ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1224774), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Имеются три основных системных подхода при определении необходимости технических мероприятий по восстановлению ресурса.

Ремонт по отказу предусматривает восстановление только в случае перехода системы или её элементов из работоспособного состояния в неработоспособное. Это, как правило, применяется к узлам и элементам, состояние которых оценивается визуально или с помощью простых линейных измерений, а ремонт осуществляется в случае повреждения (опоры дизеля лобовые и боковые стекла, обшивка кузова, фундаменты силовых агрегатов). Преимущества такой системы заключается в оптимизации затрат. Однако такая система имеет и существенный недостаток. Она не обеспечивает высокую надежность и не дает гарантии безаварийной работы. Такую систему целесообразно применять там, где заложена высокая конструктивная надежность и гарантия безаварийной работы, а выход из строя не повлечет за собой катастрофических последствий для всей технической системы.

Планово-предупредительная система заключается в том, что ремонт выполняется в строго регламентированном порядке в зависимости от календарного срока службы или линейного пробега. В данном случае обязательна разборка всех элементов независимо от их работоспособности с регламентированной заменой или восстановлением отдельных, наиболее ответственных узлов и деталей, узлов и агрегатов. По этой системе ремонтируются узлы и агрегаты, связанные с обеспечением безопасности движения поездов. Преимущества системы заключаются в возможности гарантировать ресурс и безопасную эксплуатацию наиболее ответственных узлов и деталей. Основной недостаток – высокий уровень затрат на регламентированный объем работ, необходимость полной разборки и принудительной замены деталей независимо от их работоспособности.

Ремонт по техническому состоянию предполагает определение объемов восстановления на основе данных технической диагностики, проводимой с установленной периодичностью. По результатам диагностики принимают решения об исправном и неисправном состоянии, определяют остаточный ресурс работоспособности, обеспечивающей должную надежность и безопасность в эксплуатации. Если остаточный ресурс не удовлетворяет требованиям надежности и безопасности, то принимают решение о замене или ремонте, но только в строго требуемых объемах. Преимущества данной системы состоят в адресности ремонта. Он выполняется только тогда, когда необходим по техническому заключению. Это позволяет существенно снизить затраты на поддержание работоспособности, т.е. на техническое обслуживание и ремонт. Система обеспечивает возможность прогнозирования ресурса без разборки узлов и агрегатов, гарантированную надежность при повторном использовании деталей с узлов и агрегатов, выработавших ресурс по другим элементам.

4.1 Методы диагностирования

В настоящее время на железнодорожном транспорте используется довольно широкая номенклатура диагностической техники, что создает условия для ввода элементов ремонта по техническому состоянию и снижению затрат на ремонт и технического обслуживание повышению надежности эксплуатации тягового в рамках действующей системы планово-предупредительного ремонта.

Широкое применение в локомотивном хозяйстве нашли комплексы диагностики подшипниковых узлов тягового подвижного состава на основе ряда методик, что связано с тем, что они относятся к числу элементов, от технического состояния которых непосредственно зависят надежность локомотива и безопасность движения.

Акустический метод, суть которого заключается в оценке интенсивности звукового давления, генерируемого диагностируемым узлом в процессе его работы. При этом в качестве критерия степени развития дефекта принимаются нормативные значения звукового давления, устанавливаемые для конкретного узла. Метод реализован в приборе ПИК-1М, ИРП-12.

Диагностика по общему уровню вибрации, основанная на непосредственном измерении параметров вибросмещения, виброскорости или виброускорения исследуемого узла. Критерием наличия и степени развития дефекта по данному методу служат нормативные уровни вибрации, принятые для исследуемого механизма. Дефектным считается такой подшипник, величины вибрации которого превысили установленную норму для агрегата.

Данный способ диагностики по своему принципу входит в широко распространенную простейшую оценку технического состояния оборудования по общему уровню вибросигнала, выполняется оперативным обслуживающим персоналом без специальной подготовки. Диагностика по спектрам вибросигналов, построенная на анализе спектральных составляющих вибросигнала диагностируемого узла. Критерием наличия и степени развития дефекта служат характерные составляющие спектра на несущих частотах элементов узла «пики», их интенсивность и периодичность. Данный метод диагностики используется в приборе ПРИЗ-110М.

