Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Диагностика электромеханических систем транспортного комплекса. Контактная сеть. Учебное пособие
.pdf
Аттенюатор
Рис. 1.15. Функциональная схема прибора ИРП-12
Схема обеспечивает обработку ультразвуковых сигналов, возникающих вследствие дефектов всех частей подшипника, и оценку их совокупного значения в виде обобщенного критерия степени износа
подшипника в балльной форме. Критерии степени износа подшипников в цифровой форме выводятся на дисплей. Состояние износа оценивается путём сравнения фактического показания дисплея при проверке технического состояния подшипника с данными, полученными
экспериментально по различным дефектам якорных подшипников.
Зависимость между техническим состоянием (степенью износа
якорного подшипника) и показанием дисплея D прибора ИРП-12 в
функции времени работы при номинальной нагрузке подшипника показана на рис. 1.16.
Кривая Dm-a-b-c-d-e в координатах D (показания дисплея) и Т
(суммарное время работы в часах с момента установки подшипника
при рабочей нагрузке оборудования) показывает степень износа подшипника от времени. Точки кривой соответствуют следующим состояниям подшипника (если дефекты смазки и монтажа отсутствуют):
Dm – исходное состояние;
точка a – накопленные усталостные микротрещины в поверх-
ностном и приповерхностном слоях тел и дорожках качения приводят
к микровыкрашиваниям;
участок а-b – развитие поверхностных трещин, мелких выкраши-
ваний, зарождение пятен выкрашивания на телах и дорожках качения;
31
Da
Db
Dc
Dd
De
Dm
D
a
b
c
d
e
T
Ta Tb Tc Td Te
0
Рис. 1.16. Зависимость между состоянием
подшипника и показаниями дисплея прибора
ИРП-12
участок b-c – развитие трещин на телах и дорожках качения,
приводящих в дальнейшем к выкрашиванию металла с образованием
раковин; начало интенсивного износа сепаратора; рост пятен выкрашивания;
участок c-d – образование мелких раковин, развитие трещин до
сквозных на кольцах подшипника;
точка e – работа подшипника с крупными раковинами, трещина-
ми, генерация значительной вибрации до заклинивания с большим
тепловыделением;
точка d – вероятное разрушение сепаратора.
Oбласть кривой Dm-a определяет зону устойчивой работы под-
шипника, a-c – область возможной эксплуатации, а переход показаний
прибора в зону c-e сигнализирует о недопустимости дальнейшей эксплуатации. Для каждого конкретного подшипникового узла кривая D(T) снимается экспериментально. На ней устанавливают границы областей износа.
Прибор работает следующим образом. Пьезодатчик включенного
прибора прикладывается к наружной поверхности подшипникового
узла в месте нахождения подшипника. Акустико-эмиссионный сигнал
от работающего подшипника в полосе частот 20…300 кГц, несущий
информацию об износных дефектах подшипника, после обработки в
балльной цифровой форме выводится на дисплей.
С использованием компьютерных технологий работают диагностические комплексы ВЕКТОР-2000, ВЕКТОР-2 (ПРИЗ) и ПРОГНОЗ-1.
32
Программно-методические комплексы виброакустической диагностики (ПМК-ВД), ВЕКТОР-2000, ВЕКТОР-2 (ПРИЗ) предназначены:
для контроля технического состояния подшипников качения по-
сле их монтажа на локомотиве и в процессе эксплуатации;
раннего обнаружения дефектов подшипниковых узлов с опреде-
лением вида и величины всех 12 возможных дефектов подшипника;
контроля развития дефектов вплоть до предаварийного состоя-
ния или замены подшипника с максимально возможными интервалами
между измерениями;
экспресс-прогноза технического состояния подшипников каче-
ния по однократным или периодическим измерениям вибрации для
назначения сроков технического обслуживания или ремонта;
накопления и хранения информации о состоянии подшипников
качения в процессе эксплуатации.
