах от нескольких десятых до нескольких сотых долей единицы. Коэффициент трения при малых нормальных давлениях зависит от шероховатости контактирующих поверхностей.

Техническое состояние узлов трения в работающем механизме определяется изменением вибрации, сил и моментов трения, нагрузок и других параметров. Характер их изменения, а также ресурс работы определяется разрушением элементов в зоне трения. Термофлуктуационная концепция разрушения исходит из общего кинетического уравнения Аррениуса, в котором устанавливается связь между скоростью износа I и силой трения Б:

где к - постоянная Больцмана; Т - температура; у - структурно -чувствительный параметр, имеющий размерность объема (активационный объем разрушения).

Интенсивность процессов разрушения может быть определена по характеру изменения сил и моментов трения, которые функционально связаны с вибрационным сигналом. Изучение закономерностей износа и разрушения позволяет прогнозировать изменение динамических характеристик и оценивать параметрический ресурс аппаратуры.

В работе рассматриваются вопросы виртуального моделирования вибрации узлов трения при непрерывном характере движения с помощью программы MATLAB-SIMULINK. Любая S-модель может иметь иерархическую структуру, то есть состоять из моделей более низкого уровня, причем число уровней иерархии практически не ограничено.

В ходе моделирования имеется возможность наблюдать за процессами, происходящими в системе. Как правило, состояние системы описывается следующими уравнениями:

¿х/<И = Ах + Ви; у = Сх,

где х - переменная состояния; у - наблюдаемые параметры; А, В, С - матрицы, связанные с параметрами системы; и - возмущения, действующие на систему.

Для систем с непрерывным движением носителя информации (например, видеомагнитофона) за счет трения скольжения между ведущим элементом и лентой возникает эффект взаимодействия, который может приводить к колебаниям. Дифференциальные уравнения движения имеют вид:

- сила трения;

М, D, С - матрицы, характеризующие инерционные, демпфирующие и упругие свойства системы; - вибрация инерционного элемента; - скорость ленты; - периодические возмущения. Параметры определяют форму характе-

ристики трения.

Сила трения меняется скачкообразно при изменении знака относительной скорости (г -V,).

Для систем с прерывистым движением носителя информации (например, для киноаппаратуры) узлы трения определяют качество функционирования всей механической системы. Известно, что срок службы фильмокопии зависит от износа и разрушения межперфорационных перемычек, причем по мере их износа снижается качество кинопоказа в связи с увеличением вертикальной неустойчивости изображения на киноэкране. Процессы износа тесно взаимосвязаны с трением. При построении динамической модели учтены зазоры, которые неизбежны вследствие отклонений размеров и гсомсаричсских форм элементов кинематических пар. В работе рассмотрены вопросы моделирования вибрации узлов трения при прерывистом характере движения. Большое преимущество программы MATLAB-SIMULINK при моделировании нелинейных систем очевидно. Для

нелинейных систем трудно создать общую теорию, и многие упрощения, которые делаются при решении, приводят к результатам, которые имеют ограниченное применение.

В качестве примера рассмотрим уравнения вибраций для двух подсистем с сосредоточенными параметрами:

Сила трения F может быть представлена характеристикой, которая определяется следующим образом:

Fr =- sign(v)nb , если | v | < vd; Fr =- sign(v)nh {\ih - (ц„ - ц8 )[1 - exp( -(abs (v) -v4))/ve]} , если vd <| v |.

Переменная v=z,-z2 определяется относительной скоростью перемещения масс. Аналогично рассматриваются и многоэлементные системы. В работе синтезированы их Simulink-модели.

На рис.2 в качестве примера показана блок-схема системы трения, моделируемой программой SIMULINK для дискретного перемещения гибких носителей информации. Нелинейная сила трения моделируется с помощью MATLAB-FCN-BLOCK, который, по относительной скорости формирует необходимые характеристики.

На осциллографе - Scope 3 наблюдаем изменение силы трения во времени (рис.3).

Модель позволяет оценить и спектральные характеристики. Для этого используется преобразование параметров движения в формат *.wav с последующим спектральным анализом сигналов в редакторе Cooffidit (рис. 4).

Полученные результаты моделирования достаточно хорошо согласуются с результатами экспериментов. Предложенная методология моделирования позволяет анализировать вибрацию различных механизмов.

Рис. 2. Блок-схема системы трения, моделируемой программой 81МиОКК

Рис.3. Осциллограмма изменения силы трения В третьей главе рассматриваются диагностические модели узлов трения качения. Узлы трения качения в аудиовизуальной технике находят применение в роторных системах (РС) с повышенными требованиями к стабильности частоты вращения, уровню шума и вибрации. При разработке диагностических моделей рассматривались следующие основные вопросы: установление функциональной

связи между технологическими погрешностями элементов узлов и моментными характеристиками; исследование влияния собственной вибрации на момент трения; разработка методов стабилизации сопротивления вращению.

Рис. 4. Спектр вибрации 21 Основное внимание при исследовании момента трения было уделено динамической составляющей, вызванной отклонениями формы и расположения поверхностей качения, микрогеометрией контактирующих тел, кинематикой и динамикой движения, т.к. она в большей мере влияет на нестабильность момента трения. При этом были также учтены моменты трения, обусловленные сдвигом слоев смазки и ее турбулентным движением при вращении элементов подшипника, потерями на упругий гистерезис в материале контактирующих тел, гироскопическим верчением шариков, дифференциальным проскальзыванием на площадке контакта, трением в гнездах сепаратора и трением о направляющие борта кольца.

Уравнения вибрации роторной системы PC (линейные перемещения) представляют собой систему линейных дифференциальных уравнений:

где Ахуг - осевая и радиальная вибрации ротора; М - масса ротора; Р„у1- коэф

фициенты демпфирования; Сху7 - коэффициенты жесткости о п з

мущающие силы, вызванные дефектами опор и дисбалансом ротора

Возмущающие силы имеют следующее спектральное представление:

Определена связь между коэффициентами гтк ^тых гармоник разложения профилограмм рабочих поверхностей подшипников в ряд Фурье и амплитудами гармоник ^ ,?гь для частот о,.., ,оу$2 ,©г!!з.

Полученные выражения являются исходными для расчета вибрационных смещений подшипников PC и моделирования с помощью программы MATLAB-

Выражение для определения динамического момента трения подшипника можно представить в виде (1).

Флуктуации динамического момента приводят к качаниям ротора относительно установившегося положения, что затрудняет использование последних в записывающей аппаратуре. Результирующее колебание момента на валу двигателя происходит по сложному закону. Возможен резонанс в угловых качаниях. Наличие биений в суммарном переменном моменте трения шарикоподшипниковых опор, зависимость моментов от скоростей сепараторов, которые в общем

случае не являются асинхронными, зависимость результирующего угла качания от суммы отклонений, вызванных отдельными гармоническими составляющими - все это приводит к тому, что качания имеют случайный характер.

Мд = 0,375¡л (В, -0,034В2 )В» sin 0х

1-1

где Ц - коэффициент трения; В1>2—конструктивные параметры подшипника; Р -угол контакта тел качения с кольцами, 60 и 5т - среднее значение и амплитуда деформации тел качения, вызванные действием статических нагрузок; г^— амплитуды к-той гармоники профилограмм дорожек качения колец подшипника, ДОш - разноразмерность тел качения; z - число шариков.

Проанализированы и практически реализованы основные методы контроля сопротивления вращению: опыт «холостого хода»; способ вспомогательного вращения; способ «выбега»; компенсационный метод. Эксперимент по определению влияния различных факторов на момент сил трения и вибрацию подшил-ников и роторных систем (PC) проводился последовательно для подшипников качения, скольжения и роторных систем.

Проведенные исследования позволяют установить влияние погрешностей изготовления и сборки, нагрузки, частоты вращения, смазочных материалов и других факторов на момент трения в опорах PC Результаты расчета и эксперимента хорошо совпадают.

Методики расчета вибраций и моментов трения шарикоподшипников внедрены в производство. Для удовлетворения требований к виброакустическим ха-

рактеристикам и моментам трения радиальных и радиально-упорных подшипников создано программное обеспечение, включенное в САПР подшипников и систему статистического регулирования технологического процесса обеспечения качества. Результаты расчета и эксперимента показывают достаточно хорошее совпадение Решая обратную задачу, можно диагностировать возможные амплитуды и формы погрешностей элементов подшипников.

В четвертой главе рассмотрены вопросы диагностики состояния гибких носителей информации: кинопленок и магнитных лент. Качество носителей информации определяет качество аудиовизуальных систем в целом. Рассмотрена возможность определения долговечности гибких носителей информации с использованием термофлуктуационного подхода, позволяющего выявить зависимость разрушающего напряжения и модуля упругости пленок от температуры и скорости нагружения.

Важнейшими из физико-механических характеристик являются прочность и упругость материалов носителей информации. В процессе эксплуатации кинопленка подвергается сложному напряженному состоянию, в частности, на межперфорационной перемычке при кратковременном (0,025 с) механическом воздействии температура достигает примерно 120 °С. Вдоль оси кинопленки действует статическое одноосное нагружение (до 6 Н) в течение 1,0... 1,5 с в момент контакта с зубом транспортирующего узла и пульсирующая кратковременная нагрузка (до 37 Н) с частотами 24 Гц и 3...5 Гц, а также в диапазоне от 31,5 Гц до 10 кГц. Последние воздействия обусловлены частотой кинопроекции и скач-ковым движением пленки, преодолевающей сопротивление, механического трения. Кроме перечисленных нагрузок действуют ударные нагрузки, возникающие за счет инерционной массы вращающих узлов в момент резкой остановки аппаратуры. В настоящее время используются многослойные магнитные ленты, среди которых наибольшее практическое распространение получили двухслойные, состоящие из основы с нанесенным на нее рабочим слоем. При транспортировании магнитной ленты она подвергается механическим воздействиям, которые достигают наибольших значений в моменты пуска, останова аппарата, а также

при ускоренной перемотке. Так, например, рывок натяжения ленты при пуске в начале рулона составляет от 3 до 10 Н.

Процесс разрушения рассматривается как кинетический процесс и частный случай уравнения Аррениуса; связь между временем до разрушения тела (долговечностью) X, напряжением о, обусловленным действием внешней нагрузки, и температурой Т выражается уравнением Журкова:

где Хд = (ш 11 -10 13 )с —постоянная, совпадающая с величиной, обратной периоду колебаний атомов в твердом теле; ио - энергия активации процесса механического разрушения, характеризующая химическое строение полимера; у коэффициент, имеющий размерность объема (активационный объем разрушения); к - постоянная Больцмана.

Для описания разрушающего напряжения Ог в зависимости от температуры и временного фактора - скорости деформации образца - использовали уравнение Журкова в виде:

Таким образом, задавая скорость динамического нагружения и температуру, соответствующие режиму эксплуатации пленок, можно прогнозировать разрушающее напряжение. Входящие в уравнение кинетические параметры - энергия активации и активационный объем - зависят от химического состава материала и его структурной организации. Поэтому, определив однажды кинетические параметры для данного образца, величину разрушающего напряжения можно рассчитывать без постановки эксперимента для широкого интервала температур и времени воздействия нагрузки.

