НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВИБРОДИАГНОСТИКИ КОЛЕСНЫХ ПАР ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ С ПРИВОДОМ ГЕНЕРАТОРА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Система состоит из 5 пъезодатчиков, 8-канального усилителя заряда, аналого-цифрового преобразователя, компьютера и принтера. Запись процесса колебаний производится одновременно с 5 датчиков, а затем полученные записи обрабатываются по специальной программе. Результаты вибродиагностики одной колесной пары с редуктором ВБА-32-101, как их выдает компьютер, приведены в таблице.

FEATURES of SYSTEM VIBRODIAGNOSTIC WHEEL PAIRS CARRIAGES

A. Zvyagin, V. Kalabin

In clause the system vibrodiagnostic of wheel pairs cars having hung drives generáis is described. Feature of system is writs of the indications from five points simultaneously, where the points of measurement settle down above boocs by bearings at the left and on the right, and also above bearings of a reducer. The structure of the equipment and some results vibrodiagnostic in passenger depot of Nizhni Novgorod is considered (examined)

УДК 625.032.435.001.42:681.322-181.4

A. Д. Звягин, д. т. н., профессор, ВГАВТ. 603003, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.

B. Ю. Калабии. директор, ООО «Транскомплект».

192019, Санкт-Петербург, ул. Мельничная, 4а. E-mail: trans ко2003@ mail.ru.

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВИБРОДИАГНОСТИКИ КОЛЕСНЫХ ПАР ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ С ПРИВОДОМ ГЕНЕРАТОРА

В статье рассматриваются некоторые результаты вибродиагностики колесных пар вагонов, имеющих навешенные приводы генератов. Приводятся спектры ускорений, полученные с различных точек генератора и опор колесной пары. Точки измерения располагаются над подшипниками опоры слева и справа, а также над подшипниками редуктора.

В пассажирском депо Горький Пассажирский производится ремонт колесных пар пассажирских вагонов, в том числе имеющих навесные приводы к генераторам. Контроль качества ремонта последних происходит на специальном стенде в сборе, т. е. с подсоединенным к выходному валу навешенного на колесную пару редуктора. На стенде проверяется качество сборки и механическое состояние подшипников букс колесной пары, шестерен и подшипников редуктора. Учитывая большую частоту вращения колесной пары и выходного вала редуктора, приводящих к большой динамической нагрузке, по инструкции, во время испытаний находиться рядом со стендом запрещается. За его работой наблюдают из соседнего помещения через окно. Вращение колесной пары на стенде производится в течении определенного времени. Если никаких сбоев или разрушений не происходит, то пара с генератором считаются исправными. Такой контроль нельзя считать объективным, так как повреждения подшипников и редуктора за время испытаний могут быть не выявлены. В таких случаях применение системы вибродиагностики совершенно необходимо. Для определения механического состояния подшипников и редуктора устанавливаются датчики на буксы колесной пары, над опорными подшипниками навешенного приводного редук-

Вестник ВГАВТ

тора и над подшипниками выходного вала, приводящего во вращение генератор. На рис. 1 приведена схема установки датчиков вибрации на колесную пару.

I - датчики вибрации: 2 - выходной вал редуктора.

Все датчики подключаются к многоканальному (8 каналов) усилителю заряда, выходы которого подключены к 5 каналам аналого-цифрового преобразователя. Колесная пара приводится во вращение специальным приводом. Ее обороты достигают 887-997 об/мин, при этом обороты выходного вала лежат в пределах: 3304-3717 об/мин. Во время испытаний дискретная запись процесса колебаний с каждого датчика велась с шагом по времени 144 мкс, т. е. 4096 отсчетов в секунду. Таким образом, верхняя граница спектра была равна 2048 Гц. В таблице приведены расчеты диапазонов частот дефектов [1] контролируемых подшипников и редуктора.