Программно-методическое обеспечение виброакустического комплекса позволяет производить:
автоматическую обработку результатов измерений вибрации
виброанализатором с определением значений диагностических параметров и выводом их на экран монитора;
автоматическую идентификацию всех обнаруженных из 12 ос-
новных дефектов подшипников качения с указанием их глубины;
автоматическое определение рекомендованных пороговых зна-
чений для каждого вида дефекта с возможностью их корректировки по
результатам анализа накопленной пользователем информации;
автоматическое определение гарантированного срока эксплуата-
ции подшипника до ±20 % от его среднего ресурса (при отсутствии
опасных дефектов);
выдачу рекомендаций по устранению дефектов или замене под-
шипника при обнаружении опасных дефектов;
диагностирование неограниченного количества подшипников,
формирование и корректировку баз данных;
ввод в базу данных информации о подшипниках с её автомати-
ческой корректировкой;
автоматический поиск ошибок и проверка совместимости ре-
зультатов периодических измерений вибрации;
детальное диагностирование подшипника в автоматическом ре-
жиме с выводом промежуточных результатов на экран монитора.
33
Глава 2. ДИАГНОСТИКА
МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
К механическому оборудованию транспортного средства, как известно, относятся [4]:
кузов и его оборудование;
ходовые части;
устройства направления движения.
Из оборудования, размещаемого в кузове подвижного состава,
наибольшее внимание привлекает пневматическое, поскольку пневмосистема транспортного средства – зачастую единственный источник
энергии для приведения в действие одного из наиболее ответственных
узлов экипажа – его механических тормозов. Кроме того, она же служит и источником сжатого воздуха для системы подвески кузова в тех
случаях, когда в качестве упругих элементов используются пневморессоры баллонного, диафрагменного и других типов.
Традиционно сложилось так, что пневмосистема транспортного
средства состоит из двух составных частей: напорной магистрали, давление в которой существенно превышает давление срабатывания исполнительных механизмов потребителей, и магистрали низкого давления, от которой и получают питание потребители сжатого воздуха. Для
контроля величины давления сжатого воздуха на панели управления
ПС установлены манометры, измеряющие давление сжатого воздуха в
напорной и тормозной системах и позволяющие водителю обнаружить
возникшую во время движения неисправность.
В период эксплуатации ПС из-за воздействия на него вибрации,
ударных нагрузок, ускорений и замедлений ухудшается герметичность
пневмосистемы (увеличиваются утечки воздуха), что сказывается,
прежде всего, на цикле работы компрессора, а также на эффективности
34
работы пневмооборудования. Поскольку утечка воздуха сопровожда-
Р
i
Р
Р
раб СА
E
В
Р
ут
t
5
D
T
t
t
1
t
2
t
3
t
4
t
i
Р
min
Р
max
в
Р
min
н
Р
max
Р
max
н
Р
min
в
F
ется падением давления в системе, в качестве диагностического признака её технического состояния целесообразно использовать давление
сжатого воздуха.
Правила технической эксплуатации ПС, в частности троллейбуса,
запрещают эксплуатацию на линии транспортного средства, если время наполнения пневматической системы сжатым воздухом от нулевого
до рабочего давления превышает установленную норму; регулятор
давления не поддерживает рабочее давление в пневматической системе
в пределах 0,35…0,65 МПа; утечка воздуха из пневмосистемы заторможенного пневматическим тормозом вагона в течение 5 мин превышает 0,05 МПа. Инструкцией определено, что утечка воздуха из пневмосистемы должна замеряться в двух режимах: во-первых, при открытых дверях и заторможенном вагоне; во-вторых, при закрытых дверях
и заторможенном вагоне. Эти параметры проверяются при диагностировании с помощью ручных средств измерения (секундомер) и визуального контроля за показаниями манометра, что, конечно же, вносит
существенную погрешность в процесс измерения и не исключает субъективного фактора.
