автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Разработка методики определения состояния буксовых узлов колесных пар тележек путеукладочного крана

На правах рукописи

МОКИН ДМИТРИИ ГЕННАДЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ БУКСОВЫХ УЗЛОВ КОЛЕСНЫХ ПАР ТЕЛЕЖЕК ПУТЕУКЛАДОЧНОГО КРАНА

Специальность: 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ДЕК 2009

Москва - 2009г.

003487889

Работа выполнена в Московском Государственном Техническом Университете им. Н.Э. Баумана.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Вершинский Анатолий Владимирович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ковальский Виктор Федорович, кандидат технических наук Сивоглазов Анатолий Сергеевич

Ведущая организация: ООО НЛП «Подъемтранссервис»

Защита состоится «.

7/ » фе&рЛ 20 03 года в Шю

часов на заседании

диссертационного совета Д 212.141.07 в Московском Государственном Техническом Университете им. Н.Э. Баумана по адресу: 105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5.

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просьба высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского Государственного Технического Университета им. Н.Э. Баумана.

Автореферат разослан «_»_20_г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В условиях эксплуатации путеукладочных кранов буксовые узлы колесных пар тележек испытывают сочетание статических и динамических нагрузок. Существенную роль играют при этом неровности железнодорожного пути. На работу этих узлов влияют также возможные нарушения правил сборки и эксплуатации. Сочетание этих факторов в ряде случаев приводит к образованию повреждений и отказов. В настоящее время все большее значение приобретает необходимость контроля букс колесных пар путеукладочных кранов методами вибродиагностики, позволяющими проводить анализ технического состояния узлов без их разборки. Такая потребность в мониторинге и диагностике возникает с целью обеспечения безопасности движения на основании проанализированных отказов при эксплуатации машин за последние 7 лет (с 2000 по 2007 гг.).

В процессе эксплуатации путеукладочных кранов были выявлены различные дефекты буксовых подшипников:

1. Разрыв внутреннего кольца подшипника из-за возникновения в нем высоких внутренних напряжений в начале эксплуатации при пробеге путеукладочного крана до 200 тыс. км.

2. Излом и разрушение сепараторов, которые происходят вследствие следующих причин: использование некачественного подшипника; обводнение смазки и недостаточное ее количество между центрирующими поверхностями сепаратора и бортами колец подшипников, приводящее к сухому фению и износу сепаратора.

3. Проворог и потеря натяга внутренних колец на шейках оси, возникающие в результате нарушения температурного режима при монтаже букс, правил производства замеров посадочных диаметров внутренних колец подшипников и шеек оси и некачественной настройки измерительных приборов и инструментов.

А. Излом упорного кольца подшипника вследствие нарушения технологии монтажа (несоблюдение параллельности прилегаемых друг к другу поверхностей: внутреннего переднего кольца, упорного кольца и торцевой шайбы).

5. Усталостные выкрашивания (раковины) на дорожках качения внутренних и наружных колец и роликах, возникающие как дефект эксплуатационного характера.

Проведенный анализ публикаций за период с 1995 по 2008гг. показал, что работ по диагностике букс тележек путеукладочных кранов недостаточно.

Цель исследования. Целью исследования является повышение технического состояния буксовых узлов тележек путеукладочного крана (на примере УК 25/9-18). Необходимость диагностики буксовых узлов обусловлена требованием обеспечения безопасной эксплуатации крана с целью своевременного выявления дефектов и предупреждения внезапного его отказа (из-за выхода букс из строя). Итогом исследования является создание методики определения технического состояния букс по параметрам высокочастотной вибрации (ВВ) и определения их пороговых значений.

Основные задачи исследования.

1) Обосновать диагностику буксовых узлов колесных пар тележек путеукладочного крана по высокочастотной вибрации (ВВ) в частотном диапазоне 20-500 кГц.

2) Разработать программное обеспечение по обработке и анализу сигнала высокочастотной вибрации подшипникового узла.

3) Экспериментально исследовать изменения параметров ВВ подшипниковых узлов с учетом влияния типа и количества смазки, радиальных зазоров в подшипниках.

4) Экспериментально установить влияние конструктивных параметров буксовых узлов тележек путеукладочного крана (фактических радиальных зазоров подшипников и осевого разбега буксы) на параметры высокочастотной вибрации.

5) Разработать методику, включающую программное обеспечение по определению технического состояния буксового узла тележки путеукладочного крана на основе критериальных уравнений связывающих параметры ВВ с конструктивными параметрами узлов.

Методы исследования. В настоящее время при вибродиагностике используются четыре основных метода оценки технического состояния подшипников применяемых в различных изделиях машиностроения, таких как определение ПИК-фактора, анализ прямого спектра и спектра огибающей сигнала, измерение ударных импульсов (SPM).

В работе преимущественно применяются комплексно два метода: измерение ударных импульсов (SMP - «Shock Pulse Method») и определение ПИК-фактора. SPM метод основан на оценке ударных импульсов, возникающих в поврежденных подшипниках. Существующие портативные приборы, основанные на SPM методе, позволяют выявить повреждения на последней стадии развития в эксплуатации, давая обобщенную характеристику работы подшипника. При анализе сигнала по методу ударных импульсов в совокупности с методом определения ПИК-фактора получаем информацию о техническом состоянии узла. При использовании методов анализа прямого спектра и спектра огибающей сигнала можно определить степень развития и локализацию повреждений.

Объектом исследования являются буксовые узлы тележек путеукладочного крана на примере УК 25/9-18.

' Научная новизна состоит в:

'•> анализе технического состояния буксовых узлов тележек ■ путеукладочного крана методами вибрационной диагностики с использованием высокочастотного сигнала (20кГц-500кГц). ❖оценке эффективности смазывания поверхностей деталей подшипниковых узлов для разных типов и количеств смазочных материалов (с использованием графиков стабилизации слоев смазки на основе данных высокочастотной вибрации); ♦> разработке методики анализа технического состояния буксовых узлов по параметрам ВВ, включающей получение критериальных уравнений параметров вибрации в зависимости от конструктивных параметров буксового узла тележки путеукладочного крана; ❖ определении зон и полей вибрации работы буксовых узлов и вычислении пороговых значений параметров ВВ для дальнейшей их оценки и сравнения. Практическая ценность работы. Разработан и изготовлен стенд для апробации и отработки методики диагностирования. Апробирована созданная методика на стенде обкатки колесной пары путеукладочного крана в заводских условиях. Обоснованы рекомендации по сборке буксовых узлов тележек путеукладочного крана. Разработано программное обеспечение оценки технического состояния буксовых узлов по диагностической методике.

