2. Вибрааккустический метод диагностирования колесно-моторного блока.

Виброакустический метод заключается в оценке интенсивности звукового давления (дБ), генерируемого диагностируемым узлом в процессе его работы. При этом в качестве критерия степени разви­тия дефекта принимаются нормативные значения звукового давле­ния, устанавливаемые для конкретного узла. Для измерения акусти­ческого сигнала можно использовать простейшие устройства (шу-момеры, прибор ПИК-1М и др.).

Виброакустическая диагностика по оценке технического состояния тяговых агрегатов без их разборки занимает важное место в системе. Эффективность агрегатов и механизмов ло­комотивов зависит от того, насколько объективно учитываются техни­ческое состояние и особенности конкретной тяговой машины. Это связано с тем, что предусмотренные конструктором свойства и параметры механизма или агрегата в процессе их изготовления не произ­водятся с абсолютной точностью. Разнообразные условия эксплуатации (климатические условия, качество проведения ТО и ТР, квалификация локомотивных и ремонтных бригад и др.) по-разному влияют на интен­сивность износа деталей тяговых агрегатов, еще больше увеличиваются эти различия в эксплуатации. Поэтому знания общих свойств и возмож­ностей тяговых силовых агрегатов тяговых машин недостаточно не только для правильной эксплуатации, но и для ТО и ТР конкретной тяговой машины локомотива.

Определение технического состояния конкретной тяговой машины прогноз дальнейших изменений ее виброакустических пара­метров составляет задачу безразборной диагностики, которая позволяет оценить техническое состояние конкретной машины в данный момент времени — установить, исправна или неисправна машина, какие ее узлы, сопряжения и детали нуждаются в ТО и ТР, каков их ресурс (каков износ элементов структуры тяговой машины и пр.).

В связи с особыми условиями работы железнодорожного транспор­та локомотивный парк должен бесперебойно и надежно работать, по­этому установлены плановые ТО и ТР для проверки его технического состояния. И нередко эти мероприятия, предусматривающие разборку агрегатов, необоснованны. Кроме лишних затрат труда и средств, они ухудшают техническое состояние элементов тяговых машин, поскольку нарушается взаимная приработка деталей, их сопряжений.

Знание фактической потребности тяговых машин и силовых агрега­тов локомотивов в ремонте позволяет избегать ненужных разборок, ликвидировать преждевременные ремонты агрегатов локомотива, снизить капитальные ремонты и сократить межпоездные ремонты — внепла­новые.

Систематическая виброакустическая диагностика силовых агрегатов локомотивов поможет своевременно выявить неисправности, поддер­жать высокие эксплуатационные показатели, что способствует более полному использованию технических возможностей тяговых машин.

Разработанные методы и средства виброакустической диагностики позволяют с достаточной точностью и достоверностью выявлять при­чины неисправностей тяговых машин, устанавливать их потребность в ТО и ТР, проверять эксплуатационные показатели, прогнозировать по вибрационным параметрам ресурс безотказной работы узлов и механиз­мов тяговых машин локомотивов.

В дальнейшем, по мере повышения виброакустической надежности и долговечности электромеханической системы и создания более совер­шенных диагностических методов и средств, значение виброакустиче­ской диагностики и прогнозирования технического состояния еще более возрастает. Отпадает надобность в разборках машин с целью проверки их технического состояния, значительно снизится количество ремонтов, в особенности ТР-3 и капитальных. Ремонт силовых агрегатов локомо­тива будет проводиться на основе виброакустической диагностики при полном использовании ресурса тяговых агрегатов и узлов электромеха­нических систем локомотива.

Совокупность внутренних свойств силового агрегата или механизма в некоторый момент времени t или пробегов 1 локомотива будем назы­вать его техническим состоянием.

Таким образом, задача виброакустической диагностики заключается в определении технического состояния тяговой машины или другого ме­ханизма в эксплуатации. Результаты диагноза должны служить основанием для принятия решения о дальнейшей эксплуатации тягового силового агрегата, а также о характере предстоящего ремонта или обслуживания.

Виброакустическая диагностика технического состояния любой тяговой машины является, по существу, косвенным методом измере­ния некоторых вибрационных параметров тяговой машины и как лю­бое измерение представляет собой сравнение измеряемой величины с эталоном. Элементы тяговых машин, свойства, которые подлежат определению, обычно не доступны для непосредственного наблюдения и измерения, поэтому приходится измерять параметры внешних процес­сов, порождаемых работающей машиной (тепловые, виброакустические процессы и др.), являющиеся носителями диагностической информа­ции, которые в дальнейшем будем называть сигналами. Их способность доставлять технические сведения о машине обусловлена тем, что изме­нения, происходящие в техническом состоянии силового агрегата, сразу же находят отражение в изменениях величины сигнала. Следовательно, регистрация величины сигнала и знания о зависимости его свойств от свойств тяговой машины, позволяющие опытным путем определить ис­комое техническое состояние любого тягового агрегата, т.е. дать оценку степени отклонения технического состояния тяговой машины от нормы по косвенным признакам (по изменению свойств виброакустических параметров машины, зависящих от характера взаимодействия комплек­тующих его узлов и деталей), называется виброакустической диагно­стикой.

Поэтому на основании изуче­ния статистики отказов тяговых машин локомотивов составляется перечень слабых узлов, лимитирующих ресурс агрегата, и составляется перечень подлежащих диагностированию дефектов, обусловленных вы­ходом того или иного структурного параметра (например, радиального зазора в подшипнике качения, степени износа зубьев в элементах тяговой зубчатой передачи, значения дисбаланса цилиндрических деталей в роторных ма­шинах и др.) за допустимые пределы.

Основной отличительной особенностью виброакустической диаг­ностики является использование в качестве диагностических не стати­ческих параметров (к примеру, температуры), а динамических, являю­щихся результатом силового взаимодействия деталей тягового агрегата в процессе его работы, распространяющихся по корпусным конструк­циям механизма и в окружающую среду в виде смещения, скорости и ускорения или пульсации давления воздуха. Широкие частотный и динамический диапазоны колебательных процессов, малая инерцион­ность, большая скорость распространения упругих акустических волн по конструкционным узлам объекта обусловливают быструю реакцию виброакустического сигнала на изменение технического состояния ма­шины.

К важнейшим показателям технического состояния силового агрега­та в электромеханической системе локомотива (тепловоза и др.) относятся параметры СКВ силовых агрегатов (тя­гового генератора, тяговых электродвигателей и вспомогатель­ных механизмов — редукторов, насосов, и др.), под которой понимаются колебания их конструкции, вызванные собственными возбуждающими силами.