Для описания зависимости модуля Юнга материала от температуры и времени действия нагрузки использовали уравнение, полученное на основе взаимосвязи между кинетикой ползучести и кинетикой релаксации модуля:

Е =

и,

/

ОЕ

кТ . ё

V и0Е е

Ун I и0Е г

где - активационные параметры процесса релаксации модуля (энергия

активации и активационный объем), £„ =10"Гц; Е0 = и0Е/уЕ . Временной фактор является скоростью деформации при механических испытаниях или частотой при динамических измерениях.

Эксперименты по определению прочности и модуля упругости выполнялись на универсальном приборе для механических и термомеханических испытаний полимерных волокон и пленок УМИВ-3. Для определения динамического и аку-" стического модулей Юнга использовали установку для измерения динамического модуля Юнга и ультразвуковой прибор УК-10 ПМ, соответственно. Задачи исследования состояли в следующем: обоснование термофлуктуационной природы процессов разрушения и релаксации модуля кинопленок, магнитных лент, а также их подложек (ориентированных полимерных пленок полиэтилентереф-талата (ПЭТФ) и триацетатцеллюлозы (ТАЦ)); подтверждение линейного характера зависимости разрушающего напряжения и модуля упругости Е от температуры; оценка активационных параметров кинетических уравнений; исследование зависимости разрушающего напряжения СГГ и модуля упругости Е от длительности воздействия приложенной нагрузки определение влияния рабочих слоев носителей информации на физико-механические свойства подложек.

Результаты определения активационных параметров представлены в табл.

Совпадение значений энергии активации разрушения ио{- и релаксации модуля Юнга имеет принципиальное значение для физики указанных явлений и подтверждает современную точку зрения о том, что в основе макроскопических процессов разрушения и упругого деформирования ориентированных полимеров лежит активационный процесс образования мощных термических флуктуации.

Из сопоставления активационных объемов разрушения и релаксации модуля Юнга для магнитной ленты, с одной стороны, и для материалов

подложек (ПЭТФ и ТАЦ), с другой стороны, следует, что нанесение магнитного и эмульсионного слоев ухудшает структурную организацию материалов подложек.

Марка носителя информации Объекты исследования Параметры кинетического уравнения

Прочности релаксации модуля Юнга

и„г. кДж/моль 7гЮ-\ м3/моль и0Е, кДж/моль Уе-Ю"5, м3/моль

Магнитная лента МК-60-7 137/128 Подложка (ПЭТФ) 170 1,8 160 1,3

Магнитная лента 170 2,9 150 1,4

Кинопленка СВЕМА МЗ-31 ТУ 6-17-647-80 Подложка (ТАЦ) 160 6,6 140 2,3

Кинопленка 160 8,7 140 2,5

Достоинство используемых кинетических уравнений заключается в том, что они вскрывают физическую природу процессов разрушения и упругого деформирования материалов. Таким образом, появляется надежная научная основа для описания и прогнозирования физико-механических характеристик магнитных лент и киноматериалов в различных условиях их эксплуатации и хранения. Получены следующие результаты:

- установлена термофлуктуационная природа процессов разрушения и релаксации модуля кинопленок, магнитных лент, а также их подложек;

- установлен линейный характер зависимости разрушающего напряжения и модуля упругости от температуры;

- проведена оценка активационных параметров кинетических уравнений для наиболее часто применяемых марок гибких носителей информации;

- исследована зависимость разрушающего напряжения и модуля упругости от длительности воздействия приложенной нагрузки;

- определено влияние рабочих слоев носителей информации на физико-механические свойства подложек.

В пятой главе рассматриваются алгоритмы диагностирования механических систем аудиовизуальной техники. Все основные показатели, используемые

в настоящее время, являются не комплексными (каждый из них отражает состояние системы лишь частично). В настоящее время известны четыре основных метода диагностики:

1. Статистический метод основан на известных вероятных соотношениях между неисправностью и ее симптомами. Основным недостатком статистического метода является невозможность непрерывного контроля перехода динамической системы из одного состояния в другое.

2. Детерминистический метод основан на анализе динамики системы. К его недостаткам можно отнести субъективность и сложность адаптации и обучения системы контроля.

3. Распознавание - метод, основанный на сравнении реальных диагностических признаков с эталонными. Этот метод обладает тем преимуществом, что позволяет легко расширять базу эталонных признаков. При этом вопросы о полноте признаков остаются открытыми.

4. Создание математических моделей анализируемых процессов. Выбор модели должен соответствовать задаче диагностики. Последнюю обычно сводят к отнесению наблюдаемого состояния к той модели, которой оно больше соответствует.

В данной работе главное внимание уделено комплексному подходу получения интегральных показателей с позиций создания математических моделей системы и статистического метода, основанного на соотношениях между неисправностью и диагностическими признаками.

Рассматриваются типовые характеристики диагностических сигналов, методы их анализа и формулируются основные цели исследования вибрации (в работе под вибрацией понимаются не только механические перемещения, но и любые флуктуации, например, моментов трения и др.) и шума киноаппаратуры: контроль виброакустических характеристик аппаратуры на соответствие их допустимым значениям по критериям качества; контроль вибрации и шума по нормам, исключающим их вредное воздействие на человека; контроль вибропрочности и виброустойчивости аппаратуры как обязательный вид механиче-

ских испытаний изделий приборостроения; оценка влияния конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на вибрацию и шум с целью разработки виброакустических моделей аппаратуры, определение направлений снижения вибрации и шума и обеспечение их допустимых значений на этапе проектирования, а также проверка адекватности теоретических моделей вибрации объекта; проверка информативности виброакустических характеристик для решения задач диагностики и прогнозирования изменений технического состояния киноаппаратуры.

При анализе технического состояния систем имеем дело с многомерностью их описания. Кластерный анализ наиболее ярко отражает черты многомерного анализа в классификации и используется в большинстве случаев тогда, когда трудно сформулировать априорные гипотезы относительно классов из-за сложной взаимосвязи между диагностируемыми параметрами. В работе показано, что метод моделирования позволяет получить значительные объемы информации, что невозможно при обычном обследовании.

В ходе диагностирования системы методом моделирования кластерный анализ можно использовать циклически. В этом случае исследование производится до тех пор, пока не будут выявлены в полной мере диагностические признаки. Каждый цикл здесь может давать информацию, которая способна сильно изменить направленность дальнейшего моделирования и выявления свойств системы. Этот процесс можно представить как систему с обратной связью (рис. 5).

На первом этапе производится исследование или моделирование системы с разными параметрами дефектов. На втором этапе проводится кластерный анализ всех признаков технического состояния, которые предполагается использовать для диагностирования. При этом выбираются только те признаки, которые дают максимальное отличие кластеров. Следующим этапом является экспертный анализ диагностических признаков, что позволяет сократить их число и выработать решение о необходимости продолжить исследование системы.

Рис.5. Анализ диагностических признаков

Сочетание кластерного анализа с методами моделирования является новым подходом к рассматриваемой проблеме.

В работе проанализированы различные подходы к кластерному анализу. Выбран метод К средних с использованием программы Statistica. Программа начинает с К случайно выбранных кластеров, а затем изменяет принадлежность объектов к ним, чтобы: 1) минимизировать изменчивость внутри кластеров и 2) максимизировать изменчивость между кластерами. В кластеризации методом К средних программа перемещает объекты (т.е. наблюдения) из одних групп (кластеров) в другие для того, чтобы получить наиболее значимый результат при проведении дисперсионного анализа. В качестве примера представлены результаты спектрального анализа вибрации механической системы AVS при разбиении на два класса. Результаты кластерного анализа для средних значений каждого кластера представлены на рис.6.

Полученные данные позволяют утверждать, что только для частотных диапазонов 2, 5, 7, 10, 11, 12, 16, 18, 21 имеются существенные отличия кластеров. Для диапазонов 12,16, 18, 21 эти отличия значительные, поэтому их можно принять как информационные для диагностирования дефектного состояния исследуемого механизма.

27

Plot ofMeans for Each Cluster

7 В 5 4 3 2 1

° 3 Б 9 12 15 13 21 № 2

Frequency, Hz

Рис. 6. График средних значений для каждого кластера

Цель дискриминантного анализа состоит в том, чтобы на основе измерения различных характеристик (вибраций, моментов трения, неравномерности движения) объекта классифицировать его, то есть отнести к одному из нескольких классов технического состояния некоторым оптимальным способом. За критерий оптимизации принимается либо минимум математического ожидания потерь, либо минимум вероятности ложной классификации. Этот вид анализа является многомерным. Так как массив экспериментальных данных накапливается, то эти оценки постепенно уточняются. При этом можно учесть различные факторы, влияющие на принадлежность объекта к определенному классу.

Представлена последовательность проведения дискриминантного анализа в системе STATISTIC А. Задача состояла в том, чтобы по результатам измерения диагностических признаков отнести исследуемое техническое состояние к одному из типов дефектов: Dl, D2, D3, ... . Были определены функции классификации. С помощью этих функций можно вычислить классификационные значения (метки) для вновь наблюдаемых объектов D. Новый объект относится к тому классу, для которого его классификационное значение максимально, и он автоматически относится к определенному классу.

В шестой главе рассматривается диагностика МТЛ видеомагнитофонов по неравномерности движения гибких носителей информации. Нестабильность скорости движения носителя информации определяет качество изображения и

звукового сопровождения аудиовизуальных систем. Поскольку неравномерность движения ленты обусловлена технологическим несовершенством механизмов транспортирования, то этот параметр можно рассматривать как информативный для диагностики качества механической системы.

Для оценки степени неравномерности транспортирования магнитного носителя на практике используют выходной сигнал детонометра, работающего в режиме измерения колебаний скорости в частотной ообласти.

Каждый вращающийся узел механизма транспортирования ленты вносит свои возмущения в скорость движения магнитного носителя, и в спектре колебаний скорости появляются составляющие, параметры которых отражают состояние всех элементов МТЛ.

Диагностирование производилось по методу распознавания - сравнения исследуемого и эталонного спектров детонации на разработанном измерительно-вычислительном комплексе (ИВК), построенном по традиционной схеме обработки аналогового сигнала. Комплекс состоит из детонометра, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), анализатора спектра и программного модуля формирования эталонного сигнала и диагностирования дефектов МТЛ.

Программное обеспечение предусматривает три режима работы. Первый режим предназначен для настройки ИВК на определенный тип ВМ и МТЛ, контроля готовности к работе, калибровки и т.д. Второй режим обеспечивает диагностирование МТЛ ВМ, и третий - вывод на печать протоколов испытаний и других документов системы качества.

