Технология ремонта гидравлических гасителей колебаний
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ширению применения технической диагностики. Обязательным условием ее внедрения является знание и возможность регистрации параметров, характеризующих состояние различных узлов и деталей. Так, гидравлические гасители колебаний проходят техническое обслуживание в рамках системы планово-предупредительных ремонтов. Преждевременные их отказы выявляются в ходе плановых осмотров, при этом, как правило, обращают внимание на следы масла и наружные повреждения. Ведутся поиски методов испытания гасителей колебаний непосредственно на подвижном составе, что позволяет перейти к системе их ремонта по техническому состоянию.
Особое значение имеет база данных об их повреждениях, на основе которой разрабатывают методы диагностики.
Основное внимание уделяется разработке фундаментальной базы данных о повреждениях гасителей колебаний, поскольку имелась лишь неполная информация об их видах и объеме. Создается база данных по видам повреждений и характеристикам. Она используется при моделировании характеристик гасителей колебаний вагонов. Моделирование проводится на основе характеристик реальных гасителей, которые затем подготавливаются для экспериментов на катковом стенде и в измерительных поездках.
В ходе этих поездок собирается информация о реальных нагрузках гасителей колебаний (исправных и неисправных), а также данные для проверки разработанного алгоритма бортовой диагностики в условиях реальных колебаний подвижного состава. Получены значения рабочего хода гасителей, скорости перемещения их поршней, а также величины сил, действующих на гасители.
В измерительных поездках учитываются следующие переменные параметры: состояние пути, режимы движения по стрелочным переводам, в тоннелях, по мостам и в кривых, а также проводили экстренное торможение до полной остановки и исследовали режим движения с различными скоростями.
Условия экспериментов на катковом стенде
На стенде проводятся эксперименты с промежуточным вагоном, имевшим исправные и поврежденные гасители колебаний (с повреждениями четырех основных типов). Ходовая часть вагона оснащается различными измерительными устройствами, регистрировавшими параметры при моделируемых возбуждениях пути, которые соответствуют реальным и приводят к срабатыванию гасителя. Полученные сигналы проверяются на пригодность для использования в качестве параметров в системе бортовой диагностики; при этом особый интерес представляют ход гасителя, действующие в нем силы и ускорения элементов его крепления.
При моделировании, выполняющему применительно к промежуточному вагону, ставятся следующие цели:
получить аналитическим путем без обширных измерений первые конкретные данные по видам, числу и размещению на ходовой части датчиков, необходимых для диагностики гасителей колебаний;
определить пригодность выбранного вида возбуждения колебаний подвижного состава (искусственные или естественные) для эффективной диагностики гасителей;
исследовать влияние повреждений гасителей колебаний на динамику движения, а также проверить пороговые значения параметров.
Моделирование выполнялось с учетом реальных сил и перемещений, а также определяемых ими нелинейных силовых и скоростных характеристик.
В целом исследование повреждений гасителей колебаний показывает следующие их характеристики (рис. 1). Установлено, что наряду с классическими дефектами, т.е. слишком высокой или слишком низкой силой F при максимальной скорости перемещения поршня, возникали колебания этой силы в области мертвых точек. Колебания проявлялись в форме уплощения эллипса характеристики и соответствовали увеличению жесткости гасителя при малых перемещениях поршня (в мертвых точках скорость поршня равна нулю).
Рис. 1. Характеристики гасителя колебаний: F - сила; s - перемещение поршня; h - полный ход
Наиболее часто возникающие классифицируемые аномалии характеристик исследованных гасителей колебаний распределялись следующим образом:
повышенные значения силы в мертвых точках в области характеристики, соответствующей сжатию, - 14%;
пониженные силы сжатия при максимальной скорости поршня - 10%;
пониженные силы сжатия при максимальной скорости поршня и повышенные в области мертвых точек на стороне сжатия - 8%;
повышенные силы в области мертвых точек в обеих областях характеристики - 7%.
Результаты экспериментов на катковом стенде
Сигналы (возможные параметры диагностики), полученные при измерениях, оценивались по различным алгоритмам в функции времени и частоты. В первом случае проводились расчеты статистических параметров и разбиение их на классы, во втором - анализ частотных спектров и расчеты передаточной функции. Пригодными для диагностики оказались лишь некоторые из алгоритмов оценки. Так, разбиением результатов измерения на классы оценивали силы в гасителях колебаний (рис. 2). Различия в распределении значений, соответствующих четырем состояниям гасителей (одно исправное и три с наличием разных дефектов), таковы, что позволяют с учетом граничных условий эксперимента использовать этот параметр для обнаружения повреждений.
Рис. 2. Процентное распределение средних значений сил в классе Km для исправного гасителя (жирная кривая) и четырех неисправных (тонкие кривые)
Частотные спектры вертикальных ускорений в верхней точке крепления гасителя для тех же четырех его состояний практически одинаков