Таблица

ПОДШИПНИК 32044

№№ ДИАП. ЧАСТОТА, Гц НАИМЕНОВАНИЕ ДЕФЕКТА

1 6-10 Повреждение сепаратора

2 122-138 Повреждение ролика

3 143-162 Повреждение наружного кольца

4 181-204 Повреждение внутреннего кольца

ПОДШИПНИКИ ВЫХОДНОГО ВАЛА И РЕДУКТОР

1 21-38 Повреждение сепаратора

2 224-262 Повреждение ролика

3 373-420 Повреждение наружного кольца

4 292-329 Повреждение группы роликов

5 423-476 Повреждение внутреннего кольца

б 1212-1363 Повреждение шестерни редуктора

ПОДШИПНИК БУКСЫ

1 6-10 Повреждение сепаратора

2 78-85 Повреждение ролика

3 86-95 Повреждение наружного кольца

4 120-138 Повреждение вну треннего кольца

5 92-112 Повреждение группы роликов

Обработка полученных записей велась по специально разработанной программе, в основе которой лежит быстрое преобразование Фурье (БПФ). С помощью БПФ получается спектр, анализ которого и позволяет установить наличие или отсутствие дефекта. Программа выводит в отдельный файл спектры, которые, в случае необходимости, можно вывести на экран. Вид спектров полученных с букс (2 датчика) и подшипников 32044 (2 датчика) имеют большие отличия, а между собой практически идентичны. На рис. 2, 3 и 4 приведены спектры, полученные с подшипников 32044, выходного вала и буксы.

Рис 3. Спектр ускорений на выходном вале

Рис. 4. Спектр ускорений с буксы колесной пары

2,0 кГц

2 кГц

Вестник ВГАВТ

Анализ спектров позволил решить вопрос о количестве устанавливаемых датчиков. В то же время количество контролируемых параметров оказалось недостаточным. Поэтому в окончательный вариант программы были введены дополнительные гармоники (диапазоны частот), а для охвата еще одной гармоники редуктора пришлось перейти на сьем 8192 амплитуд в секунду.

SOME RESULTS BHEPO^HArHOCTHKH WHEEL PAIRS CARRIAGES With BY DRIVE of the GENERATOR

A. Zvyagin, V. Kalabin

In clause some results vibrodiagnostic of wheel pairs cars having hung drives generats are considered (examined). The spectra accelerations, received with various points of the generator and support of wheel pair are resulted. The points of measurement settle down above bearings of a support at the left and on the right, and also above bearings of a reducer.

УДК 539.3

В. А. Пахомов, к. m. н.

А. В.Денисов, ФГУП "ОКБМим. И. И. Африкантова"

603074, Нижний Новгород, Бурнаковский проезд, 15. E-mail: denisov®,okbm.nnov.ru

О. С. Копьева, к. т. н., НГТУ.

603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ НАГРУЖЕНИЯХ

Приведена математическая модель Оля исследования процессов неизотермического упругопластического деформирования и накопления усталостных повреждений в конструкционных материалах. Модель учитывает основные физические стадии процесса накопления повреждений, влияние температуры, многоосности напряженного состояния и траектории деформирования на темпы накопления повреждений.

Основными факторами, влияющими на ресурсные отказы конструктивных элементов энергетического оборудования в процессе эксплуатации, являются процессы теплообмена при изменении режимов нагружения и процессы накопления повреждений в результате многоцикловой и малоцикловой усталости. Деградация материала в процессе накопления повреждений при длительном термосиловом нагружении оборудования проявляется в снижении пластических свойств и прочностных характеристик материала, что в конечном итоге приводит к образованию макроскопической трещины (длиной ~ 1-2 мм).

Математическое моделирование процессов накопления повреждений позволяет проводить анализ и прогнозирование развития поврежденности в любых доступных и недоступных для средств неразрушающего контроля зонах конструктивных элементов по фактической истории их термомеханического нагружения.

Ниже приведена математическая модель расчета поврежденности конструкционных материалов, основанная на совместном интегрировании эволюционных уравнений неизотермического упругопластического деформирования и накопления устало-