Исследования показали, что возмущения в большей мере проявляются на информационных частотах, соответствующих угловым частотам вращения основных узлов МТЛ. В качестве объектов диагностирования были рассмотрены блок вращающихся головок, ведущий вал с маховиком, двигатель ведущего вала, муфты перемотки и подмотки, приемный и подающий подкассетники, прижимные ролики и направляющие стойки. Для этих устройств правомерно ограничить частотный диапазон при решении задач диагностики низкочастотной областью (до 50 Гц).

Возможно расширение списка диагностируемых элементов МТЛ и корректировка алгоритмов определения информационных частот и пороговых значений эталонного спектра детонации при изменении конструкции МТЛ или их параметров. Предусмотрена статистическая обработка данных в соответствии с алгоритмами диагностики.

Пакет прикладных программ зарегистрирован в Информационно-библиотечном фонде Российской Федерации.

Применение комплекса в производственных условиях подтвердило эффективность его использования. Было отмечено практически 100%-ное обнаружение дефектов узлов МТЛ при времени диагностики до 10 мин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения работы решена комплексная проблема диагностики механических систем аудиовизуальной техники (МС АВТ), что является важным фактором повышения надежности работы аудиовизуальной аппаратуры. Реализованы следующие направления решения этой проблемы:

- развитие научных основ анализа и диагностики МС АВТ и гибких носителей информации (ГНИ);

- развитие методологии анализа стабильности характеристик материалов и комплектующих элементов;

- использование методов диагностирования, основанных на имитационном моделировании с помощью ЭВМ;

- использование методов анализа виброхарактеристик с применением статистических методов.

Реализация рассматриваемой проблемы достигнута при последовательном решении следующих вопросов:

- определены параметры, по которым целесообразно диагностировать МС АВТ;

- разработаны диагностические и, в первую очередь, вибродиагностическис модели;

- разработаны рекомендации по совершенствованию технических средств диагностирования;

- разработаны физические принципы диагностики ГНИ.

Выполнение этой программы исследований оказалось возможным лишь при использовании современной компьютерной техники. Объектами диссертационного исследования являлись узлы трения как наименее надежные элементы МС АВТ, а также ГНИ. Из всех показателей качества МС наиболее информативными' и проблемными являются их вибрационные параметры, характеристики стабильности движения и параметры трения, а для ГНИ - прочность и упругость.

Основное направление исследований - это разработка теоретических основ и создание высокоэффективных методов и средств диагностирующего контроля, соответствующих тенденциям развития АВТ с регламентированным пониженным уровнем виброактивности, что обеспечивает:

- улучшение и обеспечение стабильности показателей качества МС АВТ на всех этапах жизненного цикла изделий;

- создание теоретических и технических основ автоматизированной системы стендовых испытаний МС на базе мониторинга вибрационных процессов;

- создание теоретических основ описания и прогнозирования механических свойств гибких носителей информации в различных режимах эксплуатации и хранения.

Результаты, полученные в диссертационной работе, широко внедрены в промышленность и способствовали существенному повышению качества и в первую очередь надежности отечественной АВТ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монография

1. Белоусов А.А. Диагностика механических систем аудиовизуальной тех-ники.-СПб.: Политехника, 2002.--152 с.

Учебники, учебные пособия

2. Белоусов А.А. Вахитов Я.Ш. Виброшумовая активность и акустическая диагностика механизмов и аппаратов: Учебник для высших учебных заведений.-СПб.: СПИКиТ, 1998.- 188 с.

3. Белоусов А.А., Вахитов ЯШ., Щевьев Ю.П. Борьба с шумами и вибрациями и виброшумовая диагностика: Учебное пособие.- СПб.: Изд. СПИКиТ, 1997.- 86с.

4. Прочность и упругость кинопленок и магнитофонных лент: Учебное пособие для студентов специальности 250700 «Технология кинофотоматериалов и

магнитных носителей». 4.1. Прочность кинопленок и магнитных лент / А.А.Белоусов, В.Л.Бронников, А.В.Соколова, С.В.Бронников.- СПб.: СПбГУ-КиТ,2001.-47с.

5. Прочность и упругость кинопленок и магнитофонных лент: Учебное пособие для студентов специальности 250700 «Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей». 4.2. Упругость кинопленок и магнитных лент/ А.А.Белоусов, В.Л.Бронников, АВ.Соколова, С.В.Бронников, - СПб.: СПбГУ-КиТ,2001.~27с.

6. Белоусов А.А., Кондратьев А.С., Ходанович А.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. Динамика: Учебное пособие.- СПб.: СПИКиТ, 1997.- 123 с.

Книги

7. Щевьев Ю.П., Белоусов А.А. Аналитические методы расчетов шумоза-щитных конструкций. - СПб.: Политехника, 2002.- 342 с.

8. Вайнъярд Д. Постановка съемок кино- и видеофильмов /Пер. с англ.; Под ред. А.А.Белоусова и А.И.Винокура- СПб.: Изд-во СПбГУКиТ, «Золотой Журавль», «Компания Гамматехнология», 2001.- 139с.

Статьи в журнале «Техника кино и телевидения» (ТКТ)

9. Белоусов А.А. Вибрация узлов трения при прерывистом характере движения фильмокопии в кинопроекционной аппаратуре // ТКТ.- 2003.- №3.- С. 41 -43.

10. Белоусов А.А. Вибрация узлов трения устройств записи и хранения информации с гибкими носителями // ТКТ. - 2003.- № 11.- С. 40 - 42.

11. Белоусов А.А. Расчет надежности механизмов транспортирования ленты аудиовизуальной техники // ТКТ- 2003- №4.- С. 27 - 29.

12. Соколова А.В., Белоусов А.А. Кинетика релаксации модуля Юнга кинопленок и магнитных лент // ТКТ. - 2001.- №10.- С.46-48.

13. Соколова А.В., Белоусов А.А. К вопросу об оценке прочности кинопленок // ТКТ- 1999.-№3.- С.34 - 36.

14. Соколова А.В., Белоусов А.А. Кинетика разрушения магнитных пленок // ТКТ.- 1999.- № 11- С.45 - 46.

15. Белоусов А.А., Бронников В.А., Недосекова Т.С. Расчет надежности механизмов транспортирования ленты кассетных видеомагнитофонов // ТКТ.-1996.-№5.-С.32-34.

16. Белоусов А.А., Гребенников О.Ф., Тихомирова Г.В. Перспектива дальнейшего развития техники театрального кинематографа // ТКТ. - 2001.- №1.- С. 10-13.

17. Принципы функционирования новой кинематографической системы КВК-М / А.А. Белоусов, О.Ф. Гребенников, С.А Кузнецов и др. // ТКТ. - 2001.-№7.-С.35-36.

18. Белоусов А.А., Гребенников О.Ф. Безоптюраторная кинопроекция // ТКТ.- 2002.- №2.- С. 37 - 41.

19. Белоусов А.А., Гребенников О.Ф., Тихомирова Г.В. Еще раз о перспективах развития театрального кинематографа // ТКТ. - 2003.- № 1. - С. 12 - 13.

20.0 подготовке специалистов по технике записи информации /

А.Л.Белоусов, О.Ф. Гребенников, Я.Ш. Вахитов и др. // ТКТ,- 2003.- №8.- С. 46 -48.

Авторские свидетельства и патенты

21. А.С. №453601 СССР, в 01 М 13/04. Стенд для определения моментов трения в подшипниках качения / К.Н. Явленский, И.М. Сивоконенко, А.А. Бело-усов.-Опубл. 15.12.74, Бюл. №46.

22. А.С. №614352 СССР, в 01 М 13/04 Устройство для испытания подшипников / А.А. Белоусов, К.Н. Явленский, А.Я. Шейнфелъд.- Опуб. 05.07.78, Бюл. №25.

23. А.С. №714300 СССР, в 01 Я 23/00. Анализатор спектра / А.А.Белоусов, Л.К. Волков, К.Н. Явленский- Опубл. 05.02.80, Бюл. №5.

24. А.С. №711474 СССР, в 01 Р 3/54. Устройства для измерения неравномерности вращения валов'в опорах качения / А.А.Белоусов, К.Н.Явленский.-Опубл. 25.01.80, Бюл. №.

25. А.С. №700799 СССР, в 01 М 13/14. Устройство для измерения момента сопротивления вращению / В.А.Антонов, А.А.Белоусов, В.П.Миронович.-Опубл. 30.11.79, Бюл. №44.

26. Свидетельство на полезную модель №29634 РФ, (7) Н 04 N 5/00. Кинопроектор / А.А.Белоусов, О.Ф.Гребенников, С.В.Куклин, В.В.Гусев.- Опубл. 20.05.2003, Бюл. №14.

27. Патент на полезную модель №34529 РФ, (7) С 03 В 21/00. Кинопроектор/ А.А.Белоусов. Г.В.Тихомирова, Ф.И.Карпишин. - Опубл. 10.12.2003, Бюл. №34.

28. Патент на полезную модель №34764 РФ, (7) в 03 В 31/00. Безобтюраторный кинопроектор / А.А. Белоусов, Г.В. Тихомирова, И.В. Газеева, Ф.И. Карпшшш.-Опубл. 10.12.2003, Бюл. №34.

29. Патент на изобретение №2002120555/11 (021552 РФ, (7) И6Н27/06, в03В1/38 / А.А. Белоусов, В.В. Гусев. - Приоритет 29.07.2002.

Статьи в научных сборниках

30. Белоусов А.А., Бессонов А.Г. Расчет момента трения шарикоподшипника с консистентной смазкой// Прикладная механика в приборостроении: Межвуз. сб. Вып. 1. - Л.: изд. ЛГУ, 1973.- С. 65-71.

31. Белоусов А.А., Сивоконенко И.М. Влияние макрогеометрии беговых дорожек колец на гаменение момента трения в шарикоподшипниках// Тр. ЛИАП.-

1У74.-Вып. 203.-С. 38-43.

32. Белоусов А.А., Скороходов А.А. Влияние макрог?ометрик беговых дорожек колец шарикоподшипников па изменена .моментов трения // Тр. ЛИАП.-1971.-Вып. 73.-С. 84-89.

33. Белоусов А.А., Скороходов А. \. Влтошие некруглости беговых дорожек колец на момент трения шарикоподштника// Тр. ЛИАП. - 1974.- Вып. 84.— С. 23-28.

34. Белоусов А.А., Явленский К.Н. О влиянии собственной вибрации на момент сопротивления вращению ротора электрических машин малой мощности// Прикладная механика в приборостроении: Межвуз. сб. Вып. 107. - Л.: ЛИАП.-1976.-С. 53-59.

35. Белоусов Л.А., Макарихин СИ. О влиянии шарикоподшипниковых опор на нестабильность скорости вращения синхронных электродвигателей// Прикладная механика в приборостроении: Межвуз. сб. Вып. 107. - Л.: ЛИАП, 1976. -С.18-22.