Диагностика по спектрам огибающих, в основу которой положен спектральный анализ огибающей вибропараметров диагностируемого узла. Метод получил широкое распространение благодаря возможности выявления им дефектов на сравнительно ранней стадии развития, а также прогнозирования остаточного ресурса узла. Однако его реализация требует применения достаточно сложных и дорогих сборщиков данных и анализирующих пакетов прикладных программ. В итоге диагностический прибор превращается в комплекс, содержащий отдельно сборщик данных и персональный компьютер с анализирующей программой. Для обслуживания такого комплекса нужен обученный персонал.

4.2 Перечень приборов, предлагаемых для внедрения в сервисное депо

4.2.1 Мобильный прибор диагностики электрических машин и аппаратов «Доктор-060Z»

Серия мобильных приборов контроля и диагностики (СПКД) «Доктор-060» предназначена для контроля и диагностики электрических машин и электрических аппаратов локомотивов в цехах по ремонту и испытаниям тягового подвижного состава. Каждый из перечисленных приборов предназначен для контроля определенной группы параметров. Общий вид прибора представлен на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 – Общий вид прибора «Доктор-060»

Конструктивно прибор «Доктор060Z» состоит из корпуса, на лицевой панели которого расположены клавиатура и дисплей. Внутри корпуса находятся модуль управления и обработки данных, модуль передачи данных, модуль памяти, элементы питания. На рисунке 4.2 изображено рабочее место мастера.

Рисунок 4.2 – Рабочее место мастера

Рабочее место мастера в соответствии с рисунком состоит из персонального компьютера 1 (с установленной программой рабочее место мастера), монитора 2 и принтера 3 для печати протокола испытаний.

При отсутствии стационарного блока приема-передачи данных приборы контроля и диагностики работают в режиме тестера без сохранения результатов замеров. Питание каждого мобильного прибора контроля и диагностики – автономное, от встроенной аккумуляторной батареи. Измерение и контроль параметров диагностируемого оборудования осуществляют при помощи приборов.

Выбор частоты при измерении емкости и индуктивности должен быть осуществлен с учетом величин этих параметров. Для достижения более низкой погрешности измерения рекомендуется малые значения индуктивности (до 1 Гн) и емкости (до 1 мФ) измерять на частоте 1000 Гц, а большие значения индуктивности (свыше 1 Гн) и емкости (свыше 1 мФ) измерять на частоте 55 Гц.

При эксплуатации серии мобильных приборов контроля и диагностики недопустимо:

- проводить измерения при наличии внешнего напряжения на диагностируемом электрооборудовании;

- использовать приборы и персональный компьютер рабочего места мастера не по назначению;

- самостоятельно удалять, форматировать и изменять программные файлы пакета поставки;

• переустанавливать операционную систему;

- устанавливать на персональный компьютер рабочего места мастера другое программное обеспечение.

Внедрение мобильного прибора диагностики электрических машин и аппаратов «Доктор-060Z» позволит контролировать межвитковые замыкания обмоток, обрывы цепей, пробои, и выявлять дефекты изоляции обмоток тяговых электродвигателей и электрооборудования тепловозов в условиях технического обслуживания.

Также «Доктор-060Z» позволит осуществить измерение некоторых параметров обмоток тяговых электродвигателей и электрооборудования: сопротивление полное, индуктивность, емкость, добротность, фактор потерь.

4.2.2 Индикатор ресурса подшипников ИРП-12

Для определения состояния подшипников в локомотивных депо используются методы виброакустической диагностики.

Вибрация, возбуждаемая подшипниками качения, обусловлена в первую очередь дефектами изготовления и монтажа, а также дефектами, возникающими в процессе эксплуатации.

Физическим носителем информации о состоянии элементов подшипника в виброакустической диагностике служат упругие волны, которые возбуждаются в подшипнике соударением этих элементов.

Наряду с методами виброакустической диагностики используется способ акустической эмиссии в ультразвуковой полосе частот. На этом принципе работает индикатор ресурса подшипников ИРП-12.

Прибор состоит из пьезоэлектрического датчика, присоединительного кабеля со штекером, измерительного блока, корпус которого изготовлен из алюминиевого сплава. На корпусе измерительного блока имеется гнездо, кнопка «включено – выключено», кнопка ПИК для фиксации наибольших показаний на дисплее, отсек источников питания с крышкой. Масса прибора (без источника питания) не более 0,4 кг. Устройство и принцип работы прибора иллюстрируется функциональной схемой (рис. 4.3).

