Файл: 1. износы деталей, виды и сроки технического обслуживания и ремонта вагонов 5.docx

Работоспособное состояние (работоспособность) — это состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значение заданных параметров в пределах установленной нормативно-технической документации.

Понятие «исправность» шире, чем понятие «работоспособность». Например, вагон из ремонта и технического обслуживания должен выходить исправным. В период между ремонтами, вагон должен быть работоспособным. Небольшие неисправности не могут быть причина­ми немедленного изъятия вагона из эксплуатации, так как он работоспособен.

Неисправное состояние (неисправность) — состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации.

Неработоспособное состояние (неработоспособность) — состояние объекта, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической документацией.

Предельное состояние — состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого изменения заданных параметров за установленные пределы или неустранимого снижения эффективности в эксплуатации ниже допустимой, или необходимости проведения капитального ремонта. Перемонтируемый объект (например, бумажная фильтрующая вставка топливного фильтра) достигнет предельного состояния при возникновении отказа или установленного срока службы.

При эксплуатации вагонов могут возникать повреждения и отказы.

Повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправности объекта и его составных частей вследствие влияния внешних воздействий.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Некоторые незначительные нарушения могут переходить в разряд значительных и приводить к отказу объекта. Отказы бывают систематические, полные или частичные. Систематическим называют многократно повторяющийся отказ, обусловленный дефектами конструкции, нарушением технологии ее изготовления, низким качеством материала и т.п.

Частичный отказ — отказ, после возникновения, которого изделие может быть использовано по назначению, но с меньшей эффективностью.

Причинами отказов могут быть дефекты, допущенные при конструировании, производстве и ремонтах, нарушение правил и норм эксплуатации, различного рода повреждения, а также естественные процессы изнашивания и старения.

---

Отказы обнаруживаются путем непосредственного или косвенного воздействия на органы чувств наблюдателя явлений, характерных для неработоспособного состояния объекта или процессов, с ним связанных, например: изменение показаний контрольных приборов (манометра, термометра, вольтметра), возникновение определенных шумов и характерных стуков при работе объекта.

Характером отказа (повреждения) являются конкретные изменения в объекте, связанные с его возникновением. Например, обрыв провода, деформация и излом детали и т.п.

К последствиям отказа (повреждения) относятся явления, процессы и события, возникающие после отказа (повреждения) и в непосредственной причинной связи с ним. Количественной характеристикой одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта, является показатель надежности. Продолжительность или объем работы объекта называется наработкой. Наработка определяется в километрах пробега или временем эксплуатации.

Техническим ресурсом называется наработка объекта от начала эксплуатации до капитального ремонта или до наступления предельного состояния. Если ресурс определяется в календарных единицах (часах, днях, годах), то ресурс называется сроком службы.

К показателям надежности относят показатели: безотказности (вероятность безопасной работы, средняя наработка до отказа, интенсивность отказов, параметр потока отказов, наработка на отказ), долговечности (гамма процентный ресурс, средний ресурс до капитального ремонта, средний срок службы и т.д.), ремонтопригодности (вероятность восстановления в заданное время, среднее время восстановления), сохраняемости (гамма процентный срок сохраняемости, средний срок сохраняемости).

Показатели надежности определяются по формулам и зависимостям, которые выведены на основе теории вероятностей и математической статистики. Например, вероятность безотказной работы Р (t) статически определяется отношением числа объектов N t, безотказно проработавших до момента времени t (в пределах заданной наработки), к числу объектов No, работоспособных в начальный момент времени t= 0: ДО = Nt/No.

