Термины и определения в вибродиагностике.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

Факультет «Транспортные средства»

Кафедра «Тяговый подвижной состав»

Специальность: 23.05.03. «Подвижной состав железных дорог»

Специализация: «Электрический транспорт железных дорог»

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ:

Заведующий кафедрой _________________

А.С. Космодамианский

2019 г.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

На тему: «Применение современных методов вибродиагностики в роликовом отделении на Ярославском Электровозоремонтном заводе»

Дипломник: Руководитель дипломного проекта: Консультант по экономическим вопросам: Консультант по вопросам безопасности жизнедеятельности (охрана труда): Нормоконтроль: Нормоконтроль электронной версии:

Комиссаров В.С.. Голубцов В.М. Маскаева Е.А. Сорокина Е.А. Баташов С.И.

подпись подпись подпись подпись подпись

Москва 2019

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

Факультет «Транспортные средства»

Кафедра «Тяговый подвижной состав»

Специальность: «Подвижной состав железных дорог»

Специализация: «Электрический транспорт железных дорог»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой _________________

А.С. Космодамианский

«» ________________2019 г.

ЗАДАНИЕ

по дипломному проектированию студенту

Комиссарову Владимиру Сергеевичу

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема проекта: « Применение современных методов вибродиагностики в роликовом отделении на Ярославском Электровозоремонтном заводе »

утверждена приказом РУТ (МИИТ) от «» __________ 20____ г. № _____________

2. Срок сдачи студентом законченного проекта (работы) ___________________________

3. Исходные данные к проекту (работе)_______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) _________

6. Консультации по проекту (с указанием относящихся к ним разделов проекта/ работы).

Раздел	Консультант	Подпись, дата
Главы: 1 - 4 Экономика Охрана труда		задание выдал	задание принял

7. Дата выдачи задания ___________________________________________________________

Руководитель проекта _______________________________________________

(подпись)

Задание принял к исполнению __________________________________________

(подпись)

К А Л Е Н Д А Р Н ЫЙ П Л А Н

№ п/п	Наименование этапов дипломного проекта (работы)	Срок выполнения этапов проекта (работы)	Примечание

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Обучающийся ___________________________________________________

Руководитель проекта ____________________________________________

ВВЕДЕНИЕ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 23.05.03.1340-цПСс-0210

Разраб.

Комиссаров В.С

Провер.

Голубцов В.М.

Реценз.

Н. Контр.

. .

Утверд.

Космодамианский А.С..

Применение современных методов вибродиагностики в роликовом отделении на Ярославском Электровозоремонтном заводе

Лит.

Листов

РУТ (МИИТ) кафедра ТПС

Основная задача проведения вибродиагностики подшипников в роликовом отделении, связана с определением и выявлением дефектов подшипников на ранней стадии после ремонтного цикла на ремонтных предприятиях по ремонту тягового подвижного состава, перед установкой подшипника в узел.

Задачей диагностирования подшипников качения по данным измерений параметров вибрации каждого из подшипниковых узлов является обнаружение диагностических признаков дефектов и оценка величины каждого из диагностических параметров потенциально опасных типовых дефектов с последующим определением соответствия безаварийного ресурса подшипника его наработки (пробега) до проведения следующего вибрационного диагностирования. Для этого должен использоваться алгоритм сравнения каждого из диагностических параметров с тремя пороговыми значениями. Первый определяет зону безопасного состояния, второй – зону слабого дефекта, третий – зону среднего дефекта. Выход диагностического параметра за зону среднего дефекта означает появление сильного (опасного) дефекта.

Вибрация вращающихся подшипников качения является важной рабочей характеристикой этих подшипников. Вибрация может оказывать влияние на работу механической системы, в которую вмонтирован подшипник, и может создавать акустический шум, если эта вибрация передаётся в окружающую среду, в которой эта механическая система работает.

"Вибрации вращающихся подшипников качения можно оценить любым из ряда имеющихся средств, с применением различных типов преобразователей при различных условиях измерений. Нет простого набора величин, характеризующих вибрацию подшипника, который был бы исчерпывающим для оценки действия

вибрации во всех возможных видах применения. И, наконец, для выбора наиболее подходящего метода измерений необходимо знание типа подшипника, способа его применения и цель измерения вибрации (например, диагностика процесса производства или оценка качества изделия). Поэтому, область применения стандартов по измерению вибрации подшипника не является универсальной. Тем не менее, определённые методы приобрели достаточный уровень распространения, чтобы рассматривать их как стандартные методы при разработке настоящей части ИСО 15242."

Параллельно признакам дефектов подшипников должно контролироваться появление признаков влияющих на вибрацию дефектов других узлов объекта диагностирования. К таким узлам относятся неуравновешенная колесная пара или ротор ТЭД, зубчатые зацепления, моторно-осевые подшипники скольжения, упорные буксовые подшипники скольжения, муфты, используемый для вращения КМБ (КРБ) привод, и т.д. При использовании в КРБ кардана необходимо дополнительно контролировать появление признаков дефектов карданных соединений и крестовин

Термины и определения в вибродиагностике.

Погрешность вращения: Радиальное, осевое или угловое отклонение оси вращения, исключая перемещения связанные с изменением температуры или нагрузки, прилагаемой извне.

Вибрация: Изменение во времени значения величины, описывающей движение или положение механической системы, если это значение попеременно меняется в большую и меньшую сторону от некоторого среднего или исходного значения.