36. Белоусов А.А., Смусь B.C. Анализ особенности механической системы высокочастотного индуктивного датчика, с инерционным элементом для измерения неравномерности вращения вала// Расчет деталей приборов и механизмов: Межвуз. сб. Вып. 119. -ЛЭТИ, 1977.-С 101 -107.

37. Белоусов А.А., Смусь B.C. Устройство для измерения неравномерности вращения валов микроэлектродвигателей. Расчет дегалей приборов и механизмов: Межвуз. сб. Вып. 119 ЛЭТИ. 1977.-С. 34-37.

38. Белоусов А.А. Источники угловых возмущений оптико-механических устройств// Запись звука и изображения: Тр. ЛИКИ, 1980. - С. 37 - 42.

39. Белоусов А.А. Источники угловых возмущений оптико-механических сканирующих устройств// Тр. ЛИКИ, 1980.- С. 143 - 147.

40. Белоусов А.А., Коновалов В.А Исследование влияния шарикоподшипниковых опор на нестабильность в системах записи телевизионного изображе-ния//Тр. ЛИКИ. 1980.-С. 148-153.

41. Белоусов А.А., Луговой Г.М. Оценка технического состояния мальтийских механизмов по вибрационным сигналам// Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. ЛИКИ. - 1989 - Вып.1.- С. 65 - 68.

42. Белоусов А.А., Набока А.В. Измерительно-вычислительный комплекс на базе микро ЭВМ и анализатора спектра для вибродиагностики изделий и узлов киноаппаратуры и видеотехники // Проблема развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. ЛИКИ -1989.-Вып. 1.- С. 69 - 73.

43. Белоусов А. А. Выбор информационных частотных диапазонов для диагностики видеомагнитофонов // Проб. разв. техн. и технол. кинематогр: Сб. науч. тр. ЛЖИ. - 1990.- Вып. 2.- С. 73 - 76.

44. Белоусов А.А., Недосекова Т.С. Определение надежности сложной ме-хатронной системы// Сб. науч. тр. ЛИКИ. -1991. -Вып. 3.-С. 72 -79.

45. Белоусов А.А., Недосекова Т.С, Романовский В.А Структура программы расчета надежности лентопротяжного механизма видеомагнитофона // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч.- тр. ЛИКИ. -1991.-Вып.З-С. 38-41.

46. Белоусов А.А., Романовский В.А., Недосекова Т.С. Методика расчета надежности лентопротяжных механизмов бытовых видеомагнитофонов // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. ЛИКИ.-

1991.-Вып.З.-С.42~45.

47. Белоусов А.А., Недосекова Т.С, Романовский В.А. Анализ лентопротяжного механизма кассетного видеомагнитофона с точки зрения надежности // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб.' науч. тр. ЛИКИ.-

1992.-ВЪш.1У-С. 36.-40.

48. Белоусов А.А., Недосекова Т.С, Романовский В.А. Определение надежности сложной механотронной системы // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. ЛИКИ. - 1992.- Вып.1У.- С. 32 - 35.

49. Белоусов Л.А., Ковалев Э.М Диагностика и прогнозирование технического состояния видеотехники с помощью компьютера // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. (К 100-летию кинематографа) / СПИКиТ. - 1995.- Вып. 6.- С. 184 - 185. *

50. Допускаемые напряжения в конструкционных материалах / АА.Белоусов, В.Л.Бронников, АВ.Соколова, А.А.Скороходов // Сб. науч. тр. СПИКиТ.-1998.- С. 21 - 24.

Программные продукты (Регистрация в ИБФ РФ и ФАБ РФ)

51. Программный модуль вибродиагностики узлов трения при прерывистом движении фильмокопии/ А.А.Белоусов, О.Л.Смирнов.- Свид. о per. № 3429.

52. Программный модуль вибродиагностики узлов трения устройств аудиовизуальной техники/ А.А.Бело>сов, О.Л.Смирнов.— Свид. о per. № 3430.

53. Система «Контроль тех. процесса» / АА.Белоусов, А.Н.Манзк>к, АП.Кузьмин и др. - Свид. о per. №50200000178.

54. Система «Лента»/ А.А. Белоусов, Э.М. Ковалев, В.А. Романовский и др. - Свид. о per. №50200000174.

55. Система «Опора»/ А.А. Белоусов, И.А. Салова, А.П. Кузьмин и др. -Свид. о per. №50200000177.

56. Система «Подшипник»/ А.А. Белоусов, И.А. Салова, А.П. Кузьмин и др. -Свид. о per. № 50200000176.

Прочие публикации

57. Белоусов А.А. Исследование моментов сопротивления подшипниковых узлов электрических машин малой мощности с учетом погрешностей изготовления и сборки. Автореф. дис. канд. техн. наук.- Л.: ЛИАП, 1974.- 23 с.

- 58. Белоусов А.А., Набока А.В. Комплекс технических средств для диагностирования лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов // Тез. докл. Меж-дунар. конф.: Вероятностно-физические методы исследования машин и аппара-. туры. - Киев, 1990. - С. 41 - 42.

59. Белоусов А.А. Характеристики шумов киноаппаратов // Тез. докл. Ш .. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием: Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности. - СПб., 1998. - С. 16-18.

. 1% 60. Белоусов А.А. Прогнозирование технического состояния киноаппаратуры // Материалы Межд. конф.: Безопасность и экология Санкт-Петербурга. -СПб Л999.-С. 219-222. . ;. 61. Белоусов А.А. Модели диагностики механизмов транспортирования гибких носителей информации аудиовизуальной техники // Материалы пауч.« техн. семинара межд. фестиваля электрттш.тх искусств: Классическое искусство в повой технологической среде. - СПб.: СПбГУКиТ. 2003. - С. 7.

62. Белоусов А.А. О влиянии моментов трения на неравномерность движения и вибрацию роторных систем в аудиовизуальной технике // Материалы на-уч.-техн. семинара межд. фестиваля электронных искусств: Классическое искусство в новой технологической среде. - СПб.: СПбГУКиТ, 2003.- С. 9.

Изд. лиц. ИД № 02558 от 18 08.2000 г. Подписано в печать 24 05.2004 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 2 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ £7*.

Редакционно-издательский отдел СПбГУКиТ. 192102. Санкт-Петербург, ул. Бухарестская, 22.

Подразделение оперативной полиграфии СПбГУКиТ. 192102. Санкт-Петербург, ул. Бухарестская, 22.

m 2 7 5 S

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Белоусов, Александр Антонович

Введение

Глава 1. Виброакустическая диагностика

1.1. Задачи и методы диагностики

1.2. Определение источников повышенной виброактивности аппаратуры

1.3. Технические средства вибродиагностики 30 Выводы

Глава 2. Диагностические модели узлов трения скольжения

2.1. Факторы, характеризующие состояние узлов трения

2.2. Вибрация узлов трения при непрерывном характере движения

2.3. Вибрация узлов трения при прерывистом характере движения 67 Выводы

Глава 3. Диагностические модели узлов трения качения

3.1. Контроль сопротивления вращению

3.2. Исследование момента трения "неидеального" подшипника

3.3. Влияние флуктуаций момента трения подшипников на равномерность

3.4. Методика расчета момента трения в шарикоподшипниковых узлах роторных систем

3.5. Экспериментальное исследование вибрации и моментов сил трения подшипников и роторных систем

Выводы

Глава 4. Диагностика гибких носителей информации 129 4.1 Основные свойства, характеристика и условия применения носителей информации

4.2. Прочность носителей информации

4.3. Упругость кинопленок и магнитных лент

4.4. Экспериментальные исследования прочности и упругости гибких носителей информации

4.5. Методика линейного регрессионного анализа экспериментальных данных

Выводы

Глава 5. Алгоритмы диагностирования механических систем аудио — визуальной техники

5.1. Анализ сигналов вибрации

5.2. Анализ диагностических признаков методом кластерного анализа

5.3. Вибродиагностирование методом дискриминантного анализа 226 Выводы

Глава 6. Диагностика механизмов транспортирования по неравномер — ности движения носителей информации

6.1. Характеристика, условия применения и конструктивные особенности механизмов транспортирования ленты видеооборудования

6.2 Методика диагностики качества MTJI

6.3. Разработка измерительно-вычислительного комплекса диагностики качества МТЛ

6.4. Экспериментальные исследования 253 Выводы

Введение 2004 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Белоусов, Александр Антонович

Актуальность проблемы и предмет исследования

Одним из важнейших свойств механических систем аудиовизуальной техники является ее надежность, которая закладывается в период разработки. Пути повышения надежности аудиовизуальной техники требуют комплексного решения ряда проблем, из которых важнейшими являются: развитие научных основ проектирования аппаратуры с целью обеспечения заданных требований к надёжности; принятие мер по совершенствованию методов конструирования; улучшение технологии изготовления; применение более надёжных и стабильных во времени материалов и комплектующих элементов; развитие методов диагностирования; использование методов, основанных на имитационном моделировании с помощью ЭВМ; использование методов планирования и анализа эксперимента с применением статистических методов.

Для достижения указанной цели последовательно решаются следующие вопросы:

1) определяются параметры, по которым целесообразно диагностировать механические системы аудиовизуальной техники;

2) разрабатываются диагностические и в первую очередь вибродиагностические модели;

3) формулируются рекомендации по совершенствованию технических средств диагностирования.

Выполнение столь обширной программы исследований оказалось возможным лишь при использовании современной компьютерной техники.

Объектами диссертационного исследования являются механические системы (МС) транспортирования гибких носителей информации киноаппаратуры гибкие носители (рис, 3, 4). а)

Рис. 1. Схема (а) и конструкция (б) механизма транспортирования ленты видеомагнитофона

Качество изображения и звукового сопровождения аудиовизуальной техники (АВТ) определяется нестабильностью скорости движения носителей информации, которая, в свою очередь, зависит от моментов трения в кинематических парах механических систем и качества носителей информации. Поэтому исследуются узлы трения скольжения и качения при различном и аудио- и видеомашитофонов( рис Л, 2), непосредственно информации, а также роторные системы (РС) этих устройств

Узлы трення скольжения

V^JLbl IpCJULH качения характере движения носителей информации. Отдельно рассматриваются гибкие носители информации: кинопленки и магнитные ленты, а также материалы их подложки (основы) с учетом основной направленности работы на диагностирование и прогнозирование таких важных свойств, как прочность и упругость (жесткость).

Рис. 2. Схема механизма транспортирования ленты в кинопроекторе

Рис. 3. Конструкция роторной системы жесткого диска

Рис. 4. Конструкция роторной системы проигрывателя СО дисков: а- со стороны СБ диска; 6- со стороны основных механических узлов

Актуальность работы заключается в повышении надежности механических систем аудиовизуальной техники за счет применения диагностических методов, которые позволяют оценить качество функционирования и выявить возможные отказы на стадиях проектирования, производства и эксплуатации МС АВТ и гибких носителей информации.

Из всех показателей качества МС наиболее критичными и проблемными для обеспечения стабильности являются их вибрационные параметры, характеристики стабильности движения, параметры трения и другие характеристики.

