Анализ отказов буксовых узлов, с использованием информации вибродиагностики

 

Введение

Одной из главных задач, стоящих перед  подвижным составом Российских железных дорог, является повышение их эксплуатационной надежности в целях обеспечения безопасности движения поездов с учетом реализации необходимых тяговых характеристик, улучшение габаритно-массовых и эксплуатационных показателей в широком диапазоне нагрузок и скоростей движения, в сложных климатических условиях.

Из опыта эксплуатации тягового подвижного состава известно, что при существующем методе эксплуатации и ремонта железнодорожной техники, когда замена узлов и механизмов происходит после отработки назначенного ресурса, не учитывается фактическое техническое состояние отработавших изделий. При этом значительная их часть имеет допустимое по ТУ техническое состояние, позволяющее производить дальнейшую эксплуатацию.

В то же время, имеют место случаи преждевременного выхода элементов агрегатов и механизмов из строя. Повышение экономической эффективности применяемого метода эксплуатации локомотивов и вагонов может быть достигнуто за счет внедрения нового, свободного от недостатков метода -метода замены узлов и агрегатов по их фактическому техническому состоянию.

Этот метод предусматривает после отработки агрегатами "гарантированного" ресурса, начиная с момента первой переборки, проведение…………..

 

1 Краткая характеристика ЛВЧД-2

Вагонное депо ЛВЧД-2 располагается на станции Красноярск, Красноярской железной дороги.

Здания и сооружения депо, в которых производственный процесс связан с использованием крупногабаритных и тяжелых объектов, имеют подъездные железнодорожные пути и асфальтированные автомобильные дороги. В темное время суток территория освещается прожекторами мачтового типа.

Территория депо огораживается забором для исключения попадания гражданских лиц. К территории депо примыкают: с востока жилая зона район Ж.Д Больницы, с севера ул. Ломоносова, с юга жилая зона, с юга-запада локомотивное депо.

Пассажирское вагонное депо является основным производственным подразделением вагонного хозяйства и предназначено для выполнения планового деповских видов ремонта вагонов, ремонта и комплектования вагонных узлов и деталей. На базе вагонных депо организуют и обеспечивают подготовку к перевозкам, а также техническое обслуживание пассажирских вагонов в границах установленных участков.

Вагонное депо является сложным промышленным предприятием не только по своей производственной структуре, но и по составу зданий, сооружений, по наличию различных сложных машин и оборудования, средств….

 

2 Буксовые узлы вагонов

2.1 Назначение и классификация букс грузовых вагонов

Для ограничения перемещений (продольных и поперечных) колесных пар относительно тележек, обеспечения передачи нагрузок от кузова на шейки оси предназначены буксовые узлы. Они, также как и колесные пары, относятся к важнейшим элементам ходовых частей вагона.

Динамические нагрузки, которые возникают во время движения подвижного состава, от рельсового пути жестко воспринимаются буксовыми узлами по причине их неподрессоренности. Также на них в процессе эксплуатации постоянно действуют нагрузки от массы брутто. Данный элемент ходовых частей грузового вагона испытает существенные удары во время прохождения вагонами стыков рельсов, действие центробежных сил во время прохождения кривых участков железнодорожного пути, толчки при торможении поезда, наезде колес при спуске вагонов с сортировочных горок.

До недавнего времени в вагоностроении широко распространены были буксовые узлы с подшипниками скольжения либо качения. В последние десятилетия буксовые узлы оборудовались исключительно роликовыми подшипниками, что объясняется их свойством обеспечивать в ходе эксплуатации высокие осевые нагрузки и скорости движения, надежностью и экономичностью.

В настоящее время существует три основных классификации буксовых узлов с роликовыми подшипниками: по типу подшипников, способу их……….

 

2.2 Конструктивные особенности основных типов подшипников вагонных букс

Руководящим документом по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм разрешено применение в эксплуатации роликовых подшипников следующих типов: 36-232726Е2М, 36-42726Е2М, 30-232726Е2М, 30-42726Е2М, которые соответствуют габаритным размерам 130x250x80 мм и требованиям ГОСТ 520, ГОСТ 18572.

Подшипники устанавливаются в корпуса букс. Они крепятся на оси колесной пары тарельчатой шайбой и тремя (четырьмя) болтами М20 (тип РУШ-957-Г) либо корончатой гайкой Ml 10x4 (тип РУ1-950-Г).

Маркировка подшипников производится согласно требованиям ГОСТ 520, ТУ ВНИИПП.048-1-00 на внутреннем и наружном кольцах с одной стороны. В подшипнике 30-42726Е2М СПЗ 256 Э-А-Т: 30-42726Е2М — тип подшипника, СПЗ — предприятие- изготовитель подшипника, 256 — порядковый номер подшипника, Э — год выпуска подшипника, А — месяц выпуска, Т — изготовление подшипника по ТУ.

