Пояснительная записка (1228636), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рисунок 1.18 – Обработка по методу ударных импульсов
Узлы от соударения дефектов «звенят» на своей частоте. Частота эта обычно лежит в диапазоне 28–32 кГц. Эти колебания очень быстро затухают, поэтому на соответствующим образом получаемых осциллограммах они выглядят практически, как импульсы, что и дало название методу – метод ударных импульсов. Амплитуды ударных импульсов связаны со скоростью соударения дефектов и глубиной дефектов.
Результаты измерений очень легко отнормировать по скорости соударения, зная геометрию подшипника и его обороты. Таким образом, по амплитудам ударных импульсов можно достоверно диагностировать наличие и глубину дефектов. При этом пороговые значения, характеризующие то или иное состояние подшипника, оказываются абсолютно универсальными, то есть никак не зависят от типа и оборотов подшипника. Метод прост и дёшев в реализации, обладает высокой чувствительностью и очень широко используется как в среде профессионалов, так и эксплуатационниками оборудования [2].
Для использования метода существует одно ограничение, связанное с конструктивным исполнением механизма. Поскольку речь идёт о измерении ультразвуковых волн колебаний, которые очень сильно затухают на границах разъёмных соединений, для корректных измерений необходимо, чтобы между наружным кольцом подшипника и местом установки датчика существовал сплошной массив металла. В большинстве случаев это не вызывает проблем.
Ниже приведена сводная сравнительная таблица 1.1 характеристик описанных методов, где максимальная оценка параметров дана пятью звёздочками.
Таблица 1.1 – Сравнительные характеристики методов
Параметр | Оценка метода | |||
ПИК- фактор | Прямой спектр | Спектр огибающей | Ударные импульсы | |
Диагностика зарождающихся дефектов | - | * | ***** | **** |
Диагностика развитых дефектов | ** | *** | ***** | ***** |
Оценка состония по результатам однократного измерения | * | ** | ***** | ***** |
Оценка состояния при наблюдении за изменением вибропараметра во времени | *** | **** | ***** | ***** |
Окончание таблицы 1.1
Разделение состояния подшипника по кинематике и смазке | - | - | - | **** |
Идентификация изменений кинематики подшипника с конкретными источниками | - | *** | **** | - |
Помехозащищенность | * | ** | ***** | **** |
Аппаратурно реализуется простыми портативными средствами виброконтроля, капвложения минимальны | ***** | ** | * | ***** |
Аппаратурные средства с функциями спектрального анализа, достаточно сложны и дороги для массового потребителя | - | **** | ***** | - |
1.3 Анализ средств вибродиагностики подшипников качения
Для проведения вибродиагностики подшипников существует множество различных стендов. Некоторые из них представлены ниже.
1.3.1 Вибродиагностический комплекс «СМ-3001 – АРМИД»
Вибродиагностический комплекс предназначен для проведения безразборной диагностики колесно-редукторных блоков электропоездов переменного и постоянного тока. Данные по результатам внедрения комплекса «СМ-3001 – АРМИД» показали его высокую эффективность по выявлению опасных дефектов и определению износа узлов КРБ при проведении текущих ремонтов и осмотров электропоездов и представлены на рисунке 1.19.
Рисунок 1.19 – Результаты работы диагностического комплекса «СМ-3001 – АРМИД»
Методика диагностики, реализуемая комплексом «СМ-3001 – АРМИД», доведена совместно с ВНИИЖТ до уровня «Технологической инструкции сетевого применения » , которая прошла полный цикл проверочных и приемосдаточных испытаний, подтвердивших высокую достоверность диагностирования дефектов КРБ, по сравнению с конкурентными аналогами. Анализ приведен в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Сравнительный анализ диагностических комплексов, применяемых в ОАО «РЖД»
№ | Наименование параметров | Значение параметров для сравниваемых комплексов | ||
СМ-3001 | Прогноз-1 | Вектор-2000М | ||
1. | Производитель | ИНКОТЕС | Центр Транспорт | ВАСТ |
2. | Наименование сборщика (анализатора) сигналов | СМ-3001 | Прогноз-1 | СД-12 |
3. | Масса сборщика-анализатора, кг. | 1,0 | 8,0 | 1,7 |
Продолжение таблицы 1.2
4. | Количество каналов обработки сигналов | 3 (два синхронных) | 4 (последовательный опрос) | 1 | |||
5. | Наличие детектора огибающей | есть | есть | есть | |||
6. | Рабочий диапазон температур | От -10 до +55ˆС | Нет данных | От -10 до +50ˆС | |||
7. | Возможность работы по маршруту | Есть | Нет данных | есть | |||
8. | Дисплей | Есть | Есть | Есть | |||
9. | Программное обеспечение | АРМИД для Windows (с программами автоматизированной диагностики по типам электропоездов) | Диагностирующая программа DREAM-DOS (спец. Программы диагностики электропоездов не предусмотрены) | DREAM для Windows (спец. Программы диагностики электропоездов не предусмотрены) | |||
10. | Возможность работы в компьютерной сети Intranet ОАО «РЖД» | Все функции | Только передача данных | Только передача данных | |||
11. | Возможный разброс оборотов при прокрутке для достоверной диагностики | 50% | 10% | 10% |
Окончание таблицы 1.2
12. | Возможность одновременной работы по нескольким диагностическим программам | есть | нет | нет | |
13. | Возможность создания собственных диагностических программ пользователями | есть | нет | нет | |
14. | Время измерений на один КРБ | менее 2 мин | 15 мин | 10 мин | |
15. | Время диагностирования электропоезда (суммарное) | не более 1 час 20 мин | более 4-х часов | более 3 часов | |
16. | Компьютерное оборудование и стандартное программное обеспечение, входящее в комплект поставки | Pentium 4, лазерный принтер, блок бесперебойного питания, Windows XP | Pentium MMX Portable, струйный принтер | В комплект поставки не входит |
Применение комплекса позволяет осуществлять ремонт именно тех узлов и деталей, которые действительно в этом нуждаются, в сроки, оптимальные, как с точки зрения продления ресурса подвижного состава, так и с точки зрения обеспечения безопасности пассажирских перевозок.
