Диагностика колесно-моторного блока локомотивов КР

Российский  государственный открытый технический  университет путей сообщения

 

Кафедра «Тяговый подвижной состав»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по  дисциплине

«Диагностика  и техническое обслуживание локомотивов»

Тема: «Диагностика колесно-моторного блока локомотивов»

0454-п/Т-1133 ДиТОЛ.КР 07133.00.00

 

 

(отметка  о зачете)		Выполнил:
Рецензент: Бухтеев В.Ф.       (подпись)       (дата)		Студент V-го курса факультета  «Транспортные средства» Зуев М.В. Шифр: 0454-п/Т-1133       (подпись)       (дата)   393760 Тамбовская обл. Г. Мичуринск Ул. Гончарова д.91

Воронеж – 2008

Содержание

Введение	стр.
1.  Обзор  технических систем технической  диагностики………………..	_____
2. Использование  средств технической диагностики  колесно-моторного блока………………………………………………………………	_____
2.1 Использование  методов вибродиагностики…………………………..	_____
2.1.1 Принципы  вибродиагностики………………………………………...	_____
2.1.2 Стратегия  мониторинга и вибродиагностики……………………...	_____
2.1.3 Используемые параметры вибрации………………………………...	_____
2.1.4 Диагностический комплекс «Вектор 2000»…………………………	_____
2.2. Диагностика  колесно-моторного блока методом  акустической эмиссии……………………………………………………………………….	_____
3. Методика  диагностирования колесно-моторного  блока тепловоза ЧМЭ3 диагностическим  комплексом «Вектор-2000»……………………	_____
3.1. Технические средства  и вспомогательные устройства, применяемые при технической диагностики колесно-моторного блока (КМБ) тепловоза ЧМЭ 3……………………………………………...	_____
3.2  Порядок  диагностики КМБ тепловозов серии  ЧМЭ-3 вибро-диагностическим комплексом «Вектор-2000»……………………………	_____
3.3  Обработка  результатов диагностики подшипников  качения……..	_____
3.3.1 Типовые  диагностические признаки дефектов…………………….	_____
3.3.2. Выдача  диагноза и рекомендаций по  данным проведенных измерений для буксового узла тепловоза ЧМЭ 3………………………...	_____
4. Охрана труда  при проведении диагностирования…………………….	_____
Список использованной литературы………………………………………	_____

Введение

Одной из важнейших задач железнодорожного транспорта на современном этапе является повышение надежности работы тягового подвижного состава, снижение трудоемкости ремонта и как результат этого – снижение эксплутационных расходов. Основным методом повышения надёжности подвижного состава является система планово-предупредительного ремонта и обслуживания (ППР), которая представляет собой комплекс мероприятий по поддержанию работоспособности и исправности подвижного состава, которые осуществляются как при производстве плановых видах ремонта, так и непосредственно в процессе эксплуатации и ожидании работы, а также при нахождении в резерве или запасе.

Анализ показывает, что из общего количества операций технического обслуживания более 50 % приходится на контрольные работы, около 30 % - на крепёжные, около 15 % - на регулировочные и до 5% - на смазочные операции. В тоже время около 25 % времени ТО затрачивается на локализацию дефектной области (выявление неисправности узла или агрегата), около 40 % - на поиск дефекта внутри этой области и только 35 % - на восстановление (ремонт) отказавшего элемента. Поэтому столь актуальна разработка совершенных методов и средств контроля технического состояния деталей узлов и агрегатов локомотивов. Требуется и соответствующая организация технического обслуживания, совмещаемого с контрольно-диагностическими операциями, выполняемыми с помощью специальных средств диагностирования.