Диаграмма изменения давления при проверке пневмосистемы в соответствии с регламентирующими документами имеет вид, приведённый на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Диаграмма изменения давления при проверке
пневмосистемы
35
В режиме «Производительность» (участок
0 A
i
P
i
t
раб
P
1
t
рабi
PP
1i
tt
1i
tt
рабi
PP
AB
i
P
i
t
ут
P
2
t
CD
EF
i
P
вв
min maxi
P P P
в
min
P
в
max
P
) нормативное
время, за которое давление в пневмосистеме должно измениться от
нулевого до рабочего, составляет 3,5 мин. В этом режиме с целью сокращения непроизводительных затрат времени необходимо контролировать одновременно два текущих параметра: давление
наполнения
и
, которые сравниваются с нормативными значениями
соответственно. Если при
выполняется условие
и время
или при
выполняется условие
, то проверка счита-
ется успешной и дается промежуточная оценка «1 – годен». В противном случае дается оценка «1 – не годен».
В режиме «Герметичность 1» (участок
) проверяется величина утечки воздуха из пневмосистемы при определенном положении
элементов пневматического привода (двери открыты, подвижной состав заторможен). Как и в режиме «Производительность», в данном
случае также целесообразно одновременно контролировать два теку-
щих параметра
соответственно
и
, при этом нормативные значения выбираются
и
(за 5 мин давление в пневмосистеме не долж-
но снизиться более чем на 0,05 МПа). Проверка выполняется аналогично описанным выше условиям. В результате дается вторая промежуточная оценка «2 –годен» или «2 – не годен».
Режим «Герметичность 2» (участок
) выполняется аналогично
режиму «Герметичность 1», особенность его в том, что элементы пневмопривода теперь должны находиться в другом положении (двери закрыты, подвижной состав заторможен). В результате дается третья промежуточная оценка «3 – годен» или «3 – не годен».
Затем выполняется режим «Пределы регулирования» (участок
), в котором контролируется работа регулятора давления как од-
ного из элементов пневмосистемы. В этом режиме контролируется
только один текущий параметр
проверяется условие
; после отключения компрессора
, где
и
– нормативные
значения минимального и максимального давления при отключении
компрессора; если условие выполняется, то дается четвёртая промежуточная оценка «4 – годен» или «4 – не годен». В нижней точке диаграммы (при включении компрессора) контроль выполняется аналогично, при этом дается пятая промежуточная оценка «5 – годен» или
36
«5 – не годен». В случае если все пять оценок были положительны, то
Р
раб
Р
E
D
F
В
Р
max
в
Р
max
Р
max
н
Р
min
в
Р
min
Р
min
н
T
t
t
2
t
4
t
1
0
0
i
P
i
t
дается общая оценка «годен».
Значительные затраты времени на диагностирование пневмосистемы
ПС приводят к неоправданным простоям, которые можно сократить,
используя экспресс-диагностику пневмосистемы (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Диаграмма изменения давления при ускоренной
проверке пневмосистемы
Структурная схема устройства для контроля пневмосистемы
(рис. 2.3) состоит из следующих элементов: измерительного преобразо-
вателя (датчика), регистрирующего устройства аналоговой информации;
блока-анализатора сигнала (БАС), блока управления (БУ).
Устройство работает следующим образом: после подтверждения
команды «Готов» (
ние компрессора, БАС ведёт отсчёт времени
ных интервалов, указанных ранее.
Заданная программа проверки (очередность выполнения команд)
выполняется по командам с БУ. При этом команды «Включить компрессор», «Отключить компрессор», «Стравить воздух», «Закрыть двери», «Затормозить вагон» могут выполняться автоматически (при соответствующей конструктивной доработке троллейбуса) либо оператором после подачи с БУ определённого сигнала, например, на световое
табло.
) с БУ выдается команда «Пуск» на включе-
, а также всех времен-
37
В режиме «Пределы регулирования» включение и отключение
i
t
i
P
1
t
раб
P
Пневмосистема
Датчик
Блок
Регистрирующее
информации
Блок
сигнала
ЭВМ
Рис. 2.3. Блок-схема устройства диагностирования пневмосистемы
троллейбуса
компрессора осуществляются под контролем регулятора, установленного на троллейбусе. Давление в точках E и F измеряется автоматически по команде с БУ либо по команде оператора.