Состав комплекса:
- Сборщик-анализатор вибросигналов СМ-3001, выпускаемый по ТУ 4277-002-10682495-2004 в комплекте с вибродатчиками;
- Программное обеспечение «АРМИД» с диагностическими программными модулями по диагностике КРБ, лицензированный Windows;
- Персональный компьютер, на который установлено все программное обеспечение;
- Принтер;
- Тахометр ручной оптический ДО-01Р;
- Эксплуатационная документация и инструкция по проведению диагностирования.
Перечень диагностируемых узлов КРБ:
- Зубчатое зацепление;
- Узел вала малой шестерни;
- Опорный подшипник (опорный стакан) тягового редуктора;
- Подвеска редуктора;
- Резино-кордовая муфта;
- Моторно-якорный подшипник.
Достоверность диагностирования: около 98 % представлена в таблицах 1.3, 1.4.
Таблица 1.3 – Достоверность диагностирования по неисправностям всех уровней
Узел | Подвеска, РКМ | Буксовый узел | Опорный стакан | УВМШ | Зуб. зац. | РКМ | МЯП | |
Продиагностировано | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | |
Фактическое состояние | Кол. исправных | 5108 | 5126 | 5102 | 5126 | 5062 | 5123 | 5113 |
Кол. неисправных | 22 | 4 | 28 | 4 | 68 | 7 | 17 |
По результатам диагностики | Кол. исправных | 5043 | 5088 | 5018 | 5106 | 4964 | 5041 | 5082 |
Кол. неисправных | 87 | 42 | 112 | 24 | 166 | 89 | 48 | |
Подтверждение неисправности | 20 | 4 | 25 | 3 | 68 | 6 | 16 | |
Пропуск дефекта | Количество | 2 | 0 | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
% | 0,04% | 0,00% | 0,06% | 0,02% | 0,00% | 0,02% | 0,02% | |
Перебраковка | Количество | 65 | 38 | 84 | 20 | 98 | 82 | 31 |
% | 1,3% | 0,7% | 1,6% | 0,4% | 1,9% | 1,6% | 0,6% | |
Достоверность | 98,4% | 98,7% | 99,3% | 98,3% | 99,6% | 98,1% | 98,4% |
Таблица 1.4 – Достоверность по неисправностям, требующим выкатки
Узел | Подвеска, РКМ | Буксовый узел | Опорный стакан | УВМШ | Зуб. зац. | РКМ | МЯП | |
Продиагностировано | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | 5130 | |
Фактическое состояние | Кол. исправных | 5130 | 5130 | 5125 | 5128 | 5126 | 5130 | 5128 |
Кол. неисправных | 0 | 0 | 5 | 1 | 4 | 0 | 2 | |
По результатам диагностики | Кол. исправных | 5043 | 5088 | 5018 | 5106 | 4964 | 5041 | 5082 |
Кол. неисправных | 87 | 42 | 112 | 24 | 166 | 89 | 48 | |
Подтверждение неисправности | 0 | 0 | 3 | 0 | 4 | 0 | 2 |
Окончание таблицы 1.4
Пропуск дефекта | Количество | 0 | 0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 0 |
% | 0,00% | 0,00% | 0,04% | 0,02% | 0,00% | 0,00% | 0,00% | |
Перебраковка | Количество | 87 | 42 | 107 | 22 | 162 | 89 | 46 |
% | 1,7% | 0,8% | 2,1% | 0,4% | 3,2% | 1,7% | 0,9% | |
Достоверность | 98,3% | 99,2% | 97,9% | 99,6% | 96,8% | 98,3% | 99,1% |
Основные технические характеристики прибора СМ-3001 приведены в таблице 1.5.