Таким образом, актуальна научная задача, решению которой и посвящена настоящая диссертационная работа: разработка теоретических основ и создание высокоэффективных методов и средств диагностирующего контроля, соответствующих тенденциям развития АВТ с регламентированным пониженным уровнем виброактивности, и диагностирование свойств гибких носителей информации.

Важность решения данной проблемы, имеющей большое народнохозяйственное значение, подтверждается следующими обстоятельствами: для улучшения и обеспечения стабильности показателей качества MC АВТ и носителей информации на этапе их производства и эксплуатации необходимо использовать методологию системного подхода; требуется разработать и внедрить методологию диагностирования MC АВТ и гибких носителей информации, обеспечивающую достоверность результатов контроля; необходимо создать теоретические и технические основы автоматизированной системы стендовых испытаний MC на базе мониторинга вибрационных процессов и разработай новых гибких носителей информации.

Наибольшее развитие теория и практика вибродиагностики механических систем получила в работах К.В. Фролова, Ф.Б. Баркова, С.А. Башарина, Я.Ш. Вахитова, И.И. Вульфсона, М.Д. Генкина, В.П. Калявина, М.З. Коловского, К.В. Подмастерьева, В.И. Попкова, Б.П. Тимофеева, В.В. Шульца, Ю.П. Щевьева, А.К. Явленского, К.Н. Явленского, С. Cempel и других. Однако в этих работах не рассматриваются вопросы теоретического обоснования и разработки средств диагностирования виброактивности элементов АВТ с учетом погрешностей размеров и формы деталей и неоднородности физико-механических характеристик элементов MC и не решаются практические проблемы вибродиагностирования для этих систем.

Возможность использования кинетического подхода к описанию механических характеристик материалов, используемых для производства кино- и фотоаппаратуры, отмечалась рядом известных ученых в области кино-и фототехники: С.М. Проворновым, П.М. Завлиным, А.Н. Дьяконовым, О.Ф. Гребенниковым, H.H. Коломенским, B.JI. Бронниковым. Однако применительно к кино- и фотоматериалам кинетическая концепция прочности и упругости должного развития еще не получила.

В настоящее время отсутствуют работы, содержащие комплексный подход к обеспечению требуемого уровня виброактивности MC ABT, охватывающий разработку средств диагностирования и решение задач обеспечения их эффективного функционирования. Необходимость решения упомянутых теоретических и практических задач и предопределила актуальность темы диссертации и цель исследования данной диссертационной работы.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является разработка теоретических основ и создание методов и средств диагностирования MC ABT, обеспечивающих высокий уровень эксплуатации и выпуск конкурентоспособной АВТ с гарантированным уровнем качества. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- развить научные основы проектирования MC АВТ с целью обеспечения заданных требований к качеству функционирования;

- разработать рекомендации по применению более надёжных и стабильных во времени материалов и комплектующих элементов;

- развить методы анализа и диагностирования MC АВТ на основе имитационного моделирования с помощью ЭВМ, методов планирования и анализа эксперимента с применением статистических методов;

- выявить характеристики элементов АВТ, оказывающие доминирующее влияние на уровень виброактивности и качество функционирования;

- разработать математические модели, описывающие зависимость вибрационных процессов MC от виброактивности их элементов, создающие предпосылки для решения прямой и обратной задач диагностики;

- разработать методы и средства диагностирования МС по параметрам вибрации, контролируемой в процессе изготовления, стендовых испытаний и эксплуатации узлов АВТ;

- разработать физические принципы диагностирования и прогнозирования свойств гибких носителей информации.

Методы и теоретические основы исследования

При проведении теоретических исследований использовались положения теории механизмов и машин, в особенности динамики механизмов и диагностики механических систем, теории вероятности и математической статистики. При разработке алгоритмов диагностирования использовались методы теории принятия решений, экспертных оценок и основы прикладной метрологии. Для качественного и количественного анализа достоверности разработанных моделей использованы методы компьютерного моделирования динамических процессов.

При исследованиях прочности и экспериментальном определении модуля Юнга гибких носителей информации использовали разрывную машину УМИВ-3, установку для измерения динамического модуля Юнга, а также ультразвуковой прибор УК-10 ПМ.

Научная новизна исследования

1. Предложено математическое описание характеристик МС, содержащих узлы трения и функционирующих при разном характере движения элементов.

2. Получены аналитические зависимости, связывающие динамические параметры (спектры вибрации, характеристики трения и другие характеристики) элементов МС с конструктивными параметрами, погрешностями размеров и формы деталей и вариациями физико-механических свойств элементов.

3. Разработаны модели диагностирования МС по уровню вибрационных характеристик, получены статистические характеристики и аналитические зависимости, связывающие диагностические признаки состояния МС с геометрическими и физико-механическими параметрами.

4. Обоснована физическая термофлуктуационная природа кинетики разрушения и упругого деформирования кинопленок, магнитных лент, а также материалов их подложек.

Практическая ценность работы

Полученные в работе результаты являются методологической основой, обеспечивающей выпуск АВТ гарантированного уровня качества. Их практическая ценность состоит в том, что они позволяют:

1. Разработать и внедрить методологию моделирования МС с учетом реальных конструктивных и технологических факторов.

2. Внедрить технологию диагностического контроля по вибрационным параметрам, характеристикам стабильности движения и параметрам трения.

3. Разработать средства диагностирования МС в процессе изготовления, мониторинга за техническим состоянием и стендовых испытаний.

4. Выполнять компьютерное моделирование и формировать диагностические признаки. Создать информационные базы данных, являющиеся основой для оценки технического состояния элементов МС, а также для статистического анализа качества функционирования.

5. Разработать принципы синтеза и технологии материалов для гибких носителей информации, наилучшим образом соответствующих условиям их эксплуатации и хранения.

Реализация и внедрение результатов работы

Настоящее диссертационное исследование является результатом проведения научно-исследовательских работ в период с 1980 по 2004 г. при личном участии и под руководством автора (14 НИР), в том числе 2 в рамках Федеральной целевой программы «Культура России» по следующей тематике:

- исследование погрешностей изготовления элементов опор на их вибрацию, моменты трения и вибродиагностирование технического состояния опор;

- исследование вибрации и неравномерности вращения приводов, разработка методик их расчета и диагностирования;

- исследование прочности и жесткости гибких носителей информации;

- исследование и диагностирование механизмов транспортирования магнитной ленты аудио- и видеомагнитофонов;

- исследование и совершенствование механизмов транспортирования киноаппаратуры.

Внедрение результатов работы

Разработанные модели, методики и комплекс технических средств использованы:

- при разработке и усовершенствовании киноаппаратуры (СПбГУКиТ);

- при производстве видеомагнитофонов (НИИБВ, г. Воронеж);

- при разработке, изготовлении и эксплуатации автоматических линий для серийного производства подшипников гарантированного уровня качества, включая требования к уровню шума (АОЗТ ВПЗ, г. Вологда);

- при поставке подшипников качения с повышенными требованиями к уровню шума (в Агентстве по реализации подшипников, г. Санкт-Петербург);

- при проектировании, изготовлении и испытаниях двигателей приводов малой мощности с повышенными требованиями к стабильности частоты вращения, уровням вибрации и шума (ФГУП «ВНИИМЭМ», г. Санкт-Петербург);

- в учебном процессе СПбГУКиТ.

В Информационно-библиотечном фонде Российской Федерации (ИБФ РФ) и в Фонде алгоритмов и программ высшей школы РФ (ФАП ВШ РФ) зарегистрированы следующие программные продукты:

1. Программы, включенные в

- САПР радиальных шарикоподшипников, per. №50200000176;

- САПР радиально-упорных шарикоподшипников, per. №50200000177;

- САПР статистического регулирования технологического процесса изготовления подшипников, per. №50200000178 и внедренные в АОЗТ ВПЗ.

2. Система «Лента», per. №50200000174, включенная в программное обеспечение измерительно-вычислительного комплекса диагностирования МТЛ магнитофонов, внедренного в НИИБВ, г. Воронеж.

3. Программные модули вибродиагностики узлов трения:

- при прерывистом движении фильмокопии (св. о регистрации №3130);

- устройств аудиовизуальной техники (св. о регистрации №3129), используемых при имитационном моделировании MTJI (СПбГУКиТ).

Разработаны и внедрены в производство 3 измерительно-вычислительных комплекса ИВК:

- вибродиагностики качества подшипников (АОЗТ ВПЗ и Агентство по реализации подшипников, г. Санкт-Петербург);

- диагностирования качества MTJI видеомагнитофонов по неравномерности движения ленты (НИИБВ, г. Воронеж).

Осуществлено научное руководство тремя аспирантами. Все они успешно защитили кандидатские диссертации.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: III научно-технической отраслевой конференции «Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов» (JL, 1989 г.); научно-технических конференциях ЛИКИ (1990 - 1992 гг.); научно-технических семинарах ВНИИ электростандарт (1989 - 1992гг.); международной конференции «Вероятностно-физические методы исследования машин и аппаратуры» (Киев, 1990 г.); научно-техническом семинаре международного фестиваля электронных искусств «Классическое искусство в новой технологической среде» (СПб., 1996 г.); III всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» (СПб., 1998 г.); международной конференции «Безопасность и экология Санкт-Петербурга» (СПб., 1999 г.); отраслевой конференции «Современные технологии в кинематографии» (СПб., 2004 г.).

Результаты исследований также внедрены в учебный процесс в Санкт-Петербургском государственном университете кино и телевидения.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Математические модели, описывающие зависимость параметров вибрационных процессов элементов MC и виброактивности АВТ от погрешностей размеров и формы деталей, а также вариаций физикЬ-механических свойств элементов.

2. Математические модели, создающие предпосылки для решения прямой и обратной задач диагностирования МС АВТ и их основных элементов: узлов трения, гибких носителей информации и т.д.

3. Методика диагностирования элементов МС по параметрам вибрации, контролируемой в процессе изготовления и стендовых испытаний.

4. Комплекс технических средств диагностирования элементов МС по уровню виброактивности в процессе их изготовления, стендовых испытаний и эксплуатации АВТ.

5. Методика оценки и прогнозирования механических свойств гибких носителей информации.

Публикации

По результатам диссертационных исследований опубликовано 73 научные работы, в том числе 1 монография, учебник с грифом Министерства образования Российской Федерации, научный труд . в соавторстве с Щевьевым Ю.П., 12 научных статей в журнале «Техника кино и телевидения», 22 статьи в научных сборниках, 4 учебных пособия. Получено 9 патентов и авторских свидетельств на изобретения, зарегистрировано в ИБФ и ФАП ВШ Российской Федерации 6 программных продуктов. Осуществлен перевод и научное редактирование труда Д. Вайнъярда «Постановка съемок кино- и видеофильмов» в соавторстве с А.И. Винокуром.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения, содержащего акты внедрения результатов диссертации в промышленности. Полный объем диссертации составляет 298 страниц и содержит 77 иллюстраций и 28 таблиц. Список литературы включает 171 наименование.

