Diagnosis of threaded joints using acoustic waves
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.3.62.2020.03Keywords:
threaded connections, acoustic waves, neural network, torqueAbstract
The paper deals with modern methods of acoustic diagnostics of parts. Using of acoustic waves in the diagnosis of threaded connections makes it possible to inspect assemblies, bolted connections during assembly, as well as to almost instantly to identify defective products, incorrect dimensions and other factors of rejection based on the acoustic frequency response. With a large variety of threaded parts, a significant variation in pitch and diametrical dimensions, the use of acoustic waves represents a new innovative approach to non-destructive testing of units in the assembly of mechanical engineering products. Purpose: Development of an algorithm for diagnostics of threaded connections when assembling units using acoustic waves. To control the details of the node, an acoustic method was used to take the frequency response with the construction of a neural network. To create a neural network, all dimensions of the parts were measured, acoustic diagnostics were carried out to remove frequency characteristics, and the obtained data were entered into the NeuroPro program. To obtain the frequency characteristics of the nodes, a device with two sensors was used. One of them worked for reception, the second sent a constant signal at the frequency of white noise. Each bolt assembly was modified by screwing the bolts to the nut 10º. The measurement was carried out with screwing the bolts in the positions: 0º, 10º, 20º. Using a neural network, data on the degree of tightening of the bolts of the node were obtained and divided into categories. The most significant of them have been identified. The experiment showed that it is enough to have 2 frequency filters in order to determine the dimensions with an accuracy of 0.03 mm. Building a neural network of parts and a prefabricated unit will allow to almost instantly identifying defective products, incorrect dimensions and other factors of rejection based on the acoustic frequency response. This technique can be used to control units, bolted connections during assembly.
Downloads
References
Шуваев В.Г., Шуваев И.В. Применение дополнительных ультразвуковых колебаний при ударно импульсной затяжке резьбовых соединений. Международный симпозиум «Надежность и каче-ство». 2011. С. 230–231.
Гусев А.А., Павлов В.В. Технология сборки в машиностроении. М. : Машиностроение, 2006. 640 с.
Штриков Б.Л., Головкин В.В. Повышение работоспособности резьбовых соединений путем приме-нения ультразвука при обработке и сборке: монография. М. : Машиностроение, 2009. 125 с.
Соловьев В.Л. Повышение точности контроля усилия затяжки при сборке групповых резьбовых соединений. Транспорт. Транспортные и технологические машины. Вестник Сибади. 2013. № 3(31). С. 44–51.
Водолазская Н.В. Совершенствование технологии процесса контролируемой сборки резьбовых соединений. Сборка в машиностроении, приборостроении. 2019. №12. С 564–568
Корнилович С.А. Пути обеспечения плотности стыка резьбовых соединений при производстве, техническом обслуживании и ремонте машин сельскохозяйственного назначения. Омский науч-ный вестник. 2013. №1(117). С. 68–71.
Раевская М.П. Методы и средства контроля резьбовых соединений. Сборник научных трудов 5-й международной молодежной научно-практической конференции. 2018. С. 186–188.
Kovalevskyy S.V., Kovalevska O.S. Acoustic Monitoring with Neural Network Diagnostics. American Journal of Neural Networks and Applications. 2015. Vol. 1. No. 2. P. 39–42.
Приходько О.А., Манойлов В.В. Определение модуля нормальной упругости материала на осно-ве преобразования Фурье акустических колебаний образца. Научное приборостроение. 2009. Т. 19. № 3. С. 93.
Захаренко Ю.Г., Кононова Н.А. Метрологическое обеспечение измерений. Резьбовые соедине-ния. Контроль качества продукции. 2015. С. 41–45.
Марусина М.Я., Федоров А.В. Разработка акустических методов контроля напряженно-деформированного состояния резьбовых соединений. Измерительная техника. 2018. С. 60–64.
Андрюхина Т.Н. Анализ современных методов контроля резьбовых соединений. Материалы XVI Международной научно-практической конференции. Москва : «Институт стратегических иссле-дований». 2014. С. 48–54.