Преобразователь: Устройство, предназначенное для восприятия энергии от одной системы и передачи энергии к другой системе того же, либо другого типа таким образом, что требуемые энергетические характеристики на входе, проявляются на выходе.

Виброперемещение (перемещение): Векторная величина, определяющая изменение положения тела, или частицы, по отношению к системе отсчёта. Виброскорость (скорость): Векторная величина, определяющая производную виброперемещения по времени.

Виброускорение (ускорение): Векторная величина, определяющая производную виброскорости по времени.

Волновой фильтр (фильтр): Устройство для разделения колебаний на основе их частоты, имеющее относительно малое затухание колебаний в одной или более полосах частот и относительно большое затухание колебаний на других частотах. Полосовой фильтр: Фильтр, имеющий единственную полосу пропускания, простирающуюся от нижней граничной частоты, большей 0, до верхней граничной частоты. ГОСТ Р

Полоса пропускания полосового фильтра (полоса пропускания): Полоса частот между верхней и нижней граничными частотами.

Номинальные верхняя и нижняя граничные частоты полосового фильтра (верхняя и нижняя граничные частоты): Частоты выше и ниже частоты максимальной чувствительности фильтра, при которых чувствительность к синусоидальному сигналу на 3 дБ ниже величины максимальной чувствительности.

среднее квадратическое значение виброскорости ; СКЗ: Корень квадратный из среднего значения квадратов значений виброскорости взятых во временном интервале. Примечание – Среднее квадратическое значение применимо также к величинам виброперемещения () и виброускорения (). Экспоненциальное среднее квадратическое значение виброскорости эксп: Параметр для получения усреднённой по времени виброскорости, подобный среднему квадратическому значению виброскорости, но учитывающий экспоненциальное затухание по времени значений величины.

Примечание – экспоненциальное среднее квадратическое значение применимо также к величинам виброперемещения () и виброускорения ( эксп).

Период: Наименьшее приращение независимой переменной периодической величины, через которое функция повторяет саму себя.

Импульс вибрации P, мкм/с: Кратковременная высокочастотная затухающая составляющая сигнала виброскорости. Примечание – Следует отличать это понятие от понятия пикового значения виброскорости.

Расширенная неопределенность U: Величина, определяющая интервал во вокруг результата измерений, в пределах которого, как можно ожидать, находится большая часть распределения значений, которые с достаточным основанием могли бы быть приписаны измеряемой величин

Вибрация подшипника Факторы, вызывающие погрешность вращения подшипника, будут также вызывать динамическую вибрацию элементов подшипника. Вибрация подшипника вызывается внутренними переменными силами, генерируемыми при вращении в контактах тел качения с дорожками качения с учётом инерции и демпфирования. Внутренние силы будут также создаваться переменными во времени деформациями деталей подшипника и несколькими типами случайных перемещений тел качения и сепараторов и периодическими смещениями сепараторов относительно тел качения или колец. Вибрация будет обусловлена не только формами колебаний элементов подшипника, как твердых тел, но и изгибными формами колебаний. Вибрация создаётся при определённых условиях, таких как скорость вращения и прилагаемая нагрузка. Вибрация подшипника может влиять на работу механической системы и вызывать образование воздушного шума системы в которую вмонтирован этот подшипник.

Основные элементы измерения вибрации подшипника

Измерение сигнала виброскорости в каждой полосе частот должно быть представлено усреднённым по времени показанием за период не менее 0,5 секунды с момента стабилизации параметров вибрации, характеризующейся только отдельными случайными отклонениями от среднего значения. Выбор конкретного способа усреднения по времени должен достигаться путём договорённости между изготовителем и потребителем. Двумя типичными способами являются линейное и экспоненциальное усреднение. Линейное усреднение по времени производят по формуле

где ν(t′) – виброскорость, как функция времени; Т – время выборки усредняемого сигнала, которое должно быть больше периода любой из главных частотных составляющих этого сигнала. Обычно (t) лин берется за время t = T.

Экспоненциальное усреднение по времени производят по формуле

где ν(t′) – виброскорость, как функция времени; τ – время релаксации, которое должно быть больше периода любой из главных частотных составляющих сигнала. Следует (t)эксп брать за время t >>τ. Стабилизация показаний должна быть достигнута в течение не более пяти минут от начала измерений. В случаях, когда невозможно достичь стабилизации в течение пяти минут, изготовитель и потребитель должны принять согласованное решение о продолжительности измерений.

По результатам обнаружения диагностических признаков возможных дефектов и сравнения измеренных параметров с пороговыми значениями определяется текущее состояние подшипника и его долгосрочный прогноз. Максимальную длительность прогноза безаварийной работы подшипника обеспечивает отсутствие как развитых, так и зарождающихся дефектов, а также нахождение вибрационного состояния подшипникового узла в зоне допустимых значений.

Условия окружающей среды при измерении.

Подшипники должны измеряться в окружающей среде, не оказывающей влияние на вибрацию подшипника, при следующих условиях:

1. температура окружающего воздуха………………………от 17°C до 27°C;

2. относительная влажность……………………………….от 45 % до 70 %;

3. атмосферное давление…………………………………………от 84 до 106 кПа.

Таблица 1 – Признаки дефектов изготовления и монтажа узлов КМБ, КРБ