Заключение диссертация на тему "Диагностика механических систем аудиовизуальной техники"

Выводы

В данной главе рассматривается диагностика механизмов транспортирования по неравномерности движения гибких носителей информации. Поскольку неравномерность движения обусловлена технологическим несовершенством механизмов транспортирования, то этот параметр можно рассматривать как информативный для диагностики качества механической системы.

Для оценки степени неравномерности транспортирования магнитного носителя на практике используют выходной сигнал детонометра, работающего в режиме измерения колебаний скорости в частотной области.

Каждый вращающийся узел механизма транспортирования ленты вносит свои возмущения в скорость движения магнитного носителя, и в спектре колебаний скорости появляются составляющие, параметры которых отражают состояние всех элементов МТЛ.

Диагностирование производилось по методу распознавания - сравнения исследуемого и эталонного спектров детонации на разработанном измерительно-вычислительном комплексе (ИВК), построенном по традиционной схеме обработки аналогового сигнала. Комплекс состоит из детонометра, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), анализатора спектра и программного модуля формирования эталонного сигнала и диагностирования дефектов МТЛ.

Программное обеспечение предусматривает три режима работы. Первый режим предназначен для настройки ИВК на определенный тип ВМ и МТЛ, контроля готовности к работе, калибровки и т.д. Второй режим обеспечивает диагностирование МТЛ ВМ и третий — вывод на печать протоколов испытаний и других документов системы качества.

Исследования показали, что возмущения в большей мере проявляются на информационных частотах, соответствующих угловым частотам вращения основных узлов МТЛ. В качестве объектов диагностирования были рассмотрены блок вращающихся головок, ведущий вал с маховиком, двигатель ведущего вала, муфты перемотки и подмотки, приемный и подающий подкассетники, прижимные ролики и направляющие стойки. Для этих устройств правомерно ограничить частотный диапазон при решении задач диагностики низкочастотной областью (до 50 Гц).

Возможно расширение списка диагностируемых элементов МТЛ и корректировка алгоритмов определения информационных частот и пороговых значений эталонного спектра детонации при изменении конструкции МТЛ или их параметров. Предусмотрена статистическая обработка данных в соответствии с алгоритмами диагностики.

Пакет прикладных программ зарегистрирован в Информационно-библиотечном фонде Российской Федерации.

Применение комплекса в производственных условиях подтвердило эффективность его использования. Было отмечено практически 100%-ное обнаружение дефектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения работы решена комплексная проблема диагностики механических систем аудиовизуальной техники, что является важным фактором повышения надежности работы аудиовизуальной аппаратуры.

Реализованы следующие направления решения этой проблемы:

- развитие научных основ анализа и диагностики механических систем аудиовизуальной техники и гибких носителей информации;

- развитие методологии анализа стабильности характеристик материалов и комплектующих элементов;

- использование методов диагностирования, основанных на имитационном моделировании с помощью ЭВМ;

- использование методов анализа виброхарактеристик с применением статистических методов.

Реализация рассматриваемой проблемы достигнута при последовательном решении следующих вопросов:

- определены параметры, по которым целесообразно диагностировать механические системы аудиовизуальной техники;

- разработаны диагностические и, в первую очередь, вибродиагностические модели;

- разработаны рекомендации по совершенствованию технических средств диагностирования;

- разработаны физические принципы диагностики гибких носителей информации.

Выполнение этой программы исследований оказалось возможным лишь при использовании современной компьютерной техники. Объектами диссертационного исследования являлись узлы трения как наименее надежные элементы механических систем (МС) аудиовизуальной техники (АВТ) а также гибкие носители информации. Из всех показателей качества МС наиболее информативными и проблемными являются их вибрационные параметры, характеристики стабильности движения и параметры трения, а для гибких носителей информации — прочность и упругость.

Основное направление исследований - это разработка теоретических основ и создание высокоэффективных методов и средств диагностирующего контроля, соответствующих тенденциям развития АВТ с регламентированным пониженным уровнем виброактивности, что обеспечивает:

- улучшение и обеспечение стабильности показателей качества МС АВТ на всех этапах жизненного цикла изделий;

- создание теоретических и технических основ автоматизированной системы стендовых испытаний МС на базе мониторинга вибрационных процессов;

- создание теоретических основ описания и прогнозирования механических свойств гибких носителей информации в различных режимах эксплуатации и хранения.

Результаты, полученные в диссертационной работе, широко внедрены в промышленность и способствовали существенному повышению качества и в первую очередь надежности отечественной АВТ.

264

Библиография Белоусов, Александр Антонович, диссертация по теме Приборы и методы измерения по видам измерений

1. Акустическая динамика машин и конструкций: Сб. ст./ Под ред. М.Д. Генкина- М.: Наука, 1973.— 111 с.

2. Алфрей Т. Механические свойства высокополимеров — М.: Техиздат, 1933. -51 с.

3. Анализатор спектра / A.A. Белоусов, JI.K. Волков, К.Н. Явленский/ A.C. №714300 СССР, G 01 R 23/00.- Опубл. 05.02.80, Бюл. №5.

4. Аскадский A.A. Деформация полимеров. М.: Химия, 1973. - 448 с.

5. Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров. — Л.: Химия, 1990. -432 с.

6. Башарин С.А., Панкин А.М. Качественное определение информативности измерений в резистивной цепи при диагностировании параметров ее элементов. В. сб. труд, междун. симпозиума «Надежность и качество».- Пенза, 2000.- С.310 -312.

7. Башарин С.А., Панкин A.M. Аспекты информативности измерений в задачах диагностирования параметров электрических цепей. В сб. науч. статей «Методы и средства технической диагностики», Вып. XVII.- Йошкар-Ола, 2000-С. 65 70.

8. Башарин С.А., Панкин А.М. Компьютерная диагностика элементов электронных схем. Труды 2-й междунар. науч.-практ. конф. «Современные информационные и электронные технологии».- Одесса: СИЭТ, 2001.- С. 256 257.

9. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. -239 с.

10. Безобтюраторный кинопроектор / A.A. Белоусов, Г.В. Тихомирова, И.В. Газеева, Ф.И. Карпишин. Патент на полезную модель №34764 РФ, (7) G 03 В 31/00.- Опубл. 10.12.2003, Бюл. №34 (III ч.).

11. Белоусов A.A., Скороходов A.A. Влияние макрогеометрии беговых дорожек колец шарикоподшипников на изменения моментов трения // Тр. ЛИАП, 1971.-Вып. 73.-С. 84-89.

12. Белоусов A.A., Бессонов А.Г. Расчет момента трения шарикоподшипника с консистентной смазкой// Прикладная механика в приборостроении: Межвуз. сб.— Вып. 1.- Л.: изд. ЛГУ, 1973- С. 65-71.

13. Белоусов A.A., Сивоконенко И.М. Влияние макрогеометрии беговых дорожек колец на изменение момента трения в шарикоподшипниках// Тр. ЛИАП, 1974.- Вып. 203.- С. 38 43.

14. Белоусов A.A., Скороходов A.A. Влияние некруглости беговых дорожек колец на момент трения шарикоподшипника//Тр. ЛИАП, 1974.—Вып. 84 .— С. 23-28.

15. Белоусов A.A., Скороходов A.A. Влияние некруглости беговых дорожек колец на изменение момента трения шарикоподшипника// Тр. ЛИАП, 1974,-Вып. 84.- С. 83 85.

16. Белоусов A.A., Скороходов A.A. К вопросу о расчете момента сил трения в радиально-упорном подшипнике// Тр. ЛИАП, 1974- Вып. 84.- С. 43 — 48.

17. Белоусов A.A. Исследование моментов сопротивления подшипниковых узлов электрических машин малой мощности с учетом погрешностей изготовления и сборки. Автореф. дис. канд. техн. наук.- Л.: ЛИАП, 1974- 23 с.

18. Белоусов А А., Явленский К.Н. О влиянии собственной вибрации на момент сопротивления вращению ротора электрических машин малой мощности// Межвуз. сб. «Прикладная механика в приборостроении». Вып. 107. - ЛИАП, 1976.-С. 53-59.

19. Белоусов A.A., Макарихин С.И. О влиянии шарикоподшипниковых опор на нестабильность скорости вращения синхронных электродвигателей// Межвуз. сборник «Прикладная механика в приборостроении».- Вып. 107. ЛИАП, 1976-С. 18-22.

20. Белоусов A.A., Смусь B.C. Устройство для измерения неравномерности вращения валов микроэлектродвигателей// Межвуз. сб. «Расчет деталей приборов и механизмов». Вып. 119.- ЛЭТИ, 1977.- С. 34 - 37.

21. Белоусов A.A. Источники угловых возмущений оптико-механических устройств// Тр. ЛИКИ «Запись звука и изображения», 1980. С. 37 - 42.

22. Белоусов A.A. Источники угловых возмущений оптико-механических сканирующих устройств// Тр. ЛИКИ, 1980 С. 143 - 147.

23. Белоусов A.A., Коновалов В.А. Исследование влияния шарикоподшипниковых опор на нестабильность в системах записи телевизионного изображения// Тр. ЛЖИ, 1980.- С. 148 153.

24. Белоусов A.A., Луговой Г.М. Оценка технического состояния мальтийских механизмов по вибрационным сигналам// Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. ЛИКИ, 1989.- Вып.1.- С. 65 68.

25. Белоусов A.A. Выбор информационных частотных диапазонов для диагностики видеомагнитофонов // Проб. разв. техн. и технол. кинематогр: Сб. науч. тр. ЛИКИ, 1990.- Вып. 2.- С. 73 76.

26. Белоусов A.A., Недосекова Т.С. Определение надежности сложной мехатронной системы// Сб. науч. тр. Л.: ЛИКИ, 1991.- С. 72 79.

27. Белоусов A.A., Недосекова Т.С., Романовский В.А. Структура программы расчета надежности лентопротяжного механизма видеомагнитофона // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. трудов ЛИКИ, 1991.-Вып.З.- С. 38-41.

28. Белоусов A.A., Романовский В.А., Недосекова Т.С. Методика расчета надежности лентопротяжных механизмов бытовых видеомагнитофонов // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. трудов ЛИКИ, 1991.-Вып. 3.- С. 42-45.

29. Белоусов A.A., Недосекова Т.С., Романовский В.А. Анализ лентопротяжного механизма кассетного видеомагнитофона с точки зрения надежности // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр ЛИКИ, 1992.- Вып. IV.- С. 36.-40.

30. Белоусов A.A., Недосекова Т.С., Романовский В.А. Определение надежности сложной механотронной системы // Проблемы развития техники и технологии кинематографа: Сб. науч. тр. ЛИКИ, 1992,- Вып. IV.- С. 32 — 35.

