Студенты Самарского политеха придумали устройство для контроля состояния двигателя и коробок передач
Студенты кафедры «Радиотехнические устройства» разработали фотоэлектрический датчик для непрерывного контроля износа двигателей внутреннего сгорания, коробок передач и станков. Он позволяет в реальном времени следить за состоянием механизмов и предотвращать аварии. Руководители проекта – доктор технических наук Ильдар Ибатуллин и директор стартап-центра Владимир Колибасов.
Двигатели, коробки передач и промышленные станки изнашиваются в процессе эксплуатации. Прежде всего, из-за активного трения металлических деталей. Для снижения трения в механизмах используются различные смазочные, противоизносные материалы, однако со временем в них всё равно накапливаются микрочастицы стали¸ чугуна, меди, алюминия и т. п. Резкий скачок концентрации металлических крупиц зачастую означает начало разрушения. Если вовремя не заметить этот сигнал, техника выйдет из строя, что приведёт к дорогостоящему ремонту или аварии. Датчик, созданный политеховцами, позволяет перейти от планового обслуживания (замена масла) к более эффективному обслуживанию «по состоянию».
Работа лабораторного фотоэлектрический прибора основана на принципе отражения света. Внутри корпуса расположены светодиод-излучатель и фотоприёмник. Устройство опускается в масло и непрерывно выдаёт напряжение, пропорциональное концентрации загрязнения. Датчик устойчив к высоким температурам (до +150°C), имеет наработку на отказ не менее года и не требует настройки – при замене масла его достаточно промыть в растворителе.
«Наше устройство можно сравнить с металлоискателем, только очень маленьким и работающим внутри масла, – комментирует Александр Меньшиков, – В отличие от большинства аналогов, которые видят только ферромагнитные частицы, например, железо и сталь, наш датчик обнаруживает и немагнитные цветные сплавы — медь, алюминий. Это критически важно для определения износа втулок и подшипников. Кроме того, в датчик встроен реперный приёмник, анализирующий светопропускание самого масла. Масло темнеет от сажи и продуктов горения, и мы "вычитаем" эту помеху, чтобы устройство не путало потемневшее масло с реальной аварией».
Исследования ведутся на грант фонда содействия инновациям (программа «УМНИК»), который выиграл лидер студенческой команды Снежана Глухова. В настоящее время студенты разрабатывают дополнительные методы обнаружения частиц износа и планируют запустить разработку в производство. Датчиком уже заинтересовались в ОАО «РЖД» – прошли переговоры об их внедрении в самоходные подвижные составы.
Напомним, что создание датчика – это продолжение большого исследовательского проекта, который политеховцы начали ещё в прошлом году. Ранее они создали электронный масленый щуп для дистанционного анализа смазочных материалов в узлах и агрегатах различных механизмов.