1.2 Методы снижения износа

Борьба за снижение износа деталей и узлов э. п. с. — одна из важнейших и серьезнейших задач, стоящих перед работниками электротягового хозяйства и конструкторами. Снижение износа повышает безопасность движения поездов, дает экономию материалов и труда работников, занятых на ремонте, облегчает этот труд, повышает его производительность. Меры по снижению износа могут быть различными — конструкторскими, технологическими, эксплуатационными. Конструкторские меры — разработки последних лет позволили полностью прекратить выпуск электровозов и моторных вагонов с трением скольжения между буксами колесных пар и рамами тележек. Теперь тяговые и тормозные усилия в данном узле передаются поводками с резиновыми шарнирными узлами (сайлент-блоками), не требующими ни смазывания, ни частой замены деталей. Значительно изменена конструкция опор кузовов. Новые опоры практически не смазывают совсем или вносят смазку только при очередном плановом ремонте э. п. с. Более того, новая конструкция опор кузова снизила «виляние» тележек, что благоприятно отразилось на состоянии и работе смежных узлов механической части.

---

Постепенный отказ от опорносевого подвешивания тяговых двигателей, внедрение резинокордовых муфт передачи у моторных вагонов значительно облегчили ремонтные работы. У грузовых электровозов с опорно-осевым подвешиванием тяговых двигателей применяют крепления одной из сторон тягового двигателя на обрезиненной подвеске вместо крепления с помощью пружинно-балочного устройства. Применение резиновых прокладок, подкладок, втулок и других деталей из полимерных материалов не только снижает механические усилия, вызывающие истирание взаимно перемещающихся деталей, но иногда и полностью предотвращает износы. В ответственных узлах трения шарнирные узлы типа «валик-втулка» заменяют узлом «сухарь-подкладка», что в сочетании с внедрением износостойких материалов (например, марганцовистой стали Г13Л) до минимума снижает износ и избавляет от необходимости смазывания точек трения. На всех грузовых электровозах, выпускаемых с 1968 г., нет такого сложного узла, как межтележечное сочленение.

Для снижения термического износа при конструировании вместо кабельной электропроводки часто применяют открытую, выполняемую в виде шин, труб, более рационально проектируют вентиляционные системы.

С целью снижения электроэрозионного износа все чаще для напряженных коммутирующих (переключающих) узлов контакторов и выключателей применяют две пары контактов: основную (для протекания рабочего тока) и разрывную, причем для каждой пары контактов подбирают свой материал на рабочей части (медь или ее сплав — для основных контактов, металлокерамическую напайку — для разрывных). Иногда эти контакты шунтируют высокоомным резистором, что снижает перенапряжения в цепи и облегчает гашение дуги.

Почти по всей сети дорог осуществлена замена медных накладок на полозах токоприемников угольными вставками или металлокерамическими накладками. В коллекторную медь тяговых двигателей все чаще вводят такие добавки, как кадмий, серебро, совершенствуют и характеристики токоподводящих щеток.

Для снижения коррозионного износа все более совершенствуются процессы окраски металлов, покрытие их полимерными пленками.

Технологические меры снижения износа сводятся к повышению точности обработки поверхностей сопрягаемых деталей, внедрению такой обработки металлов, как накатка поверхностей роликами, наклеп дробью, цементация, нитроцементация и др., введению более «жестких» норм допусков на основные размеры, износы деталей, на отклонение характеристик электрических машин от паспортных значений, к внедрению новых материалов в процессе ремонта э.п.с. При обточке бандажей колес для восстановления рабочего профиля на поверхности катания оставляют уплотненную накатанную «дорожку», которая продляет срок их эксплуатации. К технологическим мерам относят также совершенствование системы контроля за состоянием аппаратов, деталей, узлов и их смазки.

---

Эксплуатационные меры снижения степени износа и темпа его нарастания весьма разнообразны. Так, не следует допускать движения электровоза с токами, предельными по значению и времени протекания, чтобы не вызвать преждевременное старение изоляции проводов и кабелей, устранить которое без их замены невозможно. Необходимо избегать разносного боксования колесных пар, которое приводит к ускоренному износу бандажей, зубьев передачи, коллекторов и щеток тяговых двигателей; не ставить холодный электроподвижной состав в теплое помещение, своевременно устранять не плотности в притворах окон и дверей для предотвращения попадания влаги в незащищенные места, ржавления кузовов и гниения полов; обеспечивать плавное, без рывков движение состава, что в значительной мере уменьшит степень износа многих конструктивных элементов и в первую очередь автосцепных устройств.

