Никульшина ВКР (1223502), страница 6
Текст из файла (страница 6)
в) Во время анализа на МФС-3 необходимо контролировать величины параметра, которые должны соответствовать паспортным данным установки:
−напряжение питания генератора дуги;
−ток дуги генератора;
−ток трансформатора;
−разрежение в штативе.
г) После окончания анализа производится опрос по каналам измерения и результаты записывают в журнал.
Обработка результатов:
− Анализ каждой пробы масла должен проводиться два раза;
− Расхождение между результатами двух параллельных определений отсчета (величины измерения) не должно превышать 15 % ;
− При получении расхождений более чем на 15 % производят третье определение, за результат принимают среднее арифметическое значение двух определений в пределах допустимых отклонений.
Если значение результата третьего определения находится в пределах допустимых расхождений каждого из двух предыдущих определений, то за результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов трех определений.
− Концентрацию элементов определяют по средним величинам полученных отсчетов (измерений) с помощью тарировочных графиков.
Концентрацию элементов в масле указывают в граммах на тонну масла (г/т) с округлением до целых чисел.
Объектами диагностирования являются узлы (или детали) дизеля, омываемые маслом.
Диагностирование узлов (или деталей) должно производиться на основании измерения концентрации продуктов износа в масле и анализа изменений ее за пробег тепловоза между отборами проб масла.
Для анализа значений концентрации характерных элементов износа в масле используется вероятностный вычислительный алгоритм, основанный на сопоставлении данных анализа с фактическим состоянием узлов и деталей дизеля.
Вычисленное значение диагностического коэффициента должно сравниваться с порогом для каждого диагностируемого узла (или детали) дизеля.
Примечание. Порог для каждого диагностируемого узла (или детали) устанавливают по результатам сопоставления данных анализа и фактического состояния узла (или детали), полученных в период накопления данных.
Правила прогнозирования остаточного ресурса дизеля
Объектами прогнозирования являются узлы (или детали) дизеля, смазываемые маслом [10].
Прогнозирование остаточного ресурса дизеля (его узлов и деталей) должно производиться по средним значениям концентрации элементов износа за выполненный пробег от ремонта дизеля с переборкой.
Среднюю концентрацию на момент прогнозирования вычисляют по формуле
Значение остаточного ресурса определяют как разность полного ресурса по износу узла (или детали) дизеля и фактически выполненного пробега и вычисляют по формуле
, (3.4)
где: Gдоп- допустимый износ, г;
N- коэффициент массообмена, характеризующий условия работы дизеля и вычисляемый как среднее арифметическое значение по прогнозируемым элементам износа для парка тепловозов одной серии, т/тыс. км;
- средняя концентрация на момент прогнозирования, г/т;
- пробег на момент прогнозирования, тыс. км.
Допускается вычислять остаточный ресурс по условной величине полного ресурса ( ) по формуле
, (3.5)
Условно принято, что величину пробега тепловоза от переборки (постройки, после капитального или текущего ремонта) дизеля измеряют числом ТО-3 (техническое обслуживание)
, (3.6)
где Nост - номер технического обслуживания (ТО-3) прогноза остаточного ресурса;
- условный допустимый ресурс, г. ТО-3/т;
- средняя величина концентрации по прогнозируемому элементу за пробег от переборки дизеля до ТО-3 прогноза, г/т.
Для примера воспользуемся информацией, приведенной в табл.4 приложения 8, и вычислим остаточный ресурс для вкладышей подшипников коленчатого вала дизелей тепловозов по свинцу. Пусть средняя концентрация свинца в масле за пробег до предыдущего ТО-3 характеризуется цифрами, приведенными в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Концентрация загрязнений в пробе масла
Номер секции тепловоза | Количество проведенных ТО-3 (число ТО-3) | Средняя концентрация свинца на ТО-3, г/т | Предыдущий ремонт | Условный ресурс, | Ресурс по числу ТО-3 | |||||
фактическая ( | расчетный | полный | остаточный | |||||||
1123A | 10 | 8,3 | 8,2 | КР-1 | 1000 | 122 | 112 | |||
1123Б | 10 | 25 | 27,5 | КР-1 | 1000 | 36 | 26 | |||
1176А | 4 | 6,5 | 6,6 | ТР-3 | 700 | 106 | 102 | |||
1176Б | 4 | 25,2 | 31,4 | ТР-3 | 700 | 22 | 18 | |||
1112A | 20 | 20,1 | 20,3 | TP-3 | 500 | 25 | 5 | |||
1112Б | 20 | 15,5 | 16,0 | TP-2 | 500 | 31 | 11 |
Вычислим средние значения концентрации свинца в масле за пробег до -го технического обслуживания (ТО-3) прогнозирования по формуле
, (3.7)
Для дизеля тепловоза 1123А концентрация свинца составит:
г/т.
