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

а — радиус ролика;
п — частота вращения вала;
N— число роликов в подшипнике.
Все однотипные подшипники имеют одинаковые параметры, что дает возможность производить диагностирование всех однотипных букс одним устройством.
Для диагностирования буксовых узлов необходимо выбрать эта­лонные параметры на основе анализа отказов, их причин и с ис­пользованием методик, рассмотренных выше. К эталонным парамет­рам буксового узла относятся температура внутри буксы и разноча­стотные акустические сигналы.
Основная неисправность буксового подшипника — разрыв внут­реннего кольца — возникает преимущественно из-за нарушения тех­нических условий при напресовке. В момент разрыва кольцо раздает­ся и зажимает все ролики. При вращении колесной пары слышны щелчки, возникающие в момент прохождения места разрыва точки касания ролика. Щелчки отчетливо слышатся в течение всего оборота колесной пары на любой частоте вращения в обе стороны в режиме тяги и на выбеге.
При наличии элекгроожога на роликах происходит зажим роликов в дефектном месте, особенно при небольшом радиальном зазоре. При свежих электроожогах появляются приглушенные периодические импульсы, ощущаемые рукой. С течением времени следы элек­троожога закатываются, но остаются местные одиночные дефекты, вокруг которых выкрашивается металл.
Одиночный дефект на ролике вызывает едва слышимые глухие импульсы и толчки. Частота появления импульсов меньше частоты вращения колесной пары, поскольку ролик вращается вместе с сепа­ратором с частотой, меньшей частоты вращения колесной пары в 2,4 раза. Сигнал возникает в рабочей зоне, а размеры ролика таковы, что касание дефектного места внутреннего и наружного колец происхо­дит всего один раз. Одиночный дефект на внутреннем кольце вызы­вает появление периодического приглушенного дребезга (три-четыре импульса одновременно), период которого равен времени оборота колесной пары.
При длительной стоянке локомотива происходит обводнение сма­зочного материала, вследствие чего нижние ролики и внешние кольца покрываются ржавчиной и при прокручивании колесной пары появ­ляются приглушенные непрерывные импульсы, но более частые, чем от дефекта на внутреннем кольце. Это объясняется тем, что на один оборот колесной пары приходится шесть перекатываний по дефект­ному месту.
Малый радиальный зазор в одном из рядов буксового подшип­ника вызывает непрерывный приглушенный перестук роликов. В данном случае явление прецессии проявляется более отчетливо на низкой и высокой частотах вращения. К перекатыванию добавляется шум более высокой частоты, более звонкий, причем на высокой час­тоте вращения появляются посвистывание (заедание роликов) и сильные удары, связанные с выходом ролика из рабочей зоны. Этот дефект быстро прогрессирует и может привести к разрушению дета­лей подшипника. Небольшой периодический шум при прослушива­нии указывает на возможность касания фигурной втулки задней крышки буксы. Период касания равен периоду оборота колесной па­ры. Переставляя датчик по шпилькам, можно определить точное ме­сто заедания (касания).
Выкрашивание кусков медно-графитовой токоотводящей щетки на некоторых буксах вызывает периодическое одиночное постукивание. Для подтверждения достоверности дефекта датчик необходимо уста­новить на корпус буксы (токосъемную часть).
Сдвоенное посту кивание появляется в буксах, на которых установ­лен привод к скоростемеру. Период постукивания в 18 раз меньше времени оборота колеса. Причина — большой зазор между пальцем и планкой привода. Для подтверждения дефекта датчик необходимо ус­тановить на крышке привода. Плохое крепление стопорной планки или выпадение болта характеризуется звонким непериодическим по­стукиванием.
Все эти признаки определяются виброакустическим методом и приборами, действующими на его основе. Следует отметить, что ка­ждый дефект имеет свою определенную частоту, позволяющую более точно установить вид дефекта. Кроме того, постоянно измеряется температура внутри буксы, а в условиях депо можно проверить каче­ство смазочного материала и наличие в нем продуктов износа мето­дом спектрального анализа. Таким образом, при наличии трех диаг­ностических параметров обеспечивается достаточная глубина поиска места неисправности и высокая достоверность диагностирования.
Для определения температуры внутри буксы используют темпера­турный датчик, который монтируется внутри буксы, а информация от датчика через усилитель поступает в устройства обработки и индика­ции. В качестве датчиков применяют термопары, термисторы, термо­чувствительные элементы и другие устройства, позволяющие с большой точностью и без помех выдавать постоянную информацию о состоянии буксового узла. Для контроля за температурой буксовых узлов при движении на железнодорожной линии используются специальные устройства для обнаружения нагретых букс (ПОНАБ). Чув­ствительным элементом устройства является болометр, реагирующий на инфракрасные лучи, которые излучает нагретая букса.
Виброакустические приборы (датчики) можно располагать в комп­лексе с другими приборами или использовать как отдельные перенос­ные приборы. В качестве чувствительного элемента применяют пье­зодатчики КД-41, микротелефонные капсюли и др. Сигнал от датчика поступает на электронные усилители, фильтры частот и далее в уст­ройства обработки информации и индикации. Для большей достовер­ности виброакустические приборы дополняются головными микроте­лефонами для прослушивания работы букс и определения уровня шума.
Более широкие возможности имеет передвижной виброакустический комплекс, смонтированный из серийно выпускаемых приборов. Комплекс состоит из пьезодатчика КД-41, предварительного усили­теля SM-211 с измерителем средних и пиковых значений сигнала, комбинированного фильтра KF-102, двухлучевого портативного ос­циллографа С1-55, магнитофонной приставки и головного микро­телефона. Усилитель работает в диапазоне частот от 2 Гц до 15 кГц с коэффициентом усиления 76 дБ. Комплекс позволяет измерять виб­роперемещение, виброскорость и виброускорение. С помощью ком­бинированного фильтра можно выбрать любую частоту и использо­вать полосовые фильтры. Информация, полученная с помощью виброизмерительных приборов, поступает на осциллограф, а при нати- чии микропроцессорных устройств — на порт ввода в микро ЭВМ для дальнейшей обработки информации и ее хранения в памяти (рис. 2).


Рис. 2. Структурная схема диагностирования буксовых узлов локомотива с ис­пользованием микропроцессорных средств:
1 — вибродатчики; 2 — температурные датчики. 3 — преобразователи и усили­тели сигналов;
4 — аналого-цифровые преобразователи; 5 — мультиплексор (коммутатор); 6 — устройства выборки и запоминания; 7 — микропроцессор­ное устройство; X — постоянное запоминающее устройство;
У — устройство индикации; 10 — пульт управления и задатчик программы.
Применение бортовых средств диагностирования буксовых узлов позволяет получить наиболее достоверную информацию о тех­ническом состоянии буксовых узлов, гак как диагностические пара­метры измеряются в рабочем режиме и есть возможность вести кон­троль за скоростью нарастания дефекта.