2. Переносные вибродиагностические устройства

На железнодорожном транспорте России используется диагностическое программное обеспечение Ассоциации ВАСТ в составе переносных вибродиагностических комплексов «Вектор – 2000» и «Прогноз – 1». Их основное назначение – диагностика и долгосрочный прогноз состояния узлов вращения, таких как подшипники качения и скольжения, роторы, соединительные муфты, шестерни, электромагнитные системы электрических машин. Но чаще всего они применяются для контроля и прогноза состояния колесно-моторных (КМБ) и колесно-редукторных блоков (КРБ) с тяговыми двигателями постоянного тока.

Оба комплекса включают в себя прибор, обеспечивающий измерение и анализ вибрации, а также программное обеспечение для персонального компьютера, предназначенное для автоматической постановки диагноза и прогноза состояния диагностируемых узлов. В «Векторе – 2000» используется автономный прибор – сборщик данных анализатор СД – 12. В «Прогнозе – 1» используется виртуальный прибор на базе компьютера, в который устанавливается и диагностическое программное обеспечение. Обязательным условием использования обоих комплексов является измерение вибрации в контрольных точках колесно-моторого блока в установившемся режиме его работы. Питание КМБ осуществляется от автономного стабилизатора напряжения как при диагностике КМБ на стенде, так и в составе локомотива, установленного на домкратах. Требования по нагрузке к КМБ, как правило, не предъявляются, но частота вращения колесной пары должна быть выше 250 об/мин. В этом случае время диагностических измерений вибрации минимально, а достоверность получаемых результатов приближается к предельно достижимой.

Многие пользователи систем мониторинга хотят решать такую сложную задачу как переход на обслуживание и ремонт оборудования по фактическому состоянию. Но для этого необходимо обнаруживать и идентифицировать все потенциально аварийно-опасные дефекты на ранней стадии развития, за несколько месяцев до того, как необратимое изменение состояния будет зафиксировано системой мониторинга. Такую задачу могут решать средства превентивной диагностики, которые для каждого вида дефекта используют свои диагностические признаки, позволяющие своевременно его обнаружить, однако в современных системах мониторинга такие средства используются далеко не всегда.

Рассмотрим комплекс вибродиагностики «Прогноз» -1:

Комплекс предназначен для оценки:

-технического состояния;

-остаточного ресурса (промежуток времени до следующей обязательной проверки) подшипников качения и зубчатых передач по результатам одного цикла измерения, обработки, регистрации и анализа сигналов вибрации и частоты вращения механических узлов оборудования.

Оценка технического состояния подшипников производится путем определения относительной количественной оценки (ОКО) развития следующих основных дефектов возникших в процессе эксплуатации:

-бой вала (повышенная вращающаяся нагрузка на подшипник, неуравновешенность ротора, обкатывание наружного кольца);

-неоднородный радиальный натяг (является обычно дефектом сборки, в частности, следствием посадки подшипника на вал, диаметр которого больше допустимого, перекоса вращающегося кольца, повышенной осевой нагрузки на подшипник);

-перекос наружного кольца (возникает обычно при монтаже подшипника и из-за дефектов посадочного места);

-износ наружного кольца (почти всегда происходит локально, изменяя коэффициент трения качения на отдельных участках поверхности наружного кольца);

-раковины (трещины) на наружном кольце (диагностические признаки раковины и трещины практически совпадают);

-износ внутреннего кольца (как правило, происходит локально, но зона повышенного коэффициента трения захватывает область, превышающую расстояние между точками контакта ближайших двух тел качения);

-раковины на внутреннем кольце;

-износ тел качения и сепаратора (относится к наиболее опасным дефектам, так как развивается достаточно быстро);

-раковины и сколы на телах качения (относится к числу наиболее опасных и наиболее быстро развивающихся дефектов);

-дефекты группы поверхностей качения;

-проскальзывание кольца в посадочном месте (является достаточно редким дефектом и может обнаруживаться лишь в том случае, если проскальзывание происходит в момент измерения вибрации);

-дефекты смазки (недостаток смазки или наличие в ней инородных включений);

-не идентифицированный дефект.

Для диагностируемого узла (подшипника), в целом, определено пять классификационных состояний:

“СЛАБЫЙ ДЕФЕКТ” (возможно, обнаружены признаки зарождающегося дефекта; нет оснований для беспокойства),

“СРЕДНИЙ ДЕФЕКТ” (зарождающийся дефект; следует продолжить наблюдение за дефектом при последующих заходах на диагностику),

“СИЛЬНЫЙ ДЕФЕКТ” (развитый дефект; требует ограничения срока эксплуатации до следующей проверки),

”ЗАМЕНИТЬ ПОДШИПНИК” (дальнейшая эксплуатация подшипника недопустима, так как может привести к его разрушению),

“НЕИДЕНТИФИЦИРОВАНЫЙ ДЕФЕКТ ” (программа автоматической диагностики обнаружила неидентифицированый дефект или не обнаружила дефектов вовсе, при наличии явных признаков последнего, например, при прослушивании)

Эти состояния определяются для каждого диагностируемого узла на основе степени развития всех дефектов и с учетом предыдущих диагностик этого узла или узлов такого типа.

После проведения диагностики следует распечатать протокол испытаний и вклеить его в ремонтный журнал формы ТУ-28. Если в протоколе испытаний будет дана рекомендация “сильный дефект моторно-якорного подшипника” (МЯП), или “заменить подшипник”, оператору комплекса необходимо провести повторные измерения с переустановкой датчиков вибрации.