Система планово- предупредительного ремонта и обслуживания подвижного состава за более чем 50-летний срок хорошо зарекомендовала себя и позволила увеличить межремонтные пробеги локомотивов в 2-3 раза. В то же время существующая система планово- предупредительного ремонта и обслуживания подвижного состава в ее нынешнем виде не отвечает требованиям сегодняшнего дня. Она не учитывает климатические и эксплутационные условия полигона работы локомотивов, физический износ подвижного состава, интенсивность его использования, конструктивные особенности каждой серии локомотивов. Поэтому все более актуальными становятся задачи, связанные с переходом на систему ремонта по техническому  состоянию. Опыт показывает, что переход на новую систему ремонта возможен только с одновременным внедрением современных диагностических комплексов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  Обзор технических  систем технической диагностики.

 

На локомотивах сосредоточены  узлы и агрегаты, имеющие различные конструкционные исполнения и большой разброс по остаточному ресурсу. Мероприятия по поддержанию их работоспособности проводятся как на этапе эксплуатации в виде технического обслуживания (ТО) или текущего ремонта (ТР), так и при проведении средних и капитальных ремонтов (СР,КР).

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 принимаются решения об исправном и неисправном состоянии, определяют остаточный ресурс работоспособности, обеспечивающей должную надежность в эксплуатации. Преимущества данной системы в адресности ремонта, что позволяет существенно снизить затраты на поддержание работоспособности. Система позволяет прогнозировать прогнозирование без разборки узлов и агрегатов, гарантированную надежность при повторном использовании деталей с узлов и агрегатов, выработавших ресурс по другим элементам.

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 (CjB), 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. Для проведения такой диагностики дефектов подшипников качения вполне достаточно иметь простейший виброметр (например, LV-2, К-4102). Однако метод диагностики по общему уровню вибрации позволяет определять дефекты лишь на самой последней стадии их развития, когда они уже приводят или уже привели к разрушению узлов.

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.

Следует также отметить, что для каждого конкретного  подшипникового узла уровни порогов сильного дефекта реально приходится подбирать и постоянно корректировать, исходя из практического опыта и фактического состояния. Уровень не рассчитывают средствами программного комплекса, хотя такая функция присутствует, а именно подбирают. Изложенный метод реализован в диагностических комплексах «Прогноз-1» (Россия, 4ВНТиТ МПС, г. Омск), «Вектор-2000», КПА-1В (Россия, Ассоциация «ВАСТ», г. Санкт-Петербург), «Спектр-07» (Россия, ЗАО «ТСТ», г. Санкт-Петербург).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Использование средств технической диагностики колесно-моторного блока.

 

В настоящее время  широкое распространение при диагностике колесно-моторного блока получили виброакустические методы диагностики.

 

2.1 Использование  методов вибродиагностики.

 

Задачи диагностики  подшипников качения локомотивов  в процессе эксплуатации решаются ,как правило, одним из трех основных способов. Первый использует алгоритмы обнаружения дефектов по росту температуры подшипникового узла, второй – по появлению в смазке продуктов износа, а третий – по изменению свойств вибрации (шума). Наиболее полная и детальная диагностика подшипников с обнаружением и идентификацией дефектов на ранней стадии развития выполняется по сигналу вибрации подшипника, в основном, высокочастотной.

 

1. Принципы вибродиагностики.

 

Вибрация и шум - естественные процессы, протекающие в машинах и оборудовании, и возбуждаются они теми же динамическими силами, которые являются причинами износа и разных видов дефектов.

Динамические силы в  машинах возбуждают вибрацию либо непосредственно, либо силы возбуждают шум, а шум - вибрацию корпуса.

Вибрация, в зависимости от природы возбуждающих ее сил, может быть либо детерминированной (чаще периодической), либо случайной.

Один из простейших примеров детерминированного сигнала вибрации - гармоническое колебание ( рис 2.1.).

 

 

Рис.2.1. Простейшее гармоническое колебание

Оно характеризуется  амплитудой (пиковое значение Х_пик, среднеквадратичное значение Х_скз или среднее значение Х_ср продетектированного сигнала), частотой f=1/T и начальной фазой.

Случайный сигнал (рис.2.2.) может принимать любое значение в определенном диапазоне, поэтому  его характеризуют не амплитудой, частотой и фазой, а пиковым значением, среднеквадратическим значением, средним значением (продетектированного сигнала) и значением от пика до пика.