Реферат по теория и практика инженерного исследования «Методы и приборы диагностики механической части эпс»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
я и практика инженерного исследования
РЕФЕРАТ

по теория и практика инженерного исследования

«Методы и приборы диагностики механической части ЭПС»

Студент: Буронов Фируз (гр ЭТМ-003)


Методы и приборы диагностики механической части ЭПС
ЭКИПАЖНАЯ ЧАСТЬ
В самых трудных условиях эксплуатации находится механическая часть тягового подвижного состава. Динамические воздействия от пути, продольные удары от вагонов, поперечные колебания в кривых вызывают самые разнообразные усилия, которые приводят к появле­нию чрезмерных износов, трещин, изломов и других дефектов. Бы­строе развитие дефекта может явиться причиной аварийной ситуации, а иногда и аварии с тяжелыми последствиями. Экипажная часть ло­комотива обеспечивает безопасность движения, поэтому ее детали и узлы следует проверять и диагностировать в первую очередь. К ос­новным узлам экипажной части локомотива, обеспечивающим безо­пасность движения, относятся колесные пары, буксовые узлы, рес­сорное подвешивание, а также автосцепные устройства и рамы теле­жек. Основной задачей технического диагностирования экипажной части является своевременное выявление дефектов с предупреждени­ем при этом аварийного состояния всех узлов и деталей.
При разработке систем диагностирования узлов экипажной части следует учитывать, что технический контроль должен проводиться не только в стационарных условиях, но и при движении. Следует отме­тить, что в большинстве случаев наиболее достоверную информацию о состоянии экипажной части можно получить только в процессе движения. Наибольшей информативностью обладают встроенные (бортовые) средства, особенно для электровозов, имеющих большие плечи обслуживания. Но не все дефекты можно обнаружить с помо­щью встроенных средств, поэтому применяют стационарные средства контроля, которые дополняют и углубляют информацию, получен­ную с помощью бортовых средств.
Для технического диагностирования экипажной части используют разнообразные методы: виброакустические. тепловые, методы спек­трального анализа и др. Наибольшее распространение получили виброакустические и тепловые методы. Для обнаружения греющихся букс в поезде применяют напольные датчики, работа которых осно­вана на тепловом методе контроля.
Буксовые узлы
Буксовый узел на любом локомотиве является наиболее важным узлом, обеспечивающим безаварийную работу, поэтому контроль его состояния должен проводиться в первую очередь. Условия работы буксового узла и конструктивные особенности не позволяют про­водить визуальный контроль его технического состояния, а требуют наличия специальных средств. Для получения информации о техни­ческом состоянии деталей буксы необходимо подобрать датчики и преобразователи физических параметров в электрические. Датчики подбирают по сигналам, поступающим от деталей буксового узла. Сигналы можно получить или во время движения локомотива, или в депо при вывешивании колесных пар, но в каждом случае необхо­димо учитывать взаимное расположение деталей буксы.
Работоспособность буксового узла в основном определяется со­стоянием подшипников. Сигнал в подшипнике зарождается при взаимодействии наружного и внутренного колец, а также роликов в рабочей зоне, которая при вывешивании колесных пар переходит в нижнюю часть буксы. Масса колесной пары передается на нижнюю часть роликов (рис. 1). Обычно акустический сигнал буксового под­шипника представляет собой легкий шум, среднее значение которого значительно ниже шума редук­тора. При разгоне и остановке ло­комотива хорошо прослуши­вается постукивание, возникаю­щее от перекатывания внутрен­него кольца подшипника по ро­ликам. Такое явление называется прецессией вала. При вращении в подшипниках вал занимает два положения — «низкое» и «высокое».

Рис 1. Схема формирования диагно­стических сигналов в подшипнике
В первом случае вал опирается на два ролика и имеет устойчивое положение. Вращаясь, вал (внутреннее кольцо) вращает ролики и въезжает на них, как на колесах, вверх по беговой дорожке наружного кольца подшипника. Подъем происходит сравни­тельно медленно и продолжается до тех пор, пока центр одного из роликов не пересечет линию действия радиальной силы. В этот мо­мент вал занимает неустойчивое положение и опрокидывается, уда­ряясь при этом о следующий ролик. Сила удара зависит от размера радиального зазора, а частота удара равна частоте пересечения роли­ками линии действия радиальной силы. Она зависит от размера под­шипника, числа роликов и частоты вращения вала. Кинетическая энергия удара расходуется на разрушение подшипника, его нагрев и возбуждение в механизме упругих волн. И в этот момент зарождается сигнал, соответствующий техническому состоянию подшипника. Данное явление прослушивается у всех подшипников при вращении колесной пары на малой скорости. С увеличением скорости звуки от перестукивания сливаются в однотонный гул.
Подобные колебания вала при перекатывании по роликам назы­ваются релаксационными или разрывными. Релаксационные колеба­ния характеризуются периодом, амплитудой и начальной фазой, что позволяет рассчитать необходимые параметры диагностического сиг­нала.
Период опрокидывания вала

T=

где R — радиус внутреннего кольца;