31. Белоусов A.A., Бронников В.Л., Соколова A.B., Скороходов A.A. Допускаемые напряжения в конструкционных материалах// Сб. науч. тр. СПИКиТ, 1998.-С. 21-24.

32. Белоусов A.A., Бронников В.А., Недосекова Т.С. Расчет надежности механизмов транспортирования ленты кассетных видеомагнитофонов // ТКТ. -1996.-№5.-С.32-34.

33. Белоусов A.A., Гребенников О.Ф., Тихомирова Г.В. Перспектива дальнейшего развития техники театрального кинематографа // ТКТ. 2001 .-№ 1 .С. 10-13.

34. Белоусов A.A., Гребенников О.Ф. Безоптюраторная кинопроекция// ТКТ. -2002.-№2.-С. 37-41.

35. Белоусов A.A. Вибрация узлов трения при прерывистом характере движения фильмокопии в кинопроекционной аппаратуре//ТКТ.-2003-№3.-С. 41 -43.

36. Белоусов A.A. Вибрация узлов трения устройство записи и хранения информации с гибкими носителями// Техника кино и телевидения.— 2003.- №11-С. 40-42.

37. Белоусов A.A. Расчет надежности механизмов транспортирования ленты аудиовизуальной техники// ТКТ 2003 — №4.- С. 27 - 29.

38. Белоусов A.A., Гребенников О.Ф., Тихомирова Г.В. Еще раз о перспективах развития театрального кинематографа// ТКТ 2003.- №1- С. 12-13.

39. Белоусов A.A., Набока A.B. Измерительно-вычислительный комплекс на базе микро-ЭВМ и анализатора спектра для исследования динамических явлений в видеомагнитофонах. Там же.- С. 20 — 21.

40. Белоусов A.A. Повышение надежности видеомагнитофонов путем вибродиагностики. Там же.- С. 24 — 25.

41. Белоусов A.A., Набока A.B. Комплекс технических средств для диагностирования лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов. Тез. докл.междунар. конф. «Вероятностно-физические методы исследования машин и аппаратуры».- Киев, 1990, С. 41 42.

42. Белоусов A.A., Вахитов Я.Ш., Щевьев Ю.П. Борьба с шумами и вибрациями и виброшумовая диагностика: Учебное пособие.- СПб.: Изд. СПИКиТ, 1997.-86 с.

43. Белоусов A.A., Кондратьев A.C., Ходанович А.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. Динамика: Учебное пособие.- СПб.: СПИКиТ, 1997.- 123 с.

44. Белоусов A.A. Характеристики шумов киноаппаратов. Тез. докл. III всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности».- СПб., 1998 — С. 16-18.

45. Белоусов A.A. Вахитов Я.Ш. Виброшумовая активность и акустическая диагностика механизмов и аппаратов: Учебник для высших учебных заведений-СПб.: СПИКиТ, 1998.- 188 с.

46. Белоусов A.A. Прогнозирование технического состояния киноаппаратуры. В мат. межд. конф. «Безопасность и экология Санкт-Петербурга».- СПб., 1999-С. 219-222.

47. Белоусов A.A. О влиянии моментов трения на неравномерность движения и вибрацию роторных систем в аудиовизуальной техники. Там же.- С. 11.

48. Белоусов A.A. Исследование прочности и упругих характеристик гибких носителей информации. Там же,- С. 13.

49. Белоусов A.A. Диагностирование механизмов транспортирования видеомагнитофонов по коэффициенту детонации звука. Там же.- С. 14.

50. Белоусов A.A. Диагностика механических систем аудиовизуальной техники.- СПб.: Политехника, 2002.— 152 с.

51. Богданович П.Н., Прушак В.Я. Трение и износ в машинах: Учеб. для вузов.- Мн.: Выш. шк., 1999 374 с.

52. Брагинский Г.И., Кудрина С.К. Технология основы кинофотопленок и магнитных лент. JL: Химия, 1980 — 400 с.

53. Бронников C.B., Веттегрень В.И., Френкель С .Я. Кинетика релаксации модуля Юнга полимеров в широком диапазоне температур// Высокомолекулярные соединения. 1995.-А.-Т. 37.-№9.-С. 1715-1719.

54. Бурдыгина Г.И. Пути повышения качества и увеличения эксплуатационного ресурса фильмокопий// Техника кино и телевидения. — 1982. -№.1.-С.5- 13.

55. Вайнъярд Д. Постановка съемок кино- и видеофильмов/ Пер. с англ. под ред. A.A. Белоусова и А.И. Винокура- СПб.: Изд-во СПбГУКиТ, «Золотой Журавль», «Компания Гамматехнология», 2001- 139 с.

56. Вахитов Я.Ш., Щевьев Ю.П. Вибрация и шумы киноаппаратуры: Учебное пособие (конспект лекций).-Л.: изд. ЛИКИ, 1988.- 64 с.

57. Введение в акустическую динамику машин/ И.И. Артоболевский, Н.И. Бобровницкий, М.Д. Генкин.-М.: Наука, 1979.-295 с.

58. Вибрация в механизмах и машинах: Сб. ст./ Под ред. К.В. Фролова.- М.: Наука, 1988.-70 с.

59. Вибрации в технике: Справочник. Т.5. Измерения и испытания/ Под ред. М.Д.Генкина. -М.: Машиностроение, 1981. -496 с.

60. Вибрация энергетических машин: Справочное пособие/ Под ред. Н.В. Григорьева Л.: Машиностроение, 1974 .- 464 с.

61. Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов/ Под. ред. М.Д. Генкина М.: Наука, 1984 - 119 с.

62. Взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении. Вып. 6/ Под ред. К.И. Абаджи и Б.П. Тимофеева,- Л.: Машиностроение, 1972 320 с.

63. Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов — М.: Машиностроение, 1987 282 с.

64. Генкин М.Д., Тарханов Г.В. Вибрация машиностроительных конструкций М.: Наука, 1979 - 165 с.

65. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь,1986.-511 с.

66. Гребенников О.Ф., Тихомирова Г.В. Основы записи и воспроизведения информации (в аудиовизуальной технике) Учебное пособие.- СПб.: СПбГУКиТ, 2002.-713 с.

67. Гречинский Д.А., Ковальский В.Н. Современное состояние и перспективы развития средств вибродиагностики. Приборы, средства автоматизации и системы управления. -М., 1988. 33 с. /Обзорн. информ./ Информ. Прибор. ТС-7, вып. 2.

68. Гречинский Д.А., Рыгалин В.Г., Шестерин К.А. Метод и аппаратура кепстрального анализа для виброакустической диагностики объектов. -В кн.: Вибрационная техника. -М.: МДНТП, 1985. С. 99 - 102.

69. Гультяев A.A. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: КОРОНА принт., 1999.- 288 с.

70. Диагностирование реодинамических систем трения/ Под ред. А.К. Явленского.- СПб.: Наука, 1998 142 с.

71. Добрынин С.А., Фельдман М.С., Фирсов Г.Н. Методы автоматизированного исследования вибрации машин. — М.: Машиностроение,1987.-224 с.

72. Допускаемые напряжения в конструкционных материалах/ B.JI. Бронников, A.B. Соколова, A.A. Белоусов, A.A. Скороходов В сб. научн. тр.: СПбГУКиТ. -1999. - Вып. 10. - С. 173 - 176.

73. Допустимые уровни вибрации машин и аппаратов.- ГОСТ 12.1.003-83.

74. Дьяконов А.Н., Завлин П.М. Полимеры в кинофотоматериалах. -JL: Химия, 1991.-240 с.

75. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел//Вестник АН СССР. -1968. -№3. -С. 46 52.

76. Журков С.Н., Санфирова Г.П. Изучение временной и температурной зависимости прочности//Физика твердого тела. 1960. -Т.П. -№6. - С. 1033-1039.

77. Журков С.Н., Петров В.А. О физических основах температурно-временной зависимости прочности твердых тел// Докл. АН СССР. 1978. - Т.239. - №6. - С. 1316-1319.

78. Информационно-измерительные системы технической диагностики/ В.Н. Ковальский, Д.А. Гречинский, Д.А. Рыгалин и др. Приборы, средства автоматизации и системы управления.- М., 1989.- 48с. /Обзорн. информ./ Информ. Прибор. ТС-7, вып. 2.

79. Исследование релаксационных свойств основы кинопленок/ A.B. Кенаров, С.С. Мнацаканов, А.Н. Дьяконов, С.Г. Бабушкин// Техника кино и телевидения. -1989.-№12.-С. 10-14.

80. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1976. — 311 с.

81. Кинопроектор / A.A. Белоусов, О.Ф. Гребенников, C.B. Куклин, В.В. Гусев. Свидетельство на полезную модель №29634 РФ, (7) H 04 N 5/00.- Опубл. 20.05.2003, Бюл. №14 (II ч.).

82. Кинопроектор/ A.A. Белоусов, Г.В. Тихомирова, Ф.И. Карпишин. Патент на полезную модель №34529 РФ, (7) С 03 В 21/00.- Опубл. 10.12.2003, Бюл. №34 (III ч.).

83. Кловский Д.Д. Теория передачи сигналов. — М., 1973.- 178 с.

84. Коловский М.З. Динамика машин Л.: Машиностроение, 1989 - 262 с.

85. Коловский М.З., Вульфсон И.И. Нелинейные задачи динамики машин Л.: Машиностроение, 1968.-282 с.

86. Коловский М.З., Слоущ A.B. Основы динамики промышленных роботов.— М.: Наука, 1988.-239 с.

87. Козлов П.В. Полимеры в кинематографии и фотографии. М.: Искусство, 1960.-178 с.

88. Козлов П.В., Кайминь И.Ф. Галейс 3.3. Исследование температур переходов в триацетате целлюлозы// Высокомолекулярные соединения. 1968. - А. -Т.9.-С. 2047-2061.

89. Кораблев С.С., Шапин В.И., Филатов Ю.Е. Вибродиагностика в прецизионном приборостроении/ Под ред. К.Н. Рагульскиса. JL: Машиностроение, 1984 - 84 с.

90. Куцоконь В.А., Малешевский С.Г., Тимофеев Б.П. Применение теории вероятностей при проектировании механизмов приборов. JL: Машиностроение, 1971.- 143 с.

91. Латишенко В.А. Физические основы создания и перспективы применения неразрушающих методов определения механических свойств полимерных материалов// Механика полимеров. 1967. - №2. — С. 334 - 344.

92. Лейбфрид Г. Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов. М. - Л.: Физматгиз, 1963. - 312 с.

93. Мальтийский механизм с ускорителем / A.A. Белоусов, В.В. Гусев. Патент на изобретение № 2002120555/11,(021552) РФ, (7) F16H27/06, G03B1/38.-приоритет 29.07.2002.

94. Мазо Я.А. Магнитная лента. М.: Энергия, 1975. - 136 с.

95. Мелик-Степанян A.M., Проворнов С.М. Детали и механизмы киноаппаратуры.- Л.: ЛИКИ, 1980. 520 с.

