Abstract
In rolling fatigue tests the approach of the axes is usually measured once per cycle or for several loading cycles because of the difficulties of processing a large amount of data in multi-cycle testing. The aim of this work was the development and tests of smoothing model for measured by the SZ-01 center time series experimental data using wavelet transform.With the help of the SZ center, the frictional moment in the roller/shaft system was measured allowing for studying the change in the coefficient of rolling resistance as a function of the level of the contact and non-contact bending load during wear-fatigue tests. Also the axes approach of the contacting bodies (roller and shaft) was measured at eight points on the raceway circumference in one cycle. This allowed studying the heterogeneity of local damages under conditions of rolling and mechano-rolling fatigue. When developing a software module for smoothing a large amount of experimental data from the test center, various methods of time series smoothing were used: moving average; exponential moving average; wavelet transform and moving average applied to the differences of the wavelet coefficients; wavelet transform and exponential moving average applied to the difference of the wavelet coefficients.The results of numerical simulation showed that the best approximation to the original series was provided by the wavelet transform using an exponential moving average to smooth the differences between the coefficients of the wavelet transform.The use of a software module based on this model in SZ-01 center allowed smoothing the time series characterizing the change of roller and shaft axes approach and torque.
Highlights
В трибофатике установлено, что циклические напряжения оказывают существенное влияние на характеристики контактной и фрикционной усталости [1, 2]
Рисунок 4 – Анализ модельного временного ряда методами вейвлет-преобразования и экспоненциальной скользящей средней, примененной к разностям вейвлет-коэффициентов (1), вейвлет-преобразования и простой скользящей средней, примененной к разностям вейвлет-коэффициентов (2), экспоненциальной скользящей средней (3), скользящей средней (4) Figure 4 – Model time series analysis by wavelet transform and exponential moving average applied to the difference of the wavelet coefficients (1), wavelet transform and moving average applied to the differences of the wavelet coefficients (2), exponential moving average (3), moving average (4)
A.N. Emerging applications of wavelets: A review / A.N. Akansu, W.A. Serdijn, I.W. Selesnick // Phys
Summary
Экспериментальные исследования осуществлялись на центре для износоусталостных испытаний SZ-01 при частоте вращения образца 3000 оборотов в минуту в соответствии со стандартами ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 30755-2001. Центр SZ-01 позволяет помимо традиционного измерения среднего за некоторый период испытаний сближения осей (износа) также исследовать локальные повреждения (износ) в 8-ми точках вдоль пути трения для каждого цикла нагружения. Одной из основных измеряемых при износоусталостных испытаниях характеристик является момент трения Мт. Из рисунка 2 видно, что при постоянной контактной силе FN = 254 Н, которой соответствует максимальное контактное давление p0 = 2400 МПа, величина момента трения Мт изменяется при росте неконтактной изгибаю-щей силы Q. В условиях рассматриваемого испытания при увеличении неконтактной изгибающей вал силы Q с 200 до 350 МПа момент трения Мт в области контактного взаимодействия ролика и вал увеличивался при неконтактном осевом сжатии (σ(Q) < 0) и уменьшался при неконтактном осевом растяжении (σ(Q) > 0) примерно на 12 %. А b Рисунок 2 – Осредненные протоколы испытаний на контактную (КУ) (a) и контактно-механическую (КМУ) (b) усталость: FN – контактная сила; Q – неконтактная изгибающая вал сила; Мт – момент трения Figure 2 – Averaged test protocols for contact (RF) and mechano-rolling (MRF) fatigue: FN – contact force; Q – non-contact shaft bending force; Мт – frictional moment
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