Достоверность полученных результатов основана на корректном использовании современных математических методов обработки экспериментальных данных, вычислительной техники и стандартных прикладных пакетов математического анализа.

Реализация диссертации. Материалы диссертационной работы используются в виде инструкции по сборке буксовых узлов тележек путеукладочного крана на ОАО «Калугапутьмаш». Они внедрены также на

кафедре «Деталей машин и подъемно-транспортного оборудования» в КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана в лабораторный практикум с использованием диагностического стенда.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были доложены на кафедре «Подъемно-транспортных машин» МГТУ им. Н.Э. Баумана и на 5ти межвузовских конференциях (2005-2009гг.), международной выставке «Путевых машин» в городе Калуга в 2006 г.

По материалам диссертации опубликовано 5 работ. 3 из них опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, включает 14 таблиц, 42 рисунка, список литературы из 75 наименований и 1 приложения на 8 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы диссертации и общую характеристику работы.

Глава I посвящена постановке цели и задачам исследования с помощью методов вибрационной диагностики буксовых узлов тележек путеукладочных кранов.

В главе представлен обзор методов современного контроля состояния буксовых узлов. Показано, что на данный момент используется контроль состояния буксовых узлов путевых машин в процессе эксплуатации при планово-профилактическом обслуживании, которое проводится при ремонтных работах в установленные сроки и по фактическому состоянию до выхода из строя буксового узла. При этом используется метод неразрушающего контроля по изменению температуры буксовых узлов. Приведены отказы 2ООО - 2007 гг. путеукладочного крана, возникающие в

эксплуатации, которые могут иметь тяжелые последствия (аварии, крушения, сход колесной пары с рельс) (рис. 1.).

Легенда

Гидрооборудование

Певмооборудование

Силовая установка

Ходовая часть

Рабочие органы

Электрооборудование

лс к тр о о Г) о ру до в а н и е 'абочие органы кодовая часть Силовая установка Пневмооборудование 'Гидрооборудование

Рис, 1. Типичные отказы путеукладочных кранов На основании проведенного обзора сделано заключение, что применение неразрушающего контроля по вибрационной диагностике является целесообразным. При этом необходимо совокупное применение методов анализа вибрации для буксовых узлов путеукладочного крана, так как существующие методы в отдельности не дают полной картины технического состояния букс. При диагностике необходимо учитывать условия эксплуатации путеукладочного крана (тяжелые условия вагружения, малая скорость перемещения, состояние смазки). Подобных диагностических систем для кранов пока не создано, в связи с чем и были поставлены цель и задачи работы.

Глава II посвящена разработке диагностического стенда и проведения исследований по определению состояния подшипниковых узлов.

В данной главе обоснован выбор метода вибрационной диагностики по параметрам высокочастотного сигнала в полосе частот 20-500кГц с использованием существующей аппаратуры, а также возможность получения полной диагностической информации технического состояния подшипниковых узлов укладочного крана. На рис. 2. представлена классификация в виде диаграммы источников возбуждения вибрации.

Дефекты, вызывающие вибрацию

Вид неразрушаюшего контроля

Диапазон частот

10Гц 100Гц 1кГц ЮкГц ЮОкГц 1МГц 10МГц ЮОМГ'ц

___Частота^ _

0 Дисбаланс, расцентровка, "разболтанность" элементов узла §3 Повреждения муфт, редукторов, подшипников S Зарождающиеся дефекты подшипников, дефекты смазки И Развитие трещин, дислокаций, процессы пластической деформации 0 Вибродиагностика

В Ультразвуковой контроль_;

О Звуковой Ш Ультразвуковой

Рис. 2. Источники вибрации в частотных диапазонах

Большинство существующих отечественных и зарубежных приборов

диагностики позволяют провести анализ вибрации и выявить

неисправности изучаемых узлов на крайних стадиях развития

повреждений.

В данной главе предложена методика определения технического состояния подшипников, объединяющая два основных метода контроля. Отмечено, что предлагаемая в диссертации методика, является развитием научных разработок K.M. Рагульскиса, А.Ю. Юркаускаса, В.В. Атступеноса, А.Ю. Виткуте, А.П. Кульвеца, A.B. Баркова, H.A. Барковой,

Выбранный диаппазон : 20-500кГц ;

B.B. Федорищева, М.Д. Генкина, А.Д. Соколовой, В.А. Руссова, В.Н. Хабарова и др.

Был разработан диагностический стенд испытаний (рис. 3.) для оценки высокочастотной вибрации с подшипникового узла. Он включает в себя:

♦I* экспериментальную установку;

❖ прибор диагностики подшипников Г1ДП-2(ЗМ);

❖ пьезоэлектрический датчик (акселерометр);

❖ персональный компьютер, совместимый с IBM PC/AT Pentium;

❖ пакет программного обеспечения «Graph».

Разработанное программное обеспечение «Graph» позволяет проводить запись высокочастотного сигнала вибрации и определять характеристики этого сигнала, называемыми параметрами высокочастотной вибрации (t/

- среднеквадратичный параметр вибрации, Unw. - пиковый параметр вибрации). Данный пакет разрабатывался с помощью Delphi 7.0е.

Глава III посвящена экспериментальному исследованию параметров высокочастотной вибрации подшипниковых узлов.

В данной главе были выбраны и проведена оценка влияния параметров подшипникового узла на характеристики высокочастотной вибрации.

Экспериментальные исследования проводились на диагностическом стенде (рис. 3.). В процессе исследований было оценено влияние на параметры высокочастотной вибрации фактического радиального зазора, типа и количества смазочного материала, радиальной нагрузки, частоты вращения вала и температуры подшипникового узла. Был проведен дисперсионный анализ снятых показаний на стенде по оценке их влияния на параметры высокочастотной вибрации.

Рис. 3. Стенд диагностики

На основе проведенных исследований установлено, что влияние температуры узла на параметры ВВ, как и радиальной нагрузки, является косвенным. Основными факторами, оказывающими влияние на параметры ВВ, являются: фактический радиальный зазор, тип, количество и состояние смазочного материала.

В процессе проведения эксперимента по двухфакторному дисперсионному анализу по определению влияния типов смазочных материалов и их количества на параметры ВВ были получены топологические представления уровней вибрации в подшипниковом узле, связанные со стабилизацией слоев смазки во времени. На рис. 4. показана топология параметров ВВ Vср и ит для двух типов смазочных

материалов Литол-24 и ЛЗ-ЦНИИ.

0:00 0:30 1 00 1 3 0 2:00 2 30 ЗАО 330 4 00 430 5:00 Время непрерывной работы узла, нас

000 030 |'00 ! 30 1Э0 2 30 3 0 0 330 400 4:30 5:00 Время непрерывной работы узла, час

УровннВВ Уср.1 в)

Лигол-24

ООО 030 100 130 20 0 2 30 3:00 3 30 4 00 43 0 5:00 ООО 0:30 1 00 1:30 200 2 30 300 3 30 4:00 430 5.00

Время непрерывной работы узла, час Время непрерывной работы узла, час

Рис. 4. Топологические представления уровней высокочастотной вибрации Условия испытаний: Температура окружающей среды ¡-20-23 °С,

Типоразмер подшипника:306, шариковый, радиальный с начальным радиальным зазором 5=14мкм,

Применяемые смазки: Литол-24 ГОСТ 21150, ЛЗ-ЦНИИ ГОСТ 19791 в количестве <2=3,5гр,

Время проведения эксперимента Т=0..5часов.

Данные графики показывают характер поведения смазочного материала в подшипниковом узле. На основании их можно сделать вывод о времени равномерного распределения смазочного слоя на поверхностях деталей подшипника.

Глава IV посвящена экспериментальному исследованию влияния конструктивных параметров буксовых узлов колесных пар путеукладочного крана на параметры высокочастотной вибрации.

После сборки колесных пар путеукладочного крана были сняты показания высокочастотной вибрации с буксовых узлов колесных пар на обкаточном стенде. Анализ этих данных показал, что изменения параметров высокочастотной вибрации в течение всей обкатки буксовых узлов колесных пар соответствуют экспоненциальному закону (с течением времени параметры ВВ убывают). Вид экспоненты зависит от фактических радиальных зазоров в подшипниках и осевого разбега в буксах. На вид экспоненты влияют конструктивные параметры подшипников буксы. При увеличении фактических радиальных зазоров параметры ВВ растут. Аналогичный характер поведения тех же параметров ВВ имеет место и для осевого разбега буксы.

Для получения критериальных уравнений, характеризующих параметры ВВ конструктивные параметры буксового узла, было использовано экспоненциальное уравнение вида:

и = Н0-е-н'\ (1)

где и - параметр высокочастотной вибрации, [В]; Но, Н1 - функции зависимости от фактических радиальных зазоров в подшипниках и осевого зазора между ними в буксе, г - время проведения обкатки колесной пары.

Полученные экспериментальные данные заносились в таблицы для каждой соответствующей функции зависимости, колонками которой являются изменения фактического радиального зазора, а строками -

изменения осевого разбега буксы. По значениям из таблиц аппроксимировалась поверхность с использованием программного пакета Microsoft Office Excel 2003% функцией которой является многочлен п-степени. Степень многочлена этих функций подбирается таким образом, чтобы уравнение многочлена описывало закон изменения данных не ниже, чем с R2 = 0.95 величиной достоверности аппроксимации, которое означает близость значений линии тренда к фактическим данным. Линия тренда наиболее соответствует действительности, когда значение R2 близко к единице. Для наглядного представления функций Но, Hi, построены, с использованием математического пакета MathCAD 2001®, в трех координатах: кодированная шкала фактического радиального зазора (<5 ), кодированная шкала осевого разбега буксы (а ) и значения функций

Рис. 5. Функции зависимости #0 и Я, от конструктивных

параметров буксового узла.

а^ Н0 для Ь'ср- б) Н, для иср, в) Нп для 0'т11!, г) Н1 для Ь'„т.

6 - кодированная шкала фактических радиальных зазоров подшипников буксы, а кодированная шкала осевого разбега буксы.

Подставляя в экспоненциальное уравнение (1) полученные зависимости Но, НI, имеем следующий вид критериальных уравнений:

/ \ ¡0.015 5* +2.65 ш* У -1,71-а' -1.026

иср = (0.36 ■ 8 + 0.055 ■ а + 0.258]- е1 > ,

ипж = (4.86 ■ (<5*) - 0.83 • 8' +1.3 • (а -1.75 ■ а +1.75)х

(г.тл(б-^-2.344"' +1.ад-(о'|1-1 11-а -0.6541-1

хеу '

На основании полученных функций Н0 и Я/, входящих в критериальные уравнения параметров высокочастотной вибрации, можно оценивать характер приработки буксового узла при стендовой обкатке по конструктивным параметрам буксовых узлов, а также определять поле состояния вибрации буксы в соответствии с технической документацией буксовых узлов. Такие поля были построены при изменении осевого разбега буксы и одинаковых фактических радиальных зазоров двух подшипников для одной буксы (рис. 6).

Радиальный зазор подшипников, [мкм] , Радиальный зазор подшипников, [мкм]

а) б)

Рис. 6. Поля состояния вибрации буксы

а) для параметра ВВ 17ср, [В];

б) для параметра ВВ С/„„К,[В].

По полученным полям состояния ВВ можно сделать вывод, что существуют такие совместные рациональные значения фактических

'Зона минимальных им-.тульсо;-. ВВ ■ ' .;■

0Д79-

радиальных зазоров и осевого разбега буксы, при которых параметры ВВ будут минимальны. Так, при фактически близких радиальных зазорах по 50мкм обоих подшипников и осевом разбеге буксы равном 0,9 мм обеспечивается минимальный уровень ВВ ишк и увеличивается срок службы подшипников.

Имея поля состояния вибрации при эксплуатации букс, методом сравнения величин иср и II„ш можно определить состояние букс при обкатке на стенде по паспорту сборки (карта контроля буксы) до ремонта и после, и спрогнозировать остаточный ресурс. Такое сравнение величин было заложенно в разработанное програмное обеспечение по оценке параметров буксового узла (радиальные зазоры в подшипниках и осевой разбег буксы) с помощью программного пакета ЬаЬ"У1е\¥ 8.5е. Программное обеспечение позволяет определить данные параметры буксового узла в процессе снятия сигнала ВВ (рис.7.). Полученные результаты сохраняются в памяти и идет накопление данных о параметрах узлов во времени. Это позволяет дать оценку текущему состоянию подшипников буксового узла.

? Грзктщы конструктивных сараыетроы по НТД

Установка уровней ВВ

.^шиыальный осевой разС«"

мэкаваальныл радиальный -•

-■.о:

Шаг

г; ОС 1

5 Я"

радиальный развальный осевой

.'агор г за рэ!б«

; Й Установка;наиболь®его б_:| Радиальн^о зазора?

«! 42.3 ¿47.5 «Ш ¿"57.5 ¿!«¿5¿547.: ;0 ¿5 75 77.5 80 раэиальшй заз£5> 2: [ыкм]

Определяемые конструктивные лиестер точ« Зыоор гочки Вычислим параметры буксы

«

Рис. 7. Окно програмного обеспечения

., ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. Обосновано использование высокочастотного сигнала в полосе частот от 20кГц до 500кГц для вибрационной диагностики буксовых узлов путеукладочного крана. Высокочастотный сигнал дает информацию о качестве смазывания подшипника в узле, а также о конструктивных особенностях узла. Разработано программное обеспечение по анализу такого сигнала, получаемого с помощью аппаратуры диагностического. стенда, которое позволяет контролировать изменение радиального зазора, количество и состояние смазки по высокочастотному сигналу.