96. Механика машин. Под ред. Г.А. Смирнова.- М.: Высш. школа, 1996,— 511с.

97. Нахапетян Е.Г. Квалиметрия и диагностирование механизмов.— М.: Наука, 1979.-252 с.

98. Немцова С.Р. Надежность магнитных лент для профессиональной звукозаписи// Науч-техн. реф. сб. ВНИИТР, Радиовещание — 1983.- Вып. 6(61).-С. 10-14.

99. Немцова С.Р., Ратманский Л.З., Рупышев В.Н. Современные магнитные носители для цифровой видеозаписи// Праздник прогресса и будни практикителерадиовещания: Материалы науч.-практ. сем. 6-9 апреля 1999 г.- Софрино, 1999.-С. 16-18.

100. Неразрушающий контроль. Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т.5: В 2 кн. Кн. 2: Электрический контроль./ К.В. Подмастерьев, Ф.Р. Соснин, С.Ф. Корндорф/ и др.-М.: Машиностроение, 2004.- 679 с.

101. Оппенхейм А., Стоккем Т., Шеффер Р. Нелинейная фильтрация сигналов// Труды инженеров электроники, 1968.- Т. 56, №8 С. 44 - 52.

102. Опоры осей и валов машин и приборов/ Н.А.Спицын, М.М.Машнев, Е.Я.Красковский и др. Л.: Машиностроение, 1970 256 с.

103. Павленко Ю.Ф., Славинский С.И. Вопросы метрологического обеспечения анализаторов спектра. Метрологическое обеспечение измерений. М., 1991. — 51 с. /Обзорн. информ./ ВНИИКИ, вып. 3.

104. Ш.Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. — М.: Машиностроение, 1977. —227 с.

105. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров. М.: Химия, 1978. — 311 с.

106. Петров В. А. Бошкарев А .Я. Витегрин В.И. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов— СПб.: Политехника, 1993.-475 с.

107. Подмастерьев К.В. Электропараметрические методы комплексного диагностирования опор качения.- М.: Машиностроение, 2001. 376 с.

108. Подмастерьев К.В., Пахолкин Е.В. Электрофлуктуационный поиск локальных дефектов в подшипниках качения// Изв. вузов. Приборостроение-1997.- №9.- С. 28 31.

109. Подмастерьев К.В., Пахолкин Е.В. Электрический метод и средства поиска локальных дефектов опор качения// Дефектоскопия 1998 — №8.— С. 59 -67.

110. Подмастерьев К.В., Пахолкин Е.В. Исследование эффективности электрического метода поиска локальных дефектов опор качения// Контроль. Диагностика.- 2000.- №5.- С. 12 18.

111. Попков В.И. Виброакустическая диагностика и снижение виброактивности судовых механизмов. JL: Судостроении, 1974. - 218 с.

112. Попков В.И., Мышинский Э.Л., Попов О.И. Виброакустическая диагностика в судостроение. Л.: Судостроение, 1983. - 56 с.

113. Приборные шариковые подшипники: Справочник /Под. ред. К.Н. Явленского. -М.: Машиностроение, 1984.-351 с.

114. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник в 2-х книгах /Под. ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение. 1978 - Кн 1. 447с.; Кн 2. 439с.

115. Принципы функционирования новой кинематографической системы КВК-М/ О.Ф. Гребенников, A.A. Белоусов, С.А. Кузнецов и др. // ТКТ 2001.-№7.- С. 35 - 36.

116. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. -М., 1978.-253 с.

117. Рагульскис К.Н., Юркаускас А.Ю. Вибрация подшипников.- Л.: Машиностроение, 1985.— 119 с.

118. Расчеты и испытания на прочность. Диагностирование состояния роторных машин по изменению параметров вибрации в процессе эксплуатации: Методические рекомендации М.: ВНИИНМАШ, 1983. - 28 с.

119. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел.- М.: Наука, 1974- 560 с.

120. Рыгалин В.Г., Ковальский В.Н. Автоматизированные системы управления технологическими виброиспытаниями. /Приборы, средства автоматизации и системы управления. М., 1990. - 48с. /Обзорн. информ./ Информ. Прибор. ТС-7, вып. 3.

121. Саркисян С.А. Большие технические системы. М., 1973.— 285 с.

122. Система «Лента»/ В А. Романовский, A.A. Белоусов, Э.М. Ковалев и др, per. №50200000174.

123. Система «Контроль тех. процесса»/ А.Н. Манзюк, A.A. Белоусов, А.П. Кузьмин и др, per. №50200000178.

124. Система «Опора»/ И А. Салова, A.A. Белоусов, А.П. Кузьмин и др, per. №50200000177.

125. Система «Подшипник»/ И.А. Салова, A.A. Белоусов, А.П. Кузьмин и др, per. № 50200000176.

126. Смирнов О.Л., Белоусов A.A. Программный модуль вибродиагностики узлов трения при прерывистом движении фильмокопии/ Свидетельство о регистрации № 3129 от 23.01.04.

127. Смирнов О.Л., Белоусов A.A. Программный модуль вибродиагностики узлов трения устройств аудиовизуальной техники// Свидетельство о регистрации № 3130 от 23.01.04.

128. Справочник конструктора точного приборостроения /Под. ред. К.Н. Явленского, Б.П. Тимофеева, Е.Е. Чаадаевой Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989.-792 с.

129. Справочник по триботехнике: В 3-х т. Т. 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения/ Под общ. ред. М. Хебды, A.B. Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 1990.-416 с.

130. Соколова A.B., Белоусов A.A. К вопросу об оценке прочности кинопленок // ТКТ.-1999.- №3.- С.34 36.

131. Соколова A.B., Белоусов A.A. Кинетика разрушения магнитных пленок // ТКТ.-1999.- №11.- С. 45 46.

132. Соколова A.B., Белоусов A.A. Кинетика релаксации модуля Юнга кинопленок и магнитных лент // ТКТ — 2001.- №10. С.46 - 48.

133. Современные методы и средства вибрационной диагностики машин и конструкций/ Под ред. К.В. Фролова.- М.: НИИТИ, 1990 115 с.

134. Стенд для определения моментов трения в подшипниках качения/ К.Н. Явленский, И.М. Сивоконенко, A.A. Белоусов/ A.C. №453601 СССР, G 01 M 13/04.-Опубл. 15.12.74, Бюл. №46.

135. Температурно-временная зависимость модуля упругости ориентированных полимеров/ C.B. Бронников, В.И. Веттегрень, Л.В. Коржавин, С.Я. Френкель// Высокомолекулярные соединения. 1986. — А. — Т. 28. — №9. — С. 1963-1970.

136. Тимофеев Б.П., Дундин H.H. Технологические проблемы повышения точности отсчетных передач приборов. Тезисы докладов В НТК «Современные проблемы технологии машиностроения».- М., 1986.- С. 35.

137. Тимофеев Б.П. Прогнозирование точности зубчатых колес и передач приборов. Вибродиагностика качества механизмов приборов: Межвузовский сб. науч. тр./ЛИАП. 1987. Вып. 188.-С. 18-21.

138. Тимофеев Б.П. Расчет точности параметров отсчетных передач и кинематических цепей. В кн. Тенденции повышения нагрузочной способности передач зацеплением. Тезисы докладов респ. НТК.- Кишинев, 1989 С. 31 — 32.

139. Тимофеев Б.П., Шалобаев Е.В. Влияние точности параметров передачи на динамику ее работы. В сб. Динамика на механични системы. Т.2.- Варна, 1990-С. 78-82.

140. Трибология: Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ/ Под. ред. В. А. Белого, К. Лудемы, Н. К. Мышкина. М.: Машиностроение; Нью-Йорк: Аллертон пресс, 1993.-454 с.

141. Ту Дж., Гонсалис Р. Принципы распознавания образов/ Пер. с англ.- М.: Мир, 1991.-411 с.

142. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. М.: Химия, 1989.-432 с.

143. Устройство для испытания подшипников / A.A. Белоусов, К.Н. Явленский, А.Я. Шейнфельд/A.C. №614352 СССР, G 01 М 13/04.-Опуб. 05.07.78, Бюл. №25.

144. Устройства для измерения неравномерности вращения валов в опорах качения / A.A. Белоусов, К.Н. Явленский/ A.C. №711474 СССР, G 01 Р 3/54-Опубл. 25.01.80, Бюл. №3.

145. Устройство для измерения момента сопротивления вращению/

146. В .А. Антонов, A.A. Белоусов, В.П. Миронович/ A.C. №700799 СССР, G0 IM 13/14.- Опубл. 30.11.79, Бюл. №44.

147. Устройство для измерения неравномерности вращения валов в опорах качения/ A.A. Белоусов, К.Н. Явленский/ A.C. №711474 / приоритет 09.12.77г.

148. Устройство для измерения момента сопротивления вращению/ A.A. Белоусов, В.А. Антонов/ A.C. №700799 приоритет от 04.05.78 г.

149. Уорд И. Механические свойства твердых полимеров. — М.: Химия, 1973. — 350 с.

150. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-535 с.

151. Фролов К.В., Гончаревич И.Ф. Теория вибрационной техники и технологий.- М.: Наука, 1981.- 319 с.

152. Фролов К.В., Фурман Ф.А. Прикладная теория виброзащитных систем.-М.: Машиностроение, 1980.- 279 с.

153. Чуев Ю.В., Михайлов Ю.Б., Кузьмин В.К. Прогнозирование количественных характеристик процессов. М.: Сов. радио, 1975. - 400 с.

154. Чупраков Б.А., Краснощекое И.П. Современное состояние измерительной техники анализа сигналов в реальном времени //Измерительная техника. 1990-№8.-С. 50-52.

155. Щевьев Ю.П., Белоусов А. А. Аналитические методы расчетов шумозащитных конструкций.- СПб.: Политехника, 2002- 342 с.

156. Эльперин А.И., Явленский А.К., Талашов Г.И. Диагностирование реодинамики систем трения. СПб.: Наука, 1998. - 142 с.

157. Явленский А.К., Явленский К.Н. Теория динамики и диагностики систем трения качения. JL: Изд-во ЛГУ, 1978. - 184 с.

158. Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем.- Л.: Машиностроение, 1983 — 239 с.

159. Josef Hoffmann. MATLAB und SIMULINK. Bonn: Addison - Wesley -Longman, 1998.- 254 p.

160. Yokoyama Yosko, Okabe Sakiichi, Ishikawa Ken-ichi. Reduction of kinetic friction by harmonic vibration in an arbitraty direction. Bull. ISME, 1971, V. 14, № 68, p. 139-146.

161. Krausz A., Eyring Н/ Deformation Kinetics. N.Y.: Wiley and Sons, 1975. -630 p.

162. Wolf F.-P. Bestimmung des elastizitatsmoduls von poliatylen hoher dichte mit erzwangenen biegeschwingunden. Coll. Polym. Sci, 260(6): 577-587, 1982.