Схема обеспечивает обработку ультразвуковых сигналов от дефектов всех частей подшипника и оценку их совокупного значения в виде обобщенного критерия степени износа подшипника в балльной форме. Критерии степени износа подшипников в цифровой форме выводятся на дисплей. Оценка состояния износа определяется путем сравнивания фактического показания дисплея при проверке технического состояния подшипника с данными, полученными экспериментально по различным дефектам якорных подшипников. На рисунке 4.4 показана зависимость между состоянием подшипника и показателем прибора ИРП-12.

Рисунок 4.3 – функциональная схема прибора ИРП-12.

Рисунок 4.4 – Зависимость между состоянием подшипника и показателями прибора ИРП-12.

Кривая D_m – А – В – С – D – Е в координатах D (показания дисплея) и Т (суммарное время работы в часах с момента установки подшипника при рабочей нагрузке оборудования) называется «трендом».

Точки тренда соответствуют следующим состояниям подшипника (если дефекты смазки и монтажа отсутствуют):

- Точка D_m – качество монтажа подшипника и конструктивных элементов подшипникового узла;

- Точка А – накопленные усталостные микротрещины в поверхностном и приповерхностном слоях тел и дорожек качения приводят к появлению микровыкрашиваний;

- Участок А – В – развитие поверхностных трещин, мелких выкрашиваний, зарождение пятен выкрашивания на телах и дорожках качения;

- Участок В – С – развитие трещин на телах и дорожках качения, приводящих в дальнейшем к выкрашиванию металла с образованием раковин, начало интенсивного износа сепаратора, рост пятен выкрашивания;

- Участок С – D – образование мелких раковин, возможен усталостный износ сепаратора с по­ явлением на нем, в зависимости от материала и конструкции, небольших трещин;

- Участок D – Е – образование значительных и крупных раковин, развитие трещин до сквозных на кольцах подшипника;

- Далее Е – работа подшипника с крупными раковинами, трещинами, генерация значительной вибрации, до заклинивания с большим тепловыделением.

В точке D имеется вероятность разрушения сепаратора. В зависимости от норм отбраковки подшипников устанавливается по трен­ду предельное значение показаний дисплея D.

Техническое состояние подшипникового узла на участке тренда:

а) D_m – А – характеризуется устойчивой работой (зеленая зона);

б) А – С – допустимая эксплуатация (желтая зона);

в) С – Е – недопустимая эксплуатация (красная зона).

При износах колец, тел качения и сепаратора по схемам истирания:

- точка А соответствует наличию допустимых дефектов (без исправления) по «Инструкции по техническому обслуживанию и ремонту узлов с подшипниками качения локомотивов и мотор вагонов подвижного состава» ЦТ 330/95г.;

- на участке А – С кривой происходит наработка дефектов износа допустимых к эксплуа­тации с их исправлением или их развитие до допустимой величины по инструкции ЦТ 330, потерю смазки и наличие в ней допустимых количеств продуктов износа а также не­допустимого обводнения;

- точка С кривой и далее соответствует наличию недопустимых для дальнейшей эксплуа­тации дефектов подшипника по инструкции ЦТ 330, работу в режиме масляного голода­ния, недопустимого обводнения смазки или наличия недопустимого количества металли­ческих продуктов износа в смазке.

Для подшипниковых узлов колесно-моторных блоков локомотивов и подвижного со­става рекомендуется замену подшипников производить при уровне сигнала (0,9–1,0) D_c (ко­нец желтой зоны), имея резерв времени по остаточному ресурсу работы до точки D, при зна­чениях сигнала более 1,0 D_с необходимо производить ремонт узла.

На рисунке 4.5 изображены узлы и блоки прибора ИРП-12.

Рисунок 4.5 – Узлы и блоки прибора ИРП-12

Конструктивно прибор ИРП-12 состоит из следующих узлов и блоков:

1 – пьезокерамический датчик с разъемом, прикладываемый торцом к корпусу подшипникового узла и снимающий акустико - эмиссионный сигнал от работающего подшипникового узла; 2 – соединительный кабель с разъемами; 3 – корпус, содержащий измерительный блок; 4 – гнездо подключения соединительного кабеля; 5 – кнопка включения – выключения прибора; 6 – кнопка «ПИК» при нажатии показывает максимальные значения числа; 7 – окно дисплея; 8 – аккумуляторный отсек.

Оценка спектра акустико-эмиссионного сигнала от диагностируемого подшипникового узла, позволяющая оценить его состояние, высвечивается на дисплее в цифровой форме.

Характеристики

Список файлов ВКР