Главная » Просмотр файлов » Пояснительная записка

Пояснительная записка (1228636), страница 5

Файл №1228636 Пояснительная записка (Разработка лабораторного стенда для целей вибродиагностики подшипников качения узлов локомотивов) 5 страницаПояснительная записка (1228636) страница 52020-10-06СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Важным показателем эффективности работ по периодической диагностике КМБ локомотивов в условиях депо является количество отказов подшипников в процессе эксплуатации локомотивов между периодической диагностикой. Причинами таких отказов могут являться либо случаи быстрого развития дефектов из-за нарушений технологий изготовления, ремонта или обслуживания КМБ, либо недостаточная эффективность части используемых алгоритмов диагностирования, ограничивающая достоверность обнаружения некоторых видов дефектов, по крайней мере, на ранней стадии их развития.

В 2014г за время между проведением вибрационного диагностирования произошло 49 случаев отказа подшипниковых узлов в процессе эксплуатации локомотивов. Распределение случаев отказа приведено в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Причины отказов подшипниковых узлов КМБ локомотивов

Причина

Моторно- якорный

Буксовый

ИТОГО

Недопустимый износ (дефект) сепаратора

12

0

12

Ослабление посадки (проворот) внутреннего кольца

8

5

13

Заклинивание тел качения в буртах наружной обоймы

3

0

3

Трещина (дефект) наружного кольца

0

3

3

Трещина (дефект) внутреннего кольца

2

0

2

Отказ упорного подшипника К.П.

0

5

5

Прочие причины:

- нарушение сборки подшипникового узла

1

0

1

- перепробег локомотива

2

0

2

-диагностика не проводилась

1

0

1

- игнорирование рекомендаций о замене узла

0

1

1

- причина не установлена

6

0

6

ИТОГО

35

14

49

Даже простейший анализ приведенных в таблицах 2.1 и 2.2 данных указывает на то, что наиболее сложными для обнаружения применяемыми алгоритмами и средствами вибрационного диагностирования являются:

- Недопустимый износ (дефект) сепаратора подшипника;

- Ослабление посадки (проворот) внутреннего кольца подшипника;

- Отказ (дефекты) упорных подшипников колесной пары, которые используются лишь на некоторых типах локомотивов.

2.1.3 Анализ быстро развивающихся дефектов подшипников

Из всех приведенных дефектов, вызвавших преждевременные отказы подшипников, наибольшую сложность для обнаружения представляет ослабление посадки с последующим проворотом внутреннего кольца подшипника как двигателей, так и букс колесных пар. Ослабление посадки, как и другое нарушение технологии монтажа подшипника – повышенный радиальный натяг внутреннего кольца – могут в короткое время привести к разрушению подшипника. Но если такие последствия повышенного натяга, как трещина внутреннего кольца подшипника, надежно обнаруживаются в процессе вибрационной диагностики функционирующих КМБ, то проворот внутреннего кольца может остаться незамеченным вплоть до начала разрушения подшипника.

Существующие методы обнаружения ослабления посадки внутреннего кольца в подшипнике до начала его проскальзывания, а именно контроль по высокочастотной вибрации ударов в подшипниках с частотой вращения ротора и ее гармониками не могут быть использованы для диагностики КМБ. Причина заключается в наличии таких ударов в бездефектных подшипниках большинства КМБ при работе зубчатой передачи даже с минимальными погрешностями изготовления или при незначительном износе, не влияющем на ресурс передачи.

Конечная стадия ослабления посадки – проскальзывание внутреннего кольца подшипника относительно посадочного места возникает в подшипнике качения при действии повышенных нагрузок, в момент разгона или торможения.

В стабильном режиме работы подшипника, тем более при проведении вибрационного диагностирования на ненагруженном колесно-моторном блоке, силы трения в подшипнике минимальны и недостаточны для возникновения проворота внутреннего кольца на посадочном месте.

Таким образом, существующая технология проведения вибрационного диагностирования КМБ в процессе эксплуатации не позволяет своевременно обнаруживать проскальзывание внутреннего кольца подшипника в посадочном месте. Обнаруживаются лишь его последствия, а именно старение смазки из-за перегрева и далее ускоренный износ поверхностей качения, которые происходят в течение очень короткого времени. В связи с этим контроль качества монтажа внутреннего кольца подшипника должен проводиться при установке нового подшипника на вал другими методами неразрушающего контроля. Для исключения проскальзывания внутреннего кольца подшипника из числа типовых необходимо ужесточить требования по контролю качества посадки подшипников на оси КМБ

Не менее сложны вопросы обнаружения дефектов сепаратора, на которые приходится основное количество отказов подшипников.

