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;
Do'stlaringiz bilan baham: |