考虑滚道缺陷的圆柱滚子轴承保持架振动特性

基于滚动轴承多体动力学理论,以滚子经过滚道缺陷区域时产生的附加位移表征故障,建立轴承滚道缺陷动力学模型。考虑滚子进出缺陷区域时与滚道间接触载荷的变化,建立圆柱滚子轴承动力学微分方程组并求解,研究滚道缺陷时保持架振动响应规律。结果表明:与正常轴承相比,滚道缺陷会导致保持架与滚子间碰撞力增大且接触频率增加,同时保持架打滑率增大;随缺陷宽度增大,内滚道缺陷时保持架振动加速度级逐渐增加,外滚道缺陷时保持架振动加速度级先减小后增加,缺陷宽度大于1 mm后,内滚道缺陷时保持架的振动加速度级明显更大。

基于改进YOLOv8s的鼓形滚子表面缺陷检测算法

为了提高鼓形滚子表面微小瑕疵缺陷检测的精确率和召回率,增强模型对小目标缺陷的检测能力,针对YOLOv8s网络,提出细粒化卷积模块SPD-Conv来代替卷积下采样,细粒化地提取小缺陷的特征.在特征融合模块,引入GFPN特征融合模块,增强相邻层级间的跨尺度连接和同尺度下的跨层连接,有助于小目标特征信息在卷积网络的传递.在头部增加小目标检测层,提高模型对小缺陷的检测能力.在损失函数方面,利用动态非单调聚焦的Wise-IOU的边界框损失函数替换CIOU,在加快网络收敛的同时,提高网络检测的精度.在自制的鼓形滚子缺陷数据集上进行测试,结果表明,改进的YOLOv8s在倒角数据集、侧面数据集、端面数据集的mAP@0.5分别达到0.911、0.983、0.935,相比于YOLOv8s,m AP@0.5分别提高了6.4%、3.3%、4%,精确度和召回率也有一定的提升,平均每张图片的检测时间为23 ms.与原模型相比,改进的YOLOv8s对小目标缺陷有更好的定位能力和检测精度,检测速度能够满足工业大批量检测的要求.

热镀锌铁合金双相钢表面白条缺陷分析

分析了热镀锌铁合金双相钢两种白条缺陷的微观形貌及其特征,并对相关工艺进行了讨论。结果表明:两种白条缺陷都源自于镀锌前的基板表面缺陷,一种源自热轧辊系铁皮,其微观以Mo、V、Cr、Ni等热轧辊系元素为特征;另一种推测源自铸坯微裂纹,其微观特征主要为二次氧化物。

圆柱滚子轴承内外圈缺陷耦合机理建模研究

圆柱滚子轴承作为旋转机械的关键零部件,其健康状况对机械系统运行的可靠性、稳定性、及安全性有重要影响。基于动力学与物理学的圆柱滚子轴承动力学建模,有益于探明缺陷内在激励机理,揭示缺陷激励演变机理同轴承动力学行为间的映射机制,并提升工况下圆柱滚子轴承状态运维的准确度与可靠性。现有圆柱滚子轴承建模鲜有考虑其内外滚道复合缺陷耦合激励机理。有鉴于此,本文提出了新的圆柱滚子轴承内外滚道复合缺陷耦合激励机理动力学模型,建立了表征滚子仅与内圈或外圈缺陷接触和滚子与内外圈缺陷同时接触引起的时变力学参量演变机理函数模型,研究了圆柱滚子轴承复合缺陷激励同接触位移、接触力等力学参量变化规律间的映射机制,探究了多转速条件下的圆柱滚子轴承振动行为变化规律。经实验验证表明:仿真与实测信号振动特征基本吻合,仿真与实测信号故障特征频率及其倍频基本一致,验证了所建立模型的有效性和准确性,对圆柱滚子轴承状态运维的准确度与可靠性的提升有一定的理论意义和实际应用价值。

基于边缘提取和曲线拟合的轴承内部缺陷激光检测

目前常规的轴承内部缺陷检测方法主要通过对轴承激光图像进行增强处理,从而放大缺陷的特征,并通过连通域标记等方式实现缺陷检测,由于在对图像进行滤波处理时维度较低,导致检测精度不佳。对此,提出基于边缘提取和曲线拟合的轴承内部缺陷激光检测方法。首先结合滤波需求,对滤波器尺寸进行选取,并根据图像的复杂程度,分别对其进行一维以及二维滤波处理。然后对导数符号二值分布图的中线上的像素点坐标进行提取,从而标记出原始衍射条纹图像的中心线。最后结合Sobel算子,对缺陷边缘线进行提取,并通过计算缺陷边缘的平方和均差,实现边缘线拟合处理,从原始图像中分离出背景图像以及缺陷轮廓图像,实现缺陷检测。在实验中,对提出的方法进行了检测精度的检验。最终的测试结果表明,采用提出的方法对轴承缺陷进行检测时,检测结果的图像峰值信噪比与图像结构相似度均较高,具备较为理想的检测效果。