Основной функцией сепаратора является равномерное распределение тел качения по окружности подшипника, поэтому сепаратор не несет больших нагрузок и выполнен из мягкого металла. Сепаратор является самой легкой и ненагруженной деталью подшипника, в связи с этим мощность вибрационного сигнала от сепаратора с дефектом мала, что в значительной степени усложняет анализ вибрации и препятствует постановке точного диагноза по степени развития дефекта сепаратора. Помимо этого, по имеющейся статистике установлено, что дефекты сепаратора являются наиболее быстро развивающимися в процессе эксплуатации. От момента появления первых признаков дефекта сепаратора (слабый дефект) до разрушения подшипника наработка (пробег) локомотива составляет 10–12 тыс. км.

На сегодняшний день достоверность постановки диагноза по дефекту сепаратора составляет 83 %. Основными дефектами сепаратора моторно-якорных подшипников тяговых электродвигателей являются предельный износ перемычек сепаратора, ослабление и как следствие обрыв клепок сепаратора. Причиной ослабления и обрыва клепок сепаратора является нарушение технологии сборки подшипника. Причинами повышенного износа перемычек сепаратора являются повышенная нагрузка на сепаратор из-за недостаточного (отсутствия в процессе работы) радиального зазора и попадания в подшипник смазки из кожуха тягового редуктора. Так, при сборке подшипника с недостаточным радиальным зазором и интенсивном нагреве подшипника (разгон, торможение) радиальный зазор переходит в радиальный натяг. В результате в подшипнике возникают повышенные силы трения, в том числе и в контактной паре ролик – перемычка сепаратора, что в свою очередь приводит к интенсивному износу перемычек сепаратора и дальнейшему его разрушению. При попадании смазки ОСП из кожуха тягового редуктора в моторно-якорный подшипник, при отрицательной температуре подшипника также увеличиваются силы трения между телом качения (роликом) и перемычкой сепаратора. Причинами попадания смазки ОСП из кожуха тягового редуктора в моторно-якорный подшипник могут быть:

- Выход из строя войлочных уплотнений кожуха тягового редуктора;

- Износ лабиринтных уплотнений подшипникового щита тягового двигателя;

- Непроходимость атмосферных отверстий в подшипниковом щите тягового двигателя;

- Избыток смазки ОСП в кожухе тягового редуктора, а так же смешивание смазок в кожухе тягового редуктора (имеют место случаи добавления смазки для моторно-осевых подшипников в кожухи тягового редуктора), за счет чего снижается вязкость смазки.

Менее частыми, но не менее опасными являются отказы упорных подшипников букс. Как показывает анализ результатов дефектации отказавших упорных подшипников, основными причинами их отказа являются:

- Излом упорной пружины из-за заводского брака или некачественной сборки подшипникового узла;

- Отсутствие внешнего кольца подшипника (выпадает из крышки при монтаже);

- Недостаточное давление внутреннего кольца на торец оси колесной пары;

- Несоответствие крышек букс (средняя или крайняя);

- Установка разных упорных пружин в буксовые узлы одной колесной пары.

Упорный подшипник крайне сложно диагностировать по вибрации букс. Причинами этого являются:

- Слабый высокочастотный вибрационный сигнал на корпусе буксы, так как вибрация упорного подшипника многократно слабеет при распространении на корпус, как через упорную пружину, так и через радиальные подшипники качения;

- Слабая низкочастотная вибрация буксы даже в осевом направлении из-за низкой нагрузки на упорный подшипник при его диагностировании в депо, не превышающей 120 кг.

С целью изучения возможностей вибрационного диагностирования упорного подшипника букс в условиях депо проведены исследования вибрационного сигнала от 5 упорных подшипников с различными дефектами. Оказалось, что диагностические признаки дефектов упорных подшипников присутствуют в высокочастотной вибрации букс, но они слабее признаков дефектов упорных подшипников до 1000 раз.

В такой ситуации диагностика упорных подшипников может дать результаты только на конечных стадиях развития дефектов и при условии повышения разрешающей способности виброанализатора, а также увеличения времени накопления сигнала вибрации.