троллейбуса
давления
устройство аналоговой
управления
анализатора
Результаты измерения диагностических параметров сравниваются с
нормативными значениями и регистрируются ЭВМ, при этом дается
также оценка «годен» – «не годен». С целью автоматизации процесса
анализа технического состояния пневмосистемы разработан алгоритм
(рис. 2.4), позволяющий проводить измерения и оценивать результаты
в четырех режимах: «Производительность», «Герметичность 1», «Герметичность 2», «Пределы регулирования».
Алгоритм работы устройства и анализа изменения давления в
пневмосистеме построен следующим образом: после проверки исходного состояния в блоке 1 формируется команда «Пуск», в блоках 2 и 4
идет сравнение текущих параметров
ями
и
. При выполнении одного из условий в блоках 2 и 4 вы-
ключается компрессор и дается оценка: «1 – годен» или «1 – не годен»
(блоки 7, 9). Если результат проверки положителен, то приступают
и
с нормативными значени-
38
«Пуск»
1
устi
tt
Нет
рабi
PP
Нет
Да
Да
«откл. компрессор»
i
PP
1
нв
раб рабi
P P P
да
«1 – не годен»
1
устi
tt
Нет
Нет
«1 – годен»
1
1
1
утi
PP
Нет
«3 – годен»
«3 – не годен»
'
утi
PP
устi
tt
2
утi
PP
Нет
Да
«4 – не годен»
«4 – годен»
н 2 в
max maxi
P P P
Нет
«5 – не годен»
«5 – годен»
Да
нв
min mini
P P P
Да
«6 – годен»
«6 – не годен»
Нет
Да
14
15
16
17
18
19
21
22
23
24
устi
tt
10
11
12
13 9 8 7 6 5 4 3 2
1
«откл. компрессор»
i
tt
1
Рис. 2.4. Алгоритм автоматического контроля технического состояния
пневмосистемы
39
к следующей проверке «Герметичность 1». Задается уставка по време-
2
ут
P
1
утi
PP
нв
max maxi
P P P
Рис. 2.5. Стенд для контроля
пневмосистемы
ни (блок 2), после чего проверяется текущее значение давления по отношению к уставке
. Если условие
выполняется, то дается
оценка «3 – годен», в противном случае дается оценка «3 – не годен».
Аналогично выполняется режим «Герметичность 2» (блоки 15–19).
Затем проверяется верхний предел регулирования. После автоматиче-
ского отключения компрессора проверяется условие
«5 – годен», в противном случае дается оценка «5 – не годен».
Таким образом, техническое со-
стояние пневмосистемы троллейбуса
определяется на основе измерения
пяти параметров, при этом анализ
может выполняться как визуально, так
и в автоматическом режиме.
Для диагностирования пневматических систем троллейбусов всех типов в НИКТИ ГХ разработан переносной стенд СКП (рис. 2.5). Он позволяет измерять следующие параметры (непосредственно на троллейбусе):
производительность компрес-
сора;
давление сжатого воздуха, при
котором открывают редуктор давления
(ЗиУ-9, ЗиУ-10) и двухкамерный регулятор давления (Тр-9);
давление сжатого воздуха, при котором включается и выклю-
чается электродвигатель компрессора;
давление сжатого воздуха, развиваемое тормозным краном в
тормозных цилиндрах ведущих и ведомых мостов при сжатии педалей
тормозной (ЗиУ-9, ЗиУ-10), экстренного тормоза и электропневматического тормоза (Тр-9, Тр-14, ДАК-317);
время нарастания и спада давления в тормозных цилиндрах ве-
дущих и ведомых мостов троллейбусов всех типов во всех режимах
торможения;
давление сжатого воздуха в тормозном приводе второй машины
на разных тормозных позициях и синхронность срабатывания приводов тормозов троллейбусов, управляемых по системе «многих
единиц»;
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]