含表面缺陷双列调心滚子轴承动力学特性研究

为了分析双列调心滚子轴承故障位置,基于动量定理建立了缺陷处冲击载荷计算公式,引入缺陷位置分段函数和承载区分段函数,建立了双列调心滚子轴承外圈和内圈含缺陷的非线性动力学方程,并利用Matlab/Simulink进行数值仿真,得到了不同转速下缺陷轴承的振动加速度,由仿真结果可知:轴承转速越高,缺陷冲击载荷越大,且冲击载荷在轴承底部最大,沿两侧逐级递减。最后对该动力学方程仿真结果进行了试验验证,试验测得振动加速度与仿真结果基本一致,验证了冲击载荷计算公式和动力学模型的正确性,根据冲击载荷类型可清晰判断缺陷所在位置。

一种中厚板及其U型梁龟背缺陷矫正装置

介绍了一种新型钢板龟背缺陷矫正方案,使用一个上辊和两个下辊共同组成一组凹凸辊机构,上辊可通过丝杆机构调整压下量,两侧机架可轴向移动,调整两下辊间距。可对成形后的U型梁龟背缺陷进行矫正,可集成在生产线中在线矫正,确保下线钢板钢带或U型梁的精度。

纺纱机械波产生原因及预防措施

为了消除机械波对纺纱质量的影响,分析并条工序机械波、粗细纱工序机械波产生的原因及危害,介绍根据牵伸倍数、传动比和测速法计算机械波波长的3种方法,以及根据纱线在波谱图的特点、将波谱图和不匀率曲线图相结合的2种机械波的分析方法,总结预防机械波的措施。指出:机械波是由于纺纱机械中与牵伸等有关的运转部件存在缺陷、磨损、故障等异常,造成纱条周期性不匀,有害机械波对纱线质量和布面质量产生不良影响;日常生产中,应借助波谱图、不匀率曲线图等分析机械波产生原因、找寻工艺不足或机械缺陷;通过加强设备和机件的精细化管理,减少罗拉、胶辊造成的8 cm~10 cm机械波,保持罗拉的精度和清洁,提高胶辊的质量,减少“假波”等措施,预防机械波的产生。

CVC六辊冷轧机轧制3102合金空调箔边紧肋松缺陷控制措施研究

对2300 mm CVC六辊冷轧机轧制3102合金空调箔边紧问题进行分析研究,主要因为轧辊边部散热大,热凸度不均,导致边紧肋松缺陷。通过调整输入宽度,增加板型辊测量环覆盖率,调整前后张力,增大C4和A16板形目标曲线系数,有效改善边紧肋松板形缺陷,并将裂变宽度由10 mm控制到5 mm以内,提高了空调箔坯料成品率。

基于改进EEMD样本熵的高速列车滚子缺陷AE信号提取

提出一种改进EEMD滚子缺陷声发射(AE)信号提取新方法,该方法根据EMD分解的二进滤波器组特性构造幅值与频率成线性-正弦规律变化的噪声添加进测试数据,给出了噪声构建原则,并按频率由高到低限定各阶IMF筛选次数,选取同一时段高频IMF归一化样本熵较小的数据段作为声发射事件参考。对实测数据计算表明特殊构造的噪声和筛选次数能有效抑制中低频段模态混叠和高阶IMF小波消失现象,改进后的EEMD方法分解出的IMF分量物理意义明确,性能优于传统EEMD方法。分段的IMF样本熵变化能在连续监测中捕捉声发射事件,对应的Hilbert谱能直观凸显出滚子缺陷声发射信号,滚动体AE信号事件周期与理论计算相吻合。

基于非理想Hertz线接触特性的圆柱滚子轴承局部故障动力学建模

传统方法对圆柱滚子轴承局部故障动力学的分析都是基于Hertz线接触理论,然而当轴承的滚子为凸度形状时,滚子素线不为直线,滚子与滚道之间的接触问题已经超出Hertz线接触理论的范畴。针对这个问题,以滚道表面存在局部故障的圆柱滚子轴承为研究对象,提出考虑滚动体与内外圈滚道之间非理想Hertz线接触特性和时变位移激励的圆柱滚子轴承局部故障动力学模型,研究位移激励形式和局部故障尺寸对圆柱滚子轴承振动特性的影响规律。研究表明,该模型能克服传统的线接触经验公式无法考虑滚子与滚道曲率的缺点,能更加准确反映圆柱滚子轴承滚道表面局部故障与滚动体接触的实际情况,为滚动轴承早期局部故障动力学分析和诊断工作提供新的计算方法和一些有价值的结论。

改进高通滤波的圆柱滚子缺陷图像非线性反锐化掩模

针对现有反锐化掩模方法在滚子缺陷区域增强中存在的问题,通过在非线性反锐化掩模方法中引入改进的高通滤波模板,构建了一种新的反锐化掩模方法。以滚子周面缺陷图像为例,对线性、非线性反锐化掩模以及本文方法进行了图像增强及缺陷区域提取效果对比试验,并以分布分离指标DSM对图像增强效果进行量化评价。试验结果表明:使用基于改进高通滤波模板的非线性反锐化掩模方法可以有效改善缺陷区域的增强效果,与线性及非线性反锐化掩模方法相比,该方法增强后缺陷图像的DSM值最高,缺陷提取区域大小最接近真实缺陷。

