4.17. Виброакустический метод.
Диагностический комплекс «ВАСТ»,
Для виброакустической диагностики подшипниковых узлов применяется диагностический комплекс «ВАСТ», в состав которого входит сборщик данных PL – 36 с программным обеспечением «VAST GRB» и сборщик данных СД – 11 с программным обеспечением «VAST DREAM». Сбор данных, то есть измерение параметров вибрации и шума подшипникового узла производит оператор диагностического комплекса. Анализ результатов или диагностику подшипниковых узлов выполняет инженер по неразрушающему контролю.
Ниже приведено краткое описание функций каждой кнопки сборщика данных PL – 36 (рисунок 4.6).
«HELP» - используется для отображения инструкции, загруженных из компьютера вместе с картой;
«VTIL» - делает доступным главное меню которое включает все режимы работы, кроме режима сборщика данных;
- «Пропуск машины»
обеспечивает перемещение по маршрутной
карте в любом направлении на уровне
машины;
«NOTE» - показывает разбитый на страницы список кодов записи наблюдений;
- «Переход к
следующей точки» позволяет перепрыгнуть
к следующей точки измерения в карте, не
обрабатывая текущую точку;
- «Переход к
предыдущей точки» позволяет перепрыгнуть
к предыдущей точке измерения в карте,
не обрабатывая текущую точку;
« READ» - используется для инициализации процесса измерений;
«OK» - в первую очередь используется для того, чтобы принять измерения. Кроме того, используется как клавиша «ENTER» (ввод) при выборе пункта из списка;
«М» + → или «М» + ← - можно расширить спектр, чтобы отобразить все спектральные линии измеренного спектра;
↑ ← → ↓ - перемещение курсора на экране. Значения частоты и амплитуды обновляются по мере перемещения курсора вдоль спектра.
«●» - для отображения гармоник выбранной частоты могут быть показаны курсоры гармоник.
Описание сборщика данных СД – 11; описание клавиш (рисунок 4.7).
«Вкл» - включение выключение сборщика;
«☼» - включение выключение подсветки;
«?» - для получения контекстно-зависимой справки, если возникают затруднения при работе со сборщиком;
«Ввод» - приводит в действие выбранную команду или позволяет перейти в другое меню;
«Отмена» - позволяет отменить начатое действие или вернуться к предыдущему меню (окну).
Остальные клавиши используются для ввода цифр и букв, для управления параметрами экрана при просмотре результатов измерений.
Сборщик СД – 11 является цифровым анализатором сигналов и одновременно легким переносным сборщиком данных с питанием от аккумуляторной батареи. Он разработан для оценки и прогноза состояния вращающегося оборудования по вибрации, а также для измерения и анализа других видов сигналов, преобразованных в электрические.
В его основные функции входят:
проведение измерений по маршрутным картам и вне маршрута;
спектральный анализ сигналов;
спектральный анализ огибающей случайной высокочастотной составляющей вибрации;
отображение и запоминание временных сигналов (режим осциллографа);
определение общего уровня сигнала в заданной полосе частот;
измерение скорости вращения;
измерение амплитуд и фаз вибрации на частотах, кратных обратной.
В дополнительный комплект входит:
программа для балансировки вращающегося оборудования;
наушники для слухового контроля вибрации;
коммутаторы на восемь и шестнадцать каналов для работы с несколькими датчиками вибрации.
Рисунок 4.7.
Прибор ИРП – 12 (индикатор ресурса подшипников).
Подшипники качения при работе генерируют тепло, вибрацию в широкой полосе частот, акустико-эмиссионные сигналы в звуковом и ультразвуковом диапазоне частот и образуют продукты износа от дорожек качения и тел качения, продукты деструкции и коксования масел, при этом скорость деструкции масел значительно возрастает в зонах местного разогрева дорожек, тел качения и в случаях общего перегрева подшипникового узла.
Использование широкополосного ультразвукового диапазона частот для диагностики в приборе ИРП-12 исключает влияние шумов, помех от работающих узлов, деталей, частей агрегата локомотива и повышает надежность диагностики выше 0,9.
Зависимость между техническим состоянием (степенью износа подшипника) и показанием дисплея прибора ИРП-12 от времени работы при номинальной нагрузки подшипника, на пример в роторном оборудовании, представлены на рисунке 4.8.
Кривая Dm – А – В – С – D – Е в координатах D (показание дисплея) и Т (суммарное время работы в часах с момента установки подшипника при рабочей нагрузки оборудования) называется «трендом».
Участок А – В – развитие поверхностных трещин, мелких выкрашиваний;
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 появлением 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, генерация значительной вибрации, до заклинивания с большим тепловыделением.
В точке D – имеется вероятность разрушения сепаратора.
Рисунок 4.8.
Кривая степени износа подшипника.
Индикатор ресурса подшипников ИРП-12 предназначен для проверки технического состояния подшипников качения на работающем оборудовании:
степени износа подшипников в режиме экспресс контроля;
наличие смазки в подшипниковых узлах;
правильности сборки подшипниковых узлов при изготовлении и ремонте;
входного контроля нового и отремонтированного оборудования;
входного контроля подшипников качения.
Рисунок 4.9.
Прибор ИРП – 12.
Прибор состоит:
1 – пьезоэлектрический датчик;
2 – соединительный кабель со штекером;
3 – корпус измерительного блока;
4 – гнездо подключения блока;
5 – кнопка включено – выключено;
6 – кнопка ПИК наибольших значений замера;
7 – дисплей;
8 – батарейный отсек.
Из методов диагностики в данный момент наиболее необходим для внедрения в депо Петрозаводск виброакустический метод, для выявления механических неисправностей, для проверки электрических параметров тягового электродвигателя после ремонта испытательная станция.
В виброакустический метод входит диагностический комплекс «VAST» и ИРП-12 (индикатор ресурса подшипников).
Этот метод позволяет выявлять дефекты в подшипниковых узлах электрических машин без их разборки, а также осуществлять послеремонтный контроль.
Кроме того, данный комплекс дает возможность по сигналу выявить дефекты, база которых заложена в компьютере.
Также достоинством комплекса является возможность проведения диагностики в процессе эксплуатации локомотивов.
Вести учет создавая базу данных на каждую электрическую машину находящуюся в эксплуатации.
Испытательная станция позволяет производить проверку электрических параметров тяговых электродвигателей методом взаимной нагрузки.
Метод взаимной нагрузки дает возможность создать условия работы тягового электродвигателя приближенные к реальным.
Метод хорош тем, что после ремонта электрических машин, уменьшается процент их отказов в эксплуатации.