Смазку вносят в тот или иной узел в зависимости от конструкции узла и вязкости поливанием из масленки, специальными гидропультами и ручными или механическими нагнетателями, чистыми металлическими лопаточками, не имеющими следов ржавчины, или капельницами.

Направляющие носики масленок, капельниц, нагнетателей и поверхности лопаток должны быть чистыми; при внесении смазки любым способом следует соблюдать чистоту, для чего все поверхности, находящиеся вблизи мест заправки, должны быть предварительно очищены от грязи обтирочными концами, смоченными керосином. Детали механической части э.п.с. при сильном загрязнении следует очистить скребками или металлической щеткой.

Запасы смазочных материалов хранят в закрытых сосудах, поскольку большинство из них при открытом хранении вступает в соединение с кислородом воздуха и их свойства ухудшаются.

Перед заполнением резервуаров, баков и сосудов свежей смазкой рекомендуется очищать их от остатков старых масел или смазок. В эксплуатации не разрешается смешивать смазки и масла разных марок и сортов.

Возможные повреждения деталей и их предупреждение. Понятие о надежности. Помимо естественных износов при работе э.п.с., в отдельных элементах конструкции возможно возникновение повреждений. К наиболее распространенным относятся трещины в деталях, их изгибы и изломы. При неправильном или недостаточно прочном закреплении деталей может измениться их расположение, в результате чего они начинают касаться о другие рядом расположенные, происходит истирание. В электрических цепях к повреждениям относят нарушение целостности цепей (обрывы) и короткие замыкания в них.

---

Механические повреждения появляются из-за неправильной установки деталей и слабого их закрепления, внутренних перенапряжений, возникающих вследствие повышенных износов, неправильной обработки, образования задиров и рисок при перемещении и восприятии ударов. Часто механические повреждения являются следствием нарушения технологии изготовления, обработки, хранения или отклонения от Правил ремонта, нарушения герметичности ответственных узлов, попадания в них посторонних предметов, воды, вытекания смазки, применения неполноценных заменителей.

Типичным примером серьезного механического повреждения можно считать проворот бандажей относительно центра колесной пары — он является в большинстве случаев следствием нарушения какой-либо технологической операции в процессе подготовки бандажей к насадке.

Повреждения могут возникать и в новых недостаточно проверенных узлах, особенно в узлах сварки рам тележек, а иногда и в результате попадания э.п.с. в необычно тяжелые условия (снижение или повышение температуры сверх расчетного значения, попадание электрооборудования в воду, снежный или песчаный занос).

Повреждения в электрических цепях возникают чаще всего от токовых перегрузок. Они вызывают пересыхание изоляции и чрезмерный нагрев мест соединения, загряз нение или увлажнение поверхности изоляции, нарушение надежности контактного соединения, перенапряжения в отдельных точках электрической цепи и нарушение прочности ее элементов (проводов, кабелей, их наконечников, изоляторов и т. п.).

Любое повреждение опасно само по себе, однако наиболее недопустимы повреждения ходовых частей и тормозов, поскольку их возникновение прямо угрожает безопасности движения. Возникновение повреждения в электрической цепи может привести к перерыву в движении поездов, что следует рассматривать как косвенную угрозу безопасности движения.

Предупреждение возникновения повреждений обеспечивают проведением планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта в соответствующие сроки квалифицированными работниками, совершенствованием методов ремонта и эксплуатации э.п.с., улучшением конструкций и в первую очередь узлов, не удовлетворяющих требованиям надежности.

Надежность является наиболее полной оценкой качества объектов (изделий). Под надежностью понимают свойство объекта (изделия) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность его выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность — сложное свойство, состоящее из сочетания таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

---