基于小波变换的轧辊表面缺陷在线识别

轧辊表面缺陷检测是轧辊辊型在线检测系统中的一个重要问题 ,它直接影响着带材产品的质量 ,传统的检测方法和数据分析方法已经很难适应现代的轧制生产。本文提出了一种对轧辊表面缺陷进行在线识别的方法 ,针对传感器在轧辊表面缺陷处输出信号的不同类型 ,着重论述了一种基于小波变换的缺陷识别方法 ,通过对实测信号的处理及分析 ,证明这该种方法是可行而有效的。

锂电池极片轧机轧辊表面缺陷检测与识别

为了能准确的对锂电池极片轧机轧辐表面的缺陷类型做出检测,提出了一种基于图像处理的轧辐表面缺陷检测与识别方法。首先,针对轧辐表面缺陷进行了类别划分,并设计了相应的轧辐表面质量检测系统,实现图像的收集与提取;然后针对收集的轧辐表面图片,利用前景提取和图像增强实现初步的预处理;最后利用特征提取与特征归类的方法对经过预处理的图像进行缺陷归类。通过对40组轧辐缺陷样本进行试验测试,结果表明,轧辐表面缺陷检测的准确度达到90%,证明了该方法的精度和有效性,该方法能够有效鉴别轧辐表面的缺陷类型,对锂电池极片轧辐的维护有着指导作用。

基于动态板形辊的冷轧板形控制新技术

介绍了一种新的板形控制技术—动态板形辊板形控制技术。通过对板形控制生产实际数据的效果对比 ,给出了动态板形辊板形控制技术的主要优点。

轴承滚道局部故障与其振动特性的影响研究

考虑到滚动轴承结构的复杂性,为了便于分析,现有故障分析模型引入了过多假设,并无法真实滚子与滚道故障区域之间的作用机理以及滚子的运动状态。为了弥补这一不足,针对圆柱滚子轴承支撑旋转机械系统,以Gupta模型为基础建立高效实用的故障轴承系统动力学模型。在该模型中,放弃以往模型中滚子匀速公转假设,考虑滚子与滚道之间的滑动作用,以及各部件的重力和离心力等因素的影响,并引入半正弦函数描述轴承内滚道和外滚道局部故障,最后采用变步长龙格-库塔方法进行求解,分析了滚道故障对轴承振动特性和滚子运动特性的影响规律,为圆柱滚子轴承故障诊断提供了理论依据。

离心铸造双金属复合辊筒技术

介绍了采用离心复合铸造方法来生产双金属铸铁辊筒的技术,通过实例阐述了确定离心工艺参数的方法以及复合辊筒内外层的整个浇注工艺过程,并探讨了在双金属复合铸铁辊筒生产中经常出现的裂纹、硬度低、结合不良和工作层厚度不足以及夹杂等铸造缺陷的产生原因,同时,提出了在生产中所应采用的防止措施。

ZG35CrMnSi合金钢厚大卷筒离心铸造技术

针对ＺＧ３５ＣｒＭｎＳｉ合金钢厚大卷筒国产化中存在的问题，分析了其离心铸造中的技术难点，提出了相应的对策，攻克了技术难关。

基于图像光流的轴承滚子表面缺陷检测

针对轴承滚子表面缺陷人工检测效率低、误检率高的问题,以及现有机器视觉检测方法存在的不足。基于上述情况,提出了一种基于图像光流的轴承滚子表面缺陷的检测方法。首先设计了一套图像采集装置,用于获取轴承滚子表面图像;其次采用全局和局部相结合的平滑策略,建立光流误差估计模型,同时为了增强缺陷位置的光流边界,在此模型中引入各项异性的扩散张量;在光流求解策略上,先对原始图像进行奇异值分解,消除灰度值异常对光流计算的影响,再引入金字塔分层细化方法,提高光流计算的准确性;最后根据光流生成的伪彩色图像,完成对缺陷区域的粗略定位,分割出缺陷区域。实验表明,所提方法在轴承滚子表面缺陷检测方面的可行性和有效性。

局部剥落故障对滚动轴承接触与振动特性的影响

为了研究局部剥落故障对滚子与故障周边区域之间的接触特性以及轴承振动响应特征的影响规律,基于圆柱滚子与轴承滚道局部剥落故障之间接触关系,建立滚子与滚道接触等效有限元模型和考虑故障过渡区的圆柱滚子轴承动力学模型,研究故障宽度对滚子与滚道之间接触变形、应力、宽度和刚度以及轴承振动响应的影响规律。研究结果表明:随着局部剥落故障宽度的增大,接触宽度减小,接触应力与接触变形量增大;考虑局部剥落故障过渡区的轴承振动加速度大于不考虑局部剥落故障过渡区的轴承振动加速度。