Рисунок 1 - Буксовый узел с роликовыми цилиндрическими подшипниками с торцевым креплением шайбой тарельчатой и болтами М20:

1 — корпус буксы; 2 — лабиринт отъемный корпуса буксы; 3 — кольцо лабиринтное; 4 — подшипник задний; 5 — подшипник передний; 6 — кольцо плоское упорное; 7 — шайба тарельчатая; 8 — крышка крепительная;

9 — кольцо уплотнительное; 10 — болт М20 для крепления шайбы тарельчатой; 11 — шайба стопорная; 12 — крышка смотровая; 13 — болт М12 крышки смотровой с шайбой пружинной; 14 — прокладка

 

Основным требованием к сдвоенным подшипникам является соответствие ГОСТ 520, ГОСТ 18572, ТУ ВНИПП.048-1-00, ТУ ВНИПП.072-01.

Сдвоенный подшипник состоит из двух подшипников с бортовыми внутренними кольцами, соединенных друг с другом по этим кольцам крепежным кольцом. Внешние торцы наружных колец имеют специальные проточки, в которые установлены для предотвращения попадания посторонних предметов и….

 

4 Назначение систем вибрационного контроля, мониторинга и диагностики

В современной технической диагностике машин и оборудования использование сигналов вибрации является основой для решения как простых, так и самых сложных диагностических задач. Можно выделить четыре основных направления развития вибродиагностики, различающихся не только методами и техническими средствами, но и объектами диагностики.

В порядке повышения сложности объектов диагностики первым направлением можно считать ультразвуковую дефектоскопию простейших деталей и конструкций. Основана она на анализе особенностей распространения вибрационных волн в зоне, имеющихся в объекте диагностики дефектов. Вибрация создается специальным источником высокочастотных колебаний, являющимся частью дефектоскопа.

Ультразвуковая дефектоскопия дает надежные результаты при входном и выходном контроле состояния заготовок и деталей, а также отдельных сварных швов и т.п. Проблемы возникают при диагностике собранных узлов, в которых имеют место многократные отражения и значительные потери высокочастотной вибрации, и, в первую очередь, в местах контакта соединяемых деталей. Технические средства ультразвуковой дефектоскопии используют, как правило, один источник ультразвуковой вибрации и один канал измерения отраженного сигнала.

Вторым направлением является тестовая диагностика механических конструкций, также использующая внешний источник вибрации, но на низких и средних частотах. Основана она на анализе особенностей передачи колебательной энергии от источника в исследуемый объект. Особое внимание в тестовой диагностике уделяется анализу формы колебаний и потерям колебательной энергии на резонансных частотах объекта диагностики. Тестовая диагностика объектов проводится чаще всего проектантами этих объектов, для того чтобы направленно изменять их конструкцию, исключая возможность совпадения частоты основных колебательных сил с резонансными частотами объекта. Другим направлением использования тестовой вибрационной диагностики является выходной контроль простейших конструкций на предмет поиска скрытых дефектов, например трещин и т.п.

Технические средства тестовой диагностики используют, как правило, один источник колебательных сил, например ударного вида (молоток), и два канала измерений, например, один из каналов для контроля параметров удара, а другой – для контроля параметров возбуждаемой вибрации. К третьему направлению относятся методы функциональной (рабочей) диагностики машин и оборудования в процессе эксплуатации по их вибрации.

Именно этому направлению диагностики уделено основное внимание…..

 

 

5 Используемые методы вибрационной диагностики

В механических системах на разной стадии развития дефектов используются разные методы вибрационной диагностики. В первую очередь это касается частотных диапазонов контролируемой вибрации, в которых наиболее отчетливо выявляются зарождающиеся, развитые и аварийно-опасные дефекты.

Жизненный цикл любого элемента (узла) в механическом оборудовании можно разделить на четыре основных этапа – приработки, бездефектной эксплуатации, развития одиночных дефектов и деградации (ускоренного развития цепочки дефектов). На первом этапе идет приработка элементов в составе машины и выявляются только скрытые дефекты изготовления. Снизить их количество можно, повышая качество пооперационного и выходного контроля.

На втором этапе в условиях бездефектной эксплуатации машины происходит только естественный износ ее элементов. На третьем этапе….

 

 

6 Анализ причин отказов буксовых узлов с использованием средств вибродиагностики

От исправного состояния буксового узла во многом зависит безопасность движения поездов. Надёжная работа буксовых узлов в значительной степени обуславливает надёжность и экономичность работы подвижного состава. Повышение интенсивности эксплуатации вагонов на сети ж.д, вызывает увеличение случаев повреждений ходовых частей, в том числе буксовых узлов.

Для повышения эксплуатационной надежности буксовых узлов нужно постоянно проводить анализ мониторинга их выхода из строя с целью усиления контроля с разработкой способов повышения их надежности как в ремонте, так и в эксплуатации. Одним из способов является сбор и обработка статистической информации. Это позволяет: определить отказы; рассчитать количественные показатели надежности узлов; найти уязвимое место в узле.

После анализа и обработки полученных данных были выявлены…..

 

Стоимость НИР на заказ - 1500 руб.