Для дизелей других тепловозов концентрация свинца составит соответственно:
г/т;
г/т;
г/т;
г/т;
г/т.
Остаточный ресурс вычисляем с учетом условного ресурса (см. табл.4 ниже):
ТО-3;
ТО-3;
ТО-3;
ТО-3;
ТО-3;
ТО-3.
По другим элементам остаточный ресурс вычисляют аналогично.
Качественное определение продуктов износа в масле осуществляется следующими методами: калориметрическим, полярографическим, магнитно-индукционным, радиоактивным, спектрографическим.
Сущность калориметрического способа заключается в сравнении окраски исследуемого масла с эталонными. Принцип измерения основывается на определении степени загрязнения, вызванного продуктами старения масла и твердыми примесями в картерном масле.
Для определения степени загрязнения масла луч от источника света раздваивается на одинаковые по светосиле лучи, один из которых проходит через пробу с исследуемым маслом, а второй через пробу с эталонным маслом. На выходе оба луча попадают на одинаковые фотоэлементы. Суммарная площадь поперечного сечения имеющихся в масле частиц определяется как отношение зарегистрированных фотоэлементами яркостей падающего из них света. Фототок указывается в микроамперах магнитоэлектрическим измерительным прибором.
С помощью указанных значений величин тока посредством эталонных диаграмм возможно непосредственно определять степень загрязненности.
Широкому применению калориметрических методов мешает значительная трудоемкость приготовления эталонного раствора и раствора проверяемого вещества. Наиболее точно этим способом проверяется концентрация железа.
Наибольшее распространение в настоящее время получил спектрогафический способ, основанный на определении содержания в масле продуктов износа с помощью разложения их излучений в вольтовой дуге на отдельные спектры, которые расшифровываются с помощью счетно-решающих устройств.
Для капитально отремонтированных двигателей допустимое количество примесей увеличивается в 2 раза. Возрастание элементов в масле определяется дефектами ДВС (табл. 3.2).
Таблица 3.2 – Содержание элементов в картерном масле и возможные дефекты двигателя
Элементы в масле | Неисправные узлы | Возможный характер дефектов |
Кремний | Выпускной коллектор Уплотнения Воздушный фильтр | Неплотности Разрушения и повреждения Загрязнения |
Железо | Гильзы цилиндров, поршневые кольца, зубчатые передачи | Износ |
Алюминий | Поршни | Задиры, износ |
Медь | Подшипники, шатуны, поршневые пальцы, водомасляный теплообменник трубопроводы системы смазки | Износ |
Свинец | Подшипники (вкладыши из баббита и свинцовистой латуни) | Износ |
Хром | Поршневые кольца | Износ |
Считается допустимым содержание в масле следующего количества примесей для новых двигателей: 10 30*10-4% Fe, 0,1
0,5*10-4% Cr, 4*10-4% Pb, 1
2*10-4% Sn, 1
2*10-4% Ni, 5
10*10-4% Si, 4
5*10-4% Al, 7
10-4% Cu.
4 КОНТРОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДИЗЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЗОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ АНАЛИЗА МАСЛА
4.1 Техническое состояния дизелей тепловозов и дизель-поездов
Эксплуатационная надежность работы тепловозов и дизель-поездов в настоящее время обеспечивается планово-предупредительной системой технических обслуживаний, текущих и капительных ремонтов (СТОР). Нормы пробегов между плановыми техническими обслуживаниями и ремонтами устанавливаются по средним величинам показателей надежности для совокупности однотипных локомотивов.
Повышение эксплуатационной надежности тепловозов и дизель- поездов возможно при применении индивидуального контроля состояния для выявления неисправностей на ранней стадии их развития и прогнозирования исправной работы агрегатов, узлов и деталей до исчерпания ресурса. Дизель является основой силовой установки тепловоза, и его надежность определяет надежность всего тепловоза. Картерное масло дизеля, накапливая в процессе работы продукты износа и неполного сгорания топлива, термического разложения масла, атмосферную пыль, проникшую в картер воду и другие примеси, содержит большой объем полезной информации о состоянии дизеля. Физико-химические анализы масла позволяют расшифровать эту информацию и сделать выводы о работе дизеля, его состоянии, дефектах и неисправностях. Процесс накопления продуктов износа и других примесей в масле зависит от режима доливки масла в дизель. Если дизель работает с регулярным доливом масла, равным угару, т.е. gД=gУ, то при этом изменение концентрации продуктов износа описывается следующей зависимостью