2.1.4 Проблемы использования подшипников, не соответствующих требованиям железнодорожных ТУ

В тяговых электродвигателях локомотивов используются радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (роликовые подшипники), которые изготавливают по специальным техническим условиям. Указанные ТУ являются дополнениями общемашиностроительного стандарта ГОСТ 520-2002 «Подшипники качения. Общие технические условия». Технические условия на железнодорожные подшипники содержат специальные требования, существенно ужесточённые по сравнению с ГОСТ 520, к зазорам, материалу, точностным показателям, шероховатости, микроструктуре материала, приёмке, методам контроля, маркировке. Дополнительная маркировка – это (номер подшипника, месяц выпуска, знак Т) указывает на то, что подшипник изготовлен по железнодорожному ТУ ВНИПП 048-1-00 с ненормализованным (знак «Н») радиальным зазором Gr = 145–165 мкм (0,145–0,165 мм).

Основной особенностью эксплуатации подшипников ТЭД является более высокий темп нагрева внутреннего кольца по сравнению с наружным за счёт тепла, выделяемого якорем и зубчатой передачей работающего тягового двигателя. Вследствие этого радиальный зазор в подшипнике при его работе уменьшается. Так, при разности температур колец подшипника в 30 градусов, радиальный зазор в применяемых подшипниках тяговых двигателей уменьшается на 0,055 мм.

Среди подшипников общепромышленного назначения наиболее распространены подшипники, изготовленные по нормальному классу точности с нормальной группой радиального зазора, поэтому в условном обозначении подшипников они не указываются.

Отсутствие дополнительной маркировки указывает на то, что подшипник изготовлен по общемашиностроительному стандарту ГОСТ 520-2002 с нормальной группой радиального зазора по ГОСТ 24810-81 Gr = 50–80 мкм (0,050–0,080 мм).

В итоге при использовании подшипников общепромышленного назначения при разнице температур внутреннего и наружного колец в 30 градусов и выше радиальный зазор полностью выбирается, что приводит к интенсивному износу сепаратора.

При установке подшипников не соответствующих требованиям железнодорожных ТУ требуемый радиальный зазор (0,145–0,165 мм) может достигаться уменьшением величины натяга внутреннего кольца, что в свою очередь приводит к провороту внутреннего кольца и отказу подшипника в процессе эксплуатации.

Ещё одной важной конструктивной особенностью влияющей на эксплуатационные характеристики роликовых цилиндрических подшипников ТЭД является увеличенный осевой зазор между бортиками колец и торцами роликов. Величина этого зазора в маркировке подшипника прямо не отражена и определяется только косвенным путём по стандарту изготовления. Для подшипников, изготовленных по железнодорожному ТУ величина этого зазора установлена ТУ ВНИПП. 048-1-00 (п.3.9.2) для подшипников с роликами длиной более 40 мм составляет 70–150 мкм для новых и 70–250 мкм для ремонтных. Для подшипников изготовленных по общемашиностроительному ГОСТ 520 зазор по торцам роликов не регламентируется, а определяется допусками на изготовление роликов и обоймы, то есть, может начинаться от величины 0 мкм.

В итоге при использовании подшипников общепромышленного назначения возникают случаи заклинивания тел качения в буртах наружной обоймы. При этом следует понимать, что методами вибрационного диагностирования невозможно определить величину радиального зазора и зазора между торцом ролика и буртами наружного кольца.

2.1.5 Выводы и рекомендации

По результатам работ по диагностике подшипников КМБ можно сделать следующие выводы:

Основными дефектами, ставшими причиной отказов подшипников в период эксплуатации локомотивов между диагностированием являются:

- Недопустимый износ (дефект) сепаратора;

- Ослабление посадки (проворот) внутреннего кольца подшипника;

- Дефекты упорного подшипника колесной пары.

Основными причинами выхода из строя подшипниковых узлов являются:

- Попадание смазки из кожуха тягового редуктора в зону работы моторно-якорного подшипника;

Характеристики

Список файлов ВКР

Разработка лабораторного стенда для целей вибродиагностики подшипников качения узлов локомотивов
Рисунок Л.1.vsd
Рисунок Л.2.vsd
Рисунок Л.3.vsd
Рисунок Л.4.vsd
Рисунок Л.5.vsd
Рисунок Л.6.vsd
Рисунок Л.7.vsd
Рисунок Л.8.vsd
Рисунок Л.9.vsd
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6740
Авторов
на СтудИзбе
284
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее