научная статья по теме ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМАЗОЧНЫХ СОСТАВОВ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ ЛОКОМОТИВОВ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства

Текст научной статьи на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМАЗОЧНЫХ СОСТАВОВ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ ЛОКОМОТИВОВ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ»

УДК 620.179.16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМАЗОЧНЫХ СОСТАВОВ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ ЛОКОМОТИВОВ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Д. В. Федоров

Рассмотрены теоретические основы и опыт применения метода акустической эмиссии для оценки эффективности смазочных составов подшипниковых узлов. Представлены результаты практических исследований влияния наличия и обводнения смазочных материалов на акустическую эмиссию подшипникового узла. Высказано предложение о переходе на допрессовку смазки в подшипниковые узлы по результатам акустико-эмисси-онной диагностики.

Стратегической целью совершенствования системы ремонтов локомотивов является уменьшение затрат на ремонт путем перехода на систему ремонта по фактическому состоянию с использованием средств безразборной диагностики. Такой переход возможен при выполнении следующих основных условий:

внедрения технических средств, позволяющих достоверно судить о состоянии узлов локомотивов без их разборки;

обоснования границ зон допустимой эксплуатации узлов;

проведения мероприятий по жизнеобеспечению механизмов.

Для решения поставленной задачи в локомотивных депо сети дорог России применяются различные методы и приборы определения состояния подшипниковых узлов колесно-моторных блоков по безразборной технологии.

Акустико-эмиссионный метод является одним из основных элементов решения задач по жизнеобеспечению подшипниковых узлов локомотивов, комплекса мероприятий, направленных на увеличение межремонтного пробега, снижения вероятности внезапного отказа подшипниковых узлов в процессе эксплуатации, в котором основное внимание уделяется проблеме выявления причин развития дефектов и оценки степени их опасности.

Из рассмотрения процессов взаимодействия смазочного материала с телами и дорожками качения следует, что только качественное смазывание подшипников качения является гарантией повышения срока их службы и, как следствие, срока эксплуатации механизмов в целом. Изучение смазочных процессов взаимодействия в пятне касания является основой для оценки причин дефектообразования, разработки методов профилактики и диагностики подшипниковых узлов.

Акустико-эмиссионный метод диагностики подшипниковых узлов позволяет учитывать показатель эффективности смазочных составов. Эффективность смазочных составов подшипниковых узлов — свойство смазочного состава сохранять эксплуатационные свойства подшипникового узла в течение установленного интервала времени и противостоять износу.

По мере износа смазочного материала снижается его эффективность, то есть его демпфирующая и несущая способность, что приводит к росту абразивного износа элементов подшипника и возникновению усталостных трещин, сколов и раковин.

На рис. 1 представлено наружное кольцо буксового подшипника типа 30-73636 пассажирского электровоза серии ЧС 2Т с характерными раковинами на дорожках качения, вызванными эксплуатацией с неэффективным смазочным материалом.

Технология безразборной диагностики состояния подшипниковых узлов методом акустической эмиссии позволяет с высокой достоверностью

Определение эффективности смазочных составов подшипниковых узлов.

35

определять достаточность смазки узла и оценивать наличие дефектов смазки узлов (наличие механических примесей, воды). В настоящее время технологические операции по допрессовке смазки в подшипниковые узлы определяются правилами ремонта соответствующих серий локомотивов и инструкцией по применению смазочных материалов.

Рис. 1. Наружное кольцо буксового подшипника электровоза серии ЧС 2Т с раковинами на дорожках качения, вызванными эксплуатацией с "неэффективным смазочным материалом".

В указанных документах установлена периодичность по допрессовке смазки в процессе выполнения технических обслуживаний (ТО-3) и всех текущих ремонтов (ТР). Вместе с тем в подавляющем большинстве случаев дополнительная допрессовка смазки всех подшипниковых узлов при всех ТО и ТР не требуется.

Рис. 2. Влияние наличия и достаточности смазочного состава на акустическую эмиссию

подшипникового узла.

Чрезмерное количество смазки, допрессовываемое в узел, приводит, во-первых, к ее разогреву, а во-вторых, к выдавливанию ее через лабиринтные уплотнения на корпус или подшипниковый щит узла, то есть к

36

Д. В. Федоров

излишнему расходу смазки и загрязнению узла, вызывающим затруднения его осмотра.

га г г з->з о

в

к

>>

5 с о и: Л

а г 100 ОП

^Эксплуатация не допустии N ЯП

N 70

N Г 60

ч \ 50 40 30 20 10 0

N

N чз

>

V N Ч!

3 0 2 7 2 5 2( ) 1 8 1. 10 9 7 3 1 0 5 1:

Содержание воды в смазке, %

Рис. 3. Влияние обводнения смазочного состава на акустическую эмиссию подшипникового узла.

Более того необоснованная допрессовка смазки подшипников тягового редуктора с раздельными камерами смазки зубчатых колес и подшипников вызывает попадание (продавливание через лабиринтные уплотнения) пластинчатой смазки в картер редуктора.

Данное обстоятельство вызывает чрезмерное загустевание смазки редуктора, в результате чего она оседает на поверхностях корпуса и не обеспечивает требуемую смазку зубчатой передачи.

В условиях локомотивного депо Санкт-Петербург Пассажирский Московский Октябрьской железной дороги выполнены практические исследования влияния эффективности смазочного состава на акустико-эмиссионный сигнал буксового узла.

Исследования проведены на колесной паре № 3187 электровоза ЧС 2Т при обкатке на стенде с использованием смазки "Буксол". Результаты исследований представлены соответственно на рис. 2 и 3, из которых следует, что устойчивая эксплуатация подшипникового узла наблюдается при наличии смазочного состава не менее 90 % и обводнения смазки не более 0,5 %. Указанные значения полностью соответствуют инструкции МПС № ЦТ-330 по обслуживанию подшипниковых узлов.

За 2001 год и 6 месяцев 2002 года по данной технологии в депо выявлено 35 узлов с недостатком смазки и 12 узлов с дефектами смазки различного характера (обводнение, механические примеси, загрязнения).

Таким образом, используя акустико-эмиссионную диагностику подшипниковых узлов, возможно объяснить переход на выполнение смазочных операций подшипниковых узлов локомотивов с учетом их фактического состояния, что обеспечит экономию смазочных материалов и рабочих ресурсов при безусловном соблюдении требований безопасности движения.

Петербургский госуниверситет Поступила в редакцию

путей сообщения 3 сентября 2002 г.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком