Комплексный способ автоматизированного диагностирования узлов механической части локомотива

• Автор: Хренов, Валерий Васильевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 237 с.

Содержание

Введение
1. Анализ развития системы ремонта локомотивов
1.1. Анализ систем ремонта локомотивов
1.2. Критерии и принципы построения системы планово-предупредительных ремонтов
1.3. Безотказность локомотивов и ее показатели. Условия эксплуатации и надежность подвижного состава 2 О
1.3.1. Оценка технического состояния оборудования
1.3.2. Показатели безотказности
1.4. Определение показателей надежности по данным эксплуатации локомотивов. Анализ информации о неисправностях подшипниковых узлов тяговых электродвигателей (ТЭД)
1.4.1. Оценка показателей безотказности и их доверительных границ
1.4.2. Результаты анализа отказов тяговых электродвигателей (ТЭД)
1.5. Цель и задачи исследования
2. Представление локомотива как системы преобразования информации
о его техническом состоянии. Переменные состояния системы, виб-
роакустические признаки и требования, предъявляемые к ним
2.1. Общие сведения и требования, предъявляемые к системам диагностики. Переменные состояния системы, их полнота и диагностические признаки
2.2. Преобразование механической системой информации о техническом состоянии в акустические сигналы. Два фундаментальных физических принципа диагностики
2.3. Виброакустический сигнал и его свойства

2.3.1. Представление акустического сигнала полигармонической моделью
2.3.2. Квазиполигармоническая модель виброакустического сигна-

2.3.3. Импульсная модель акустического сигнала
3. Средства и системы виброакустического диагностирования общего назначения, а также неисправностей подшипниковых узлов ТЭД ?
3.1. Краткая характеристика существующих методов контроля технического состояния механизмов
3.2. Характеристика существующих методов контроля технического состояния деталей подшипников ТЭД
3.3. Анализ эффективности видов неразрушающего контроля дета-леи подшипников
3.4. Проблемы виброакустического контроля роликов цилиндрических подшипников
3.5. Диагностирование состояния подшипниковых узлов. Методы и способы определения неисправностей подшипников без разборки
3.5.1. Задачи диагностики
3.5.2. Обобщение опыта диагностики подшипниковых узлов ТЭД
3.5.3. Способы диагностирования дефектов
3.5.3.1. Метод ударных импульсов
3.5.3.2. Метод спектрального анализа амплитудной огибающей вибросигнала на резонансной частоте датчика («резонансный метод»)
3.5.3.3. Метод формирования п-мерного вектора кратных гармоник спектра огибающей вибросигнала на резонансной частоте узла машины

3.5.3.4. Формирование п-мерного вектора кратных гармоник спектра огибающей вибросигнала в окрестности основных частот возбуждения машины
3.5.3.5. Обнаружение зарождающихся дефектов по величине ко-эффишюп. эксцесса
3.5.3.6. Метод выделения когерентной составляющей
4. Методология диагностирования зарождающихся дефектов
4.1. Дефекты контактирующих поверхностей и характер их проявления
в виброакустическом сигнале
4.2. Диагностирование эксплуатационных дефектов зубчатых передач
4.2.1. Возбуждение колебаний в зубчатых передачах
4.2.2. Диагностирование абразивного износа зубчатого зацепления
4.2.3. Диагностирование выкрашивания зубьев
4.2.4. Диагностирование трещины и поломки зубьев
4.2.5. Диагностирование заедания зубчатых колес
4.3. Диагностирование неисправностей подшипниковых узлов
4.3.1. Эксплуатационные дефекты подшипников качения
4.3.2. Методы диагностирования подшипников качения
4.4. Прогнозирование остаточного ресурса подшипников качения в процессе эксплуатации %
4.5. Диагностирование технического состояния экипажной части локомотива
5. Методы анализа временных рядов и выявление скрытой периодичности. Алгоритмы обработки виброакустических сигналов
5.1. Сбор, предварительная обработка данных и систематические ошибки, вносимые при съеме данных
5.1.1. Сбор данных и «щелевая» ошибка
5.1.2. Другие погрешности
5.1.3. Эффекты конечной длины выборки
5.1.4. Выборочные данные и частота Найквиста

блюдения, либо постановкой локомотива на очередной плановый ремонт. Следовательно, при коротких интервалах наблюдения процесс восстановления каждого экземпляра оборудования представлен не полностью, а отдельным участком. Путем наложении таких усеченных процессов восстановления однотипного оборудования с разной наработкой от начала анализируемого периода получим объединенный процесс восстановления, характеризующий весь период наблюдения между плановыми заменами или ремонтами. При достаточно больших парках локомотивов, эксплуатируемых в конкретных условиях, и небольших интервалах наблюдения можно получать представительные выборки статистического материала о надежности оборудования и соответственно достоверные оценки показателей безотказности.
Для определения числа отказов оборудования в интервалах группирования суммарной его наработки удобно представить информацию, характеризующую процессы восстановления однотипного оборудования, в масштабе наработки его в рассматриваемом межремонтном периоде. Для этого совмещают моменты проведения предыдущего ремонта, которые являются началом отсчета наработки соответствующего оборудования. После такого представления информации и разбиения межремонтного периода на интервалы определяют суммарную наработку поставленного под наблюдение оборудования и число его отказов в каждом интервале, что позволяет рассчитать и построить диаграмму параметра потока отказов. В то же время при группировании информации может существенно снижаться достоверность найденных оценок показателей надежности по сравнению с теми, которые получены на основании непосредственно рассчитанных функций распределения наработок между отказами. Смещение оценок показателей безотказности будет особенно ощутимым при небольшом числе данных о наработках между отказами, что характерно для достаточно высоконадежного оборудования, например группового контроллера, главного выключателя, фазорасщепителя электровозов ВЛ80к и ВЛ80с.