2. Экспериментально на изготовленном стенде вибродиагностики получены результаты, характеризующие эффективность смазывания подшипникового узла. Установлена связь стабилизации смазочного слоя на деталях подшипника с уровнем сигнала высокочастотной вибрации. Проведено сравнение двух типов смазочного материала по полученным результатам, что позволяет обосновать использование типа смазки в подшипниковом узле.

3. Проведены экспериментальные исследования буксовых узлов колесных пар путеукладочного крана в процессе обкатки на ОАО «Калугапутьмаш», на основании которых были выведены критериальные уравнения связи параметров высокочастотной вибрации с конструктивными параметрами буксовых узлов путеукладочного крана (радиальные зазоры в подшипниках, осевой разбег буксы), позволяющие проверять текущее состояние этих параметров. С этой целью разработано программное обеспечение по анализу вибрации буксового узла.

4. На основании проведенных экспериментальных исследований и разработанной методики диагностики буксовых узлов было установлено, что минимальные показания параметров вибрации

будут при фактическом радиальном зазоре обоих подшипников, равном 45-55 мкм, и осевом разбеге буксы равном 0,85-0,95 мм.

Качество сборки буксовых узлов можно повысить за счет подбора рациональных конструктивных параметров буксовых узлов путеукладочного крана.

Разработано программное обеспечение, позволяющее в сочетании с диагностическим оборудованием оценивать изменение радиальных зазоров подшипников и осевого разбега буксы по параметрам высокочастотной вибрации.

Разработана методика определения технического состояния буксового узла, включающая в себя материалы по проведению стендовых испытаний колесных пар путеукладочного крана на обкаточном стенде.

Результаты исследований используются на заводе ОАО «Калугалутьмаш» и в учебном процессе по курсу «Диагностика ПТМ и СДМ» на кафедре «Деталей машин и подъемно-транспортного оборудования» КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Вибродиагностика, буксовых узлов / Д.Г. Мокин [и др.] // Путь и путевое хозяйство, 2007. №5. С.21-22.

2. Система вибродиагностики подшипников буксовых узлов колесных пар путевых машин на стендах и в эксплуатации / Д.Г. Мокин [и др.] // Тяжелое машиностроение, 2007. №7. С.40-41.

3. Оптимальный подбор пластичной смазки подшипниковых узлов путевых и подъемно-транспортных машин по изменениям параметров ВВ / Д.Г. Мокин [и др.] // Тяжелое машиностроение, 2007. №10. С.39-41.

4. Выбор пластичной смазки подшипниковых узлов подъемно-транспортных машин с учетом параметров высокочастотной вибрации / Д.Г. Мокин [и др.] // Подъемно-транспортное дело, 2007. №5. С.2-5.

5. Мокин Д.Г. Анализ высокочастотной вибрации буксовых узлов путеукладочного крана // 12-я Московская международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы»: Материалы конференции. Москва. 3 апреля 2008. С.59-61.

Подписано к печати 11.11.09. Заказ №690 Объем 1,0 леч.л. Тираж 100 экз. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5 (499) 263-62-01

ВВЕДЕНИЕ.стр.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ БУКСОВЫХ УЗЛОВ

ПУТЕУКЛАДОЧНОГО КРАНА.стр.

1.1. Условия работы буксового узла путеукладочного крана.стр.

1.2. Проблема контроля технического состояния подшипниковых узлов машин.стр.

1.3. Обзор методов и средств диагностики подшипниковых узлов машин.стр.

1.4. Расчетные величины конструктивно-технологических параметров буксовых узлов путеукладочного крана.стр.

1.5. Постановка задач исследований.стр.

1.6. Выводы.стр.

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

ВИБРАЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ БУКСОВЫХ УЗЛОВ ПУТЕУКЛАДОЧНОГО КРАНА С РАЗРАБОТКОЙ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО СТЕНДА.стр.

2.1. Исследование признаков определения дефектов в подшипниках.стр.

2.2. Выбор метода мониторинга и диагностирования подшипников буксовых узлов путеукладочных кранов.стр.

2.3. Разработка диагностического стенда испытаний подшипниковых узлов и программного обеспечения определения параметров высокочастотной вибрации. стр.

2.4. Выводы.стр.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ВИБРАЦИИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ.стр.

3.1. Выбор рабочих параметров подшипникового узла, влияющих на высокочастотную вибрацию.стр.

3.2. Оценка влияния рабочих параметров подшипникового узла на характеристики высокочастотной вибрации.стр.

3.3. Анализ стабилизации смазочного материала в подшипниковом узле по параметрам вибрации.стр.

3.4. Выводы.стр.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ

ПАРАМЕТРОВ БУКСОВЫХ УЗЛОВ КОЛЕСНЫХ ПАР ТЕЛЕЖЕК ПУТЕУКЛАДОЧНОГО КРАНА.стр.

4.1. Проведение испытаний колесных пар на обкаточном стенде на заводе ОАО «Калугапутьмаш».стр.

4.2. Вывод критериальных уравнений параметров высокочастотной вибрации для буксовых узлов колесной пары путеукладочного крана.стр.

4.3. Анализ критериальных уравнений высокочастотной вибрации при помощи программного обеспечения «ЬаЬУП^».стр.

4.4. Программное обеспечение по контролю технического состояния букс.стр.

4.5. Выводы.стр.

В условиях эксплуатации путеукладочных кранов подшипники букс колесных пар испытывают сочетание статических и динамических нагрузок. Существенную роль играют при этом неровности железнодорожного пути. На работу этих узлов влияют также возможные нарушения правил сборки буксового узла. Это приводит к образованию дефектов и отказов. Все большее значение приобретает необходимость контроля букс колесных пар путевых машин методами вибродиагностики, позволяющими проводить анализ технического состояния узла без его разборки.

Большое время опозданий (42-43%) грузовых поездов связано с окончанием летних путевых работ и переходом пути из летнего в зимнее состояние. Предупреждения об ограничении скорости движения существенно влияют на безопасность движения. В связи с запоздалым и ошибочным действием железнодорожников аварии, травмы и гибель людей по статистическим данным Центральных клинических больниц составляют 60-90%. В сравнении с железными дорогами развитых стран (США, Англия, Франция, Германия и др.) показатели безопасности на наших магистралях лучше. Тем не менее, на всех уровнях управления, коллегиях, совещаниях, активах каждый раз заходит речь о безопасности движения. Показатель безопасности движения на отечественных магистралях должен быть значительно выше по сравнению со странами Европы и Америки, где сеть железных дорог густая и в случае перерыва в движении на каком-то участке имеется возможность проехать по другим маршрутам. Неразвитость этой сети в нашей стране такую возможность исключает, т.е. «объехать» закрытый перегон или станцию сложно. Крушения или аварии влекут за собой остановку производства, ресурсы для которого зачастую доставляются по железной дороге на значительные расстояния. Исторически сложившееся размещение добываемого сырья находится на дальнем Востоке и в Сибири, а в Европейской части России расположено производство. Чтобы сохранить и повысить уровень безопасности движения необходимо внедрение достижений науки и техники. В настоящее время ОАО «РЖД» взяло курс на применение новых высокопроизводительных машин и средств проверки норм содержания колеи, состояния пути и сооружений. Это требует больших затрат времени и финансов. Для своевременного предупреждения аварий необходимо правильно вскрывать их причины. При служебном расследовании причины нередко определяют ошибочно. Они списываются либо на излом рельса, либо на неудовлетворительное состояние пути. На самом деле, в большинстве случаев, сходы поездов с рельсов связаны с выходом из строя ходовой части при неблагоприятных сопутствующих обстоятельствах: высокая скорость, перегрузка состава, искривление и уклон пути, и др. Путейцы и инженеры-механики локомотивного и вагонного хозяйств должны разбираться в ходовой части железнодорожного состава и знать последствия его неисправности [74].

Традиционные методы технического обслуживания путевых машин, применяемые в эксплуатации на железных дорогах, при производстве и ремонте на предприятии ОАО «Калугапутьмаш», можно разделить на две категории: эксплуатация оборудования до выхода его из строя и планово-профилактическое обслуживание (по календарным срокам или по состоянию). Повышение технического уровня, качества и надежности машин, улучшение их использования во многом зависит от применяемых средств технической диагностики. В современных средствах мониторинга и диагностики вращающегося оборудования основной вид анализируемых процессов - по параметрам вибрации, который активно вытесняет другие процессы, в том числе и тепловые. Вибрационная диагностика эффективнее и имеется тенденция к снижению затрат на ее реализацию. Применить мониторинг и диагностику по параметрам вибрации можно в любое время, даже через несколько лет эксплуатации оборудования, когда затраты на профилактические работы и ремонт превысят экономически оправданную величину. Поэтому многие фирмы переходят на обслуживание оборудования по состоянию узлов и машин [12].

В процессе эксплуатации путеукладочного крана были выявлены различные дефекты буксовых подшипников, такие как [1], [45]:

1. Разрыв внутреннего кольца из-за наличия в нем высоких внутренних напряжений. Такой разрыв возникает в начале эксплуатации нового подшипника практически при пробеге до 200 тыс. км.

2. Излом и разрушение сепараторов, которые происходят, как правило, по трем причинам: пропуск во время осмотра механических повреждений, обводнение смазки и недостаточное количество ее между центрирующими поверхностями сепаратора и бортами колец подшипников, что приводит к сухому трению и влечет за собой износ сепаратора.

3. Проворот и потеря натяга внутренних колец на шейках вала оси, возникающие в результате нарушения температурного режима при монтаже букс, правил производства замеров посадочных диаметров внутренних колец подшипников и шеек валов и некачественной настройки мерительных приборов и инструментов.

4. Излом упорного кольца подшипника, который происходит при нарушении технологии монтажа, когда не соблюдена параллельность прилегаемых друг к другу поверхностей, внутреннего переднего кольца, упорного кольца и торцевой шайбы.

5. Усталостные выкрашивания (раковины) на дорожках качения внутренних и наружных колец и роликах, что является дефектом эксплуатационного характера вследствие увеличения статических нагрузок.

Целесообразно разработать методы оценки надежности элементов ходовой части путеукладочного крана.

В настоящее время уделяется большое внимание вибрационному контролю машин и оборудования. Можно выделить три основных направления: допусковый контроль, вибрационный мониторинг, вибрационная диагностика [3].

Допусковый контроль объединяет задачи входного и выходного контроля, аварийной защиты машин и оборудования по низкочастотной вибрации. По этому направлению были выпущены международные, государственные и отраслевые стандарты. На основе этих стандартов налажен выпуск простейшей аппаратуры для вибрационного контроля.

Вибрационный мониторинг включает в себя задачи детального анализа вибрации машин и оборудования, контроль за развитием отдельных компонент вибрации, поиск источников вибрации. Он позволяет прогнозировать развитие вибрации в процессе проведения испытаний или во время эксплуатации машин. Для решения задач вибрационного мониторинга выпускаются сложные виброанализаторы (в т.ч. виртуальные) на базе персональных компьютеров с простейшим программным обеспечением. Оно позволяет поддерживать базы данных первичных измерений и результатов типового вибрационного анализа и при необходимости выполнять различные виды анализа измерений.

Вибрационная диагностика объединяет задачи определения и прогноза по вибрационному состоянию машин и оборудования их техническое состояние. Для решения задач этого направления необходимо детальное знание особенностей формирования вибрации в каждом виде оборудования и его узлов, а также связей параметров дефектов с параметрами вибрации. На основе таких связей разрабатывается программное обеспечение, позволяющее анализировать, обрабатывать вибрационный сигнал и давать оценку технического состояния узла испытуемой машины.

В последние годы в продаже появились различные программы автоматической диагностики машин по вибрации. Диагностическое программное обеспечение для автоматической диагностики подшипников качения по вибрации впервые в мире выпущена Ассоциацией ВАСТ (вибрационно-акустические системы и технологии) в 1990 г.

С 1996 года на железнодорожном транспорте России и Белоруссии используется программное обеспечение в составе переносных вибродиагностических комплексов «Вектор-2000» и «Прогноз-1» Ассоциации ВАСТ. Их основное назначение - диагностика и долгосрочный прогноз состояния узлов вращения. Вибродиагностические комплексы в основном применяются для контроля и прогноза состояния колесно-моторных и колесно-редукторных блоков с тяговыми двигателями постоянного тока [3]. С 2000 года на базовом локомотивном депо

Октябрьской железной дороги для диагностики букс подвижного состава стал применяться диагностический прибор ИРГИ 2 (ЗАО «Меткатом», Санкт-Петербург), а с конца 2004 года был разработан сборщик-анализатор нового поколения АРП-11. Оба прибора основаны на системе акустико-эмиссионной диагностики (рабочий частотный диапазон от 20-300 кГц), и прогнозируют остаточный ресурс диагностируемого узла [2].

К ходовой части путеукладочных кранов предъявляют высокие требования по надежности. Их отказ может приводить к тяжелым последствиям. Это указывает на необходимость диагностирования буксовых узлов тележек путеукладочного крана и установленных в них подшипников.

Многочисленные работы подтверждают актуальность проблемы, сложность ее решения, необходимость разработки методов диагностирования на основе существующих, но применительно к конкретному узлу и машине, позволяющих осуществлять как комплексную оценку технического состояния подшипников, так и выявлять отдельные виды дефектов.

Одним из базовых направлений научно-исследовательской работы в этой области является разработка методики диагностики по высокочастотной вибрационной (ВВ) для определения технического состояния буксового узла путеукладочного крана. Разрабатываемый метод можно применять как на стендовых испытаниях, так и в эксплуатации. Были проведены патентные исследования в Орловском государственном техническом университете, которые позволили сформулировать следующие положения [43]:

1. В последние годы увеличивается количество работ по созданию новых способов диагностирования подшипников качения, разработке устройств для их осуществления и совершенствованию отдельных элементов существующих технических средств.

2. Новые способы диагностирования подшипников качения предполагают раздельное функциональное диагностирование деталей подшипника и их отдельных поверхностей с выявлением размеров дефектов, их расположения, скорости развития и момента начала разрушения контролируемой поверхности.

3. Новые диагностические параметры, характеризующие отдельные свойства объекта исследований, как правило, являются функциями от совокупности известных диагностических параметров различной природы.

4. Общая тенденция развития способов диагностирования подшипников заключается в получении информации по комплексу диагностических признаков различной природы.

5. Наиболее интенсивно развиваются электрические и виброакустические методы диагностирования подшипников качения.

В настоящее время на долю виброакустических методов диагностирования приходится около 60% изобретений, что подтверждает актуальность и целесообразность разработки методики по определению технического состояния буксовых узлов путеукладочного крана по вибрационным процессам, протекающим в подшипниках.

Научная новизна методики по определению технического состояния буксовых узлов путеукладочного крана состоит в:

• анализе технического состояния буксовых узлов тележек путеукладочного крана методами вибрационной диагностики с использованием высокочастотного сигнала (20кГц-500кГц);

• оценке эффективности смазывания поверхностей деталей подшипниковых узлов для разных типов и количеств смазочных материалов (с использованием графиков стабилизации слоев смазки на основе данных высокочастотной вибрации);

• разработке методики анализа технического состояния буксовых узлов по параметрам ВВ, включающей получение критериальных уравнений вибрации в зависимости от конструктивных параметров буксового узла тележки путеукладочного крана;

• определении зон и полей вибрации работы буксовых узлов и вычислении пороговых значений параметров ВВ для дальнейшей оценки и сравнения.

Практическая ценность работы заключается в разработке и изготовлении стенда для оценки влияния рабочих параметров

11 подшипникового узла на характеристики ВВ, вывод критериальных уравнений параметров ВВ для буксовых узлов на стенде обкатки колесной пары путеукладочного крана в заводских условиях, обосновании рекомендаций по сборке буксовых узлов тележек путеукладочного крана и разработке методики определения технического состояния буксовых узлов путеукладочного крана с использованием программного обеспечения по определению конструктивных параметров буксовых узлов (КПБУ).

Автор приносит глубокую благодарность научному руководителю д.т.н. профессору A.B. Вершинскому и научному консультанту к.т.н. доценту В.Н. Хабарову, а также коллективу кафедры «Деталей машин и подъемно-транспортного оборудования» (доцентам: Шубину A.A., Сероштану В.И., Головину А.И., Ермоленко В.А. и др.), работникам завода ОАО «Калугапутьмаш»: главному инспектору ОАО «РЖД» при ОАО «Калугапутьмаш» Петрову С.М., зам. главного конструктора Каширкину B.JL, начальнику цеха 6 Карташову Н.В., начальнику цеха 21 Кострикову Ю.Е., старшему контрольному мастеру Кокареву Ю.Г., инженеру сектора укладочных кранов КТУ Домороду В.М., начальнику ОТК Лавриненко О.Н., сотрудникам сервисного учебного центра SKF МГТУ им. Н.Э. Баумана: исполнительному директору ЗАО SKF Никитину A.B., руководителю учебного центра доценту Соколову П.А., руководителю индустриального сервис центра Носову В.Н.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Обосновано использование высокочастотного сигнала в полосе частот от 20кГц до 500кГц для вибрационной диагностики буксовых узлов путеукладочного крана. Высокочастотный сигнал дает информацию о качестве смазывания подшипника в узле, а также о конструктивных особенностях узла. Разработано программное обеспечение по анализу такого сигнала, получаемого с помощью аппаратуры диагностического стенда, которое позволяет контролировать изменение радиального зазора, количество и состояние смазки по высокочастотному сигналу.

2. Экспериментально на изготовленном стенде вибродиагностики получены результаты, характеризующие эффективность смазывания подшипникового узла. Установлена связь стабилизации смазочного слоя на деталях подшипника с уровнем сигнала высокочастотной вибрации. Проведено сравнение двух типов смазочного материала по полученным результатам, что позволяет обосновать использование типа смазки в подшипниковом узле.

3. Проведены экспериментальные исследования буксовых узлов колесных пар путеукладочного крана в процессе обкатки на ОАО «Калугапутьмаш», на основании которых были выведены критериальные уравнения связи параметров высокочастотной вибрации с конструктивными параметрами буксовых узлов путеукладочного крана (радиальные зазоры в подшипниках, осевой разбег буксы), позволяющие проверять текущее состояние этих параметров. С этой целью разработано программное обеспечение по анализу вибрации буксового узла.

4. На основании проведенных экспериментальных исследований и разработанной методики диагностики буксовых узлов было установлено, что минимальные показания параметров вибрации будут при фактическом радиальном зазоре обоих подшипников, равном 45-55 мкм, и осевом разбеге буксы равном 0,85-0,95 мм.

1. Амелина, A.A. Устройство и ремонт вагонных букс с роликовыми подшипниками. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Транспорт, 1975. 288с.

2. Анализ и тенденции развития систем акустико-эмиссионной диагностики подшипниковых узлов / Д.В. Федоров, B.C. Потапенко // Контроль. Диагностика, 2007. №1. С.34-42.

3. Барков, A.B. Вибрационная диагностика колесно-редукторных блоков на железнодорожном транспорте / A.B. Барков, H.A. Баркова, В.В. Федорищев. СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2002. 103с.

4. Барков, A.B. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации электронный ресурс. / A.B. Барков, H.A. Баркова, А.Ю. Азовцев // URL: http://www.vibrotek.com/rassian/articles/book/ index.htm (обращение: 15.07.05).

5. Барков, A.B. Особенности диагностики низкооборотных подшипников качения электронный ресурс. / A.B. Барков, H.A. Баркова, А.Ю. Азовцев // URL: http://vibrotek.com/russian/articles/ osobd/index.htm (обращение: 15.07.05).

6. Баркова, H.A. Современное состояние виброакустической диагностики машин электронный ресурс. // URL: http://www.vibrotek.com/russian/articles/sovrsost/index.htm (обращение: 15.07.05).

7. Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний : Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1980. 408с.: ил.

8. Блюм, П. Lab VIEW. Стиль программирования / Пер. с англ. под ред. Михеева П. М.: ДМК Пресс, 2008. 400с. : ил.

9. Богданов, А.Ф. Эксплуатация и ремонт колесных пар вагонов / А.Ф. Богданов, В.Г. Чурсин. М.: Транспорт, 1985. 270с.

10. Вибрации в технике : Справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М.: Машиностроение, 1981. Т. 6. Защита от вибрации и ударов / Под ред. К.В. Фролова, 1981. 456с. : ил.

11. Вибрации подшипников / K.M. Рагульскис и др.. Вильнюс: Минтис, 1974. 392с.

12. Вибродиагностика буксовых узлов / Д.Г. Мокин и др. // Путь и путевое хозяйство, 2007. №5. С.21-22.

13. Вибродиагностика. Обзор современных приборов для вибродиагностики сайт. // URL: http://sig-nal.narod.ru/ newpage3.htm (обращение: 15.07.05).

14. Воеводин, В.В. Линейная алгебра. М.: Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1980. 400с. : ил.

15. Гавурин, М.К. Лекция по методам вычислений. М.: Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1971. 248с.

16. Галисеев, Г.В. Ассемблер IBM PC. Самоучитель. М.: Вильяме, 2004. 304с. : ил.

17. Генкин, М.Д. Виброакустическая диагностика машин и механизмов / М.Д. Генкин, А.Г. Соколова. М.: Машиностроение, 1987. 288с.

18. Герике, Б.Л. Мониторинг и диагностика технического состояния машинных агрегатов: Учеб. пособие. В 2-х ч. Кемерово: Кузбас.гос.техн.ун-т., 1999. Ч. 2. Диагностика технического состояния на основе анализа вибрационных процессов, 1999. 230с.

19. ГОСТ 1036-75. Смазки пластичные. Метод определения механических примесей. М.: Изд-во стандартов, 2006. 4с.

20. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2008. 35с.

21. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2005. 15с.

22. ГОСТ 24346-80. Вибрация. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1980. 31с.

23. ГОСТ 24347-80. Вибрация. Обозначения и единицы величин. М.: Изд-во стандартов, 1980. 5с.

24. ГОСТ 25051.4-83. Установки испытательные вибрационные электродинамические. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1983. 26с.

25. ГОСТ 26655-85. Техническая диагностика. Диагностирование автомобилей, тракторов, строительных и дорожных машин. Датчики. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1999.3с.

26. Диагностирование грузоподъемных машин / В.И. Сероштан и др.. М.: Машиностроение, 1992. 192с. : ил.

27. Елисеева, И.И. Общая теория статистики: Учебник / И.И. Елисеева, М.М. Юэбашев; под ред. И.И. Елисеевой. М. : Финансы и статистика, 1995. 368с. : ил.

28. Щедрин, В. И. Еще раз о перспективах вибродиагностики / В. И. Щедрин и др. // Локомотив, 2007. №5. С.39-41.

29. Зенкин, A.C., Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении : справочник. К.: Техшка, 1981. 256с.: ил.

30. Зубов, В.И. Теория колебаний: Учеб. пособие для университетов. М.: Высшая школа, 1979. 400с.

31. Иродов, И.Е. Механика. Основные законы / И.Е. Иродов. 7-е изд., стереотипн. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005. 309с. : ил.

32. Качурин, A.A. Планирование и анализ эксперимента. Тула: ТПИ, 1981.90с.

33. Колмогоров, А.Н. Элементы теории функций и функционального анализа / А.Н. Колмогоров, C.B. Фомин. M.: Физматлит, 7-е изд, 2004. 572с.

34. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. 526с. : ил.

35. Кузнецов, А.П. Нелинейные колебания : Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. / А.П. Кузнецов, С.П. Кузнецов, Н.М. Рыскин. М.: Издательство физико-математической литературы, 2005. 292с.

36. Ленг, А. Механические испытания приборов и аппаратов / А. Ленг, Ю. Ренитц; перевод с немецкого П. С. Богуславского; под ред. П.И. Буловского. М.: Мир, 1976. 272с.

37. Лукьянов, А.В, Классификатор вибродиагностических признаков дефектов роторных машин : Справочное пособие. Иркутск.: Из-во Ир.ГТУ, 1999. 228с.

38. Максимов, В.П. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / Под ред. В.П. Максимова и др.. М.: Машиностроение, 1987. 208с.: ил.

39. Метод ударных импульсов SPM® для диагностики условий работы и состояния подшипников качения электронный ресурс. // URL: http://www.spminstrument.ru/methods/spm/ (обращение: 15.03.07).

40. Мишин, В.В., Марков В.В. Общие тенденции совершенствования способов и устройств диагностирования подшипников качения электронный ресурс. / В.В. Мишин, В.В. Марков. Орел: ОГТУ.

41. URL: http://www/primexpo.ru:9000|ndt/tesis/323/doc (обращение: 15.07.05).

42. Мониторинг и диагностика подшипниковых узлов путевых машин / В.Н. Хабаров, В.Н. Демидов // Тяжелое машиностроение, 2003. №10. С.33-35.

43. Некрасов, Т.И. Техническое обслуживание буксовых узлов вагонов. М.: Транспорт, 1990. 47с.

44. Неразрушающий контроль деталей и узлов локомотивов и моторвагонов подвижного состава: ЦТт-19: утв. МПС Департамент локомотивного хозяйства РФ 29.09.1999. М.: Техинформ, 2000. 8с.

45. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / Под. ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2005. 656с.

46. Обнаружение дефектов подшипников качения / перевод материалов фирмы IRD сайт. // URL: http://www.vibration.ru/obnardefekt.shtml (обращение: 15.07.05).

47. Оптимальный подбор пластичной смазки подшипниковых узлов путевых и подъемно-транспортных машин по изменениям параметров ВВ / Д.Г. Мокин и др. // Тяжелое машиностроение, 2007. №10. С.39-41.

48. Перель, Л.Я. Подшипники качения : справочник. М.: Машиностроение, 1983. С. 294.

49. Петров, В.А. Натяги и зазоры в роликовых подшипниках букс вагонов / В.А. Петров, В.Н. Цюренко. М.: Транспорт, 1978. 40с.

50. Проектирование производства путеукладочных работ Электронный ресурс. // URL: http://www.poezdami.ru/?article=41 (обращение 9.03.09).

51. Рагульскис, K.M., Юркаускас А.Ю. Вибрация подшипников / Под ред. K.M. Рагульскиса. JL: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. 119с. : ил.

52. Райзенберг, Б.А. Диссертация и ученая степень. Пособие для соискателей. 5-е изд., доп. М.: Инфра-М, 2005. 428с.

53. Рогов, В.А., Позняк Г.Г. Методика и практика технических экспериментов: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Академия, 2005. 288с.

54. Руководство по осмотру, ревизии и ремонту букс специального подвижного состава: ЦПО-31: утв. РЖД РФ 08.12.06, 2006. 102с.

55. Русов, В.А. Спектральная вибродиагностика. Пермь: Вибро-центр, 1996. 176с.

56. Синицын, В.В. Пластичные смазки в СССР: Справочник. М.: Химия, 1984. 192с.

57. Система вибродиагностики подшипников буксовых узлов колесных пар путевых машин на стендах и в эксплуатации / Д.Г. Мокин и др. // Тяжелое машиностроение, 2007. №7. С.40-41.

58. Смазочные материалы: Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: Справочник / Под ред. О.М. Матвеевский и др.. М.: Машиностроение, 1989. 224с.

59. Снижение вибрации и шума подшипников качения, диагностика их качества в стендах при испытании на долговечность и при эксплуатации в составе изделий: Обзор / О.Н. Самохин и др.. М.: ЦНИИТЭИавтопром, 1988. 77с.

60. Статистика: Курс лекций / Л.П. Харлаченко и др. ; Под ред. В.Г. Ионина. Новосибирск: Изд-во НГАЭиУ ; М.: ИНФРА-М, 1997. 310с.

61. Теория и компьютерные методы исследования стохастических систем / К.А. Пупков и др.. М.: Физматлит, 2003. 400с.

62. Технические условия на подшипники качения железнодорожного подвижного состава / Под ред. Ю.В. Громов. М.: Трансжелдориздат, 1962. 22с.

63. Тондл, А. Автоколебания механических систем. Перевод с английского A.A. Кобринского / Под ред. К.В. Фролова. М.: Мир, 1979. 430с.

64. Тревис, Дж. Lab VIEW для всех / Дж. Тревис, Дж. Кринг. М.: ДМК Пресс, 2008. 880с.

65. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / A.B. Чичинадзе и др. ; Под общ. ред. A.B. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2003. 576с. : ил.

66. Треногин, В.А. Функциональный анализ: Учебник. 3-е изд., испр. М.: Физматлит, 2002. 488с.

67. Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля / Под общ. ред. И.Н. Ермолова. М.: Машиностроение, 1986. 280с. : ил.

68. Фаронов, В.В. Delphi 6. Учебный курс. М.: Молгачева C.B., 2003. 672с. : ил.

69. Фаронов, В.В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс : Учебное пособие. М.: Нолидж, 1997. 616с. : ил.

70. Фаронов, В.В. Турбо Паскаль 7.0. Практика программирования : Учебное пособие. М.: Нолидж, 1997. 432с. : ил.

71. Шлюшенков, А.П. Планирование факторных экспериментов в исследованиях динамики и прочности машин. Тула: ТПИ, 1980. 100с.

72. Шульга, В.Я. Безопасность движения: больше внимания людям // Путь и путевое хозяйство, 2005. № 5. С.11-12.

73. Эткин, Л.Г. Виброчастотные датчики. Теория и практика. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 408с. : ил.

74. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Данная методика предназначена для проведения технического контроля буксовых узлов в процессе обкатки колесных пар путеукладочного крана на предприятии ОАО «Калугапутьмаш» и на ремонтных предприятиях перед ремонтом колесных пар.

75. ЦЕЛЬ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ БУКСОВЫХ1. УЗЛОВ

76. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 3.1. Требования к проведению испытаний Испытания должны проводиться для каждой собранной буксы в процессе обкатки колесной пары и перед ремонтными работами колесных пар при их вывешивании перед выкаткой.

77. Перечень документов, предъявляемых на проведение испытания1. программа и методика испытаний;2. руководство оператора на программу;3. акт проведения испытаний.

78. ОБЪЕМ ИСПЫТАНИЙ 4.1. Этапы испытания

79. Испытания провидятся в три этапа:

80. Обкатка колесной пары в течение 2х часов;

81. Снятие показаний параметров высокочастотной вибрации с буксовых узлов колесной пары;3. Анализ полученных данных.

82. Последовательность проведения испытания1. При обкатке колесных пар:

83. При ремонтных работах колесных пар:

84. Перечень работ, производимых после испытания

85. Техник, работающий с программным обеспечением, анализирует с помощью программного обеспечения снятые сигналы и выносит решение с записью в акте проведения испытаний.

86. В случае несоответствия полученных результатов установленным нормативам производится разборка буксового узла, не прошедшего контроль, для выяснения причин.

87. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ

88. Испытания должны проводиться при нормальных климатических условиях по ГОСТ 22261-94:• температура воздуха 25 °С ± 10%;• относительная влажность воздуха 45. 80%• атмосферное давление 84. 106,7кПа.

89. Испытания должны проводиться при следующих технических данных:• номинальная частота вращения колесной пары 3 3 Омин"1;• доступ к источнику питания, соответствующего используемому оборудованию.

90. СРЕДСТВА И ПОРЯДОК ИСПЫТАНИЙ 6.1. Технические средства

91. В состав технических средств входят:

92. При ремонте колесной пары грузоподъемный механизм для вывешивания колесной пары, персональный компьютер (Notebook),аналогово-цифровой преобразователь Е-330, диагностическая аппаратура ПДП-ЗМ, пьезоэлектрический датчик ударных импульсов (акселерометр).

93. Программные средства Для снятия и проведения анализа сигнала с буксового узла предоставляется разработанное программное обеспечение.

94. Порядок проведения испытаний Испытания должны проводиться поэтапно согласно п. 4.1.7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

95. К проведению испытаний допускается персонал, знающий правила и прошедший инструктаж по технике безопасности.

96. При проведении работ должно быть обеспечено соблюдение требований по безопасности.

97. Присутствие посторонних лиц во время проведения испытаний не допускается.

98. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ 8.1. Работа с программным обеспечением Запись сигнала с буксового узла выполняется согласно руководству оператора.

99. Анализ полученных данных Сведения о анализе полученных данных представлены в приложении А. Результаты анализа заносятся в карту контроля по диагностике в приложении Б.