æ dтк cosaö÷÷

fc = 0,5 fврççè1- dс ø,

где f_с – частота вращения сепаратора относительно наружного кольца; f_вр– частота вращения подвижного кольца относительно неподвижного; a – угол контакта тел и дорожек качения; d – диаметр тела качения; d_с – диаметр сепаратора:

dc »dн -dв

2 ,

d_н и d_в – наружный и внутренний диаметры кольца.

Частота перекатывания тел качения по наружному и внутреннему кольцам определяются выражениями:

f_н= 0,5 f z_врçæ1 -^d^ткcos^a^ö÷ =z f× _cè d_сø

fв = 0,5 fврzççæ1+ ddткс cosaöø÷÷ = z×(fвр - fc) è

Частота вращения тел качения относительно колец определяется более сложным выражением:

fтк = 0,5 fвр

ddс æçç1- ddтк2с2 cos2aö÷÷ø тк è

где z – число тел качения.

Приведенные выражения определяют частоты только основных гармоник спектров вибрации при различных видах дефектов.

Рис. 7.20 Вид спектра огибающей при неоднородном натяге

Неоднородный радиальный натяг подшипника является обычно дефектом его сборки, в частности, следствием посадки подшипника на вал, диаметр которого больше допустимого, перекоса вращающегося кольца, повышенной осевой нагрузки на подшипник. Признаком этого дефекта является рост гармонических составляющих в спектре огибающей вибрации на четных и, прежде всего, на второй гармонике частоты вращения вала (рис. 7.20). Проявляется этот дефект обычно сразу после установки нового подшипника.

Перекос наружного кольца подшипника возникает обычно при монтаже из-за дефектов посадочного места. Он проявляется сразу после монтажа и признаком его является рост составляющих спектра огибающей на частотах kf_Н, преимущественно при четных k и, особенно, на второй гармонике 2f_Н.

Износ наружного кольца подшипника практически всегда происходит локально, изменяя коэффициент трения качения на отдельных участках поверхности наружного кольца. В результате появляется плавная модуляция высокочастотной вибрации частотой f_Н и в спектре огибающей вибрации растут гармонические составляющие на частотах kf_Н, причем наибольший рост происходит на первой гармонике, а амплитуда кратных гармоник быстро падает.

Раковины (трещины) на наружном кольце подшипника приводят к появлению коротких ударных импульсов при контакте каждого тела качения с раковиной (трещиной). В результате появляется ряд гармоник с частотами kf_Н в спектре огибающей высокочастотной вибрации, причем число этих гармоник достаточно велико, а их амплитуда слабо снижается с ростом k.

Износ внутреннего кольца подшипника, как правило, происходит локально, поэтому при диагностике внутреннего кольца диагностическим признаком является появление в спектре огибающей ряда гармоник с частотами kf_ВР. Достаточно часто при износе внутреннего кольца растет и высокочастотная вибрация подшипника, что является дополнительным признаком дефекта.

Раковины (трещины) на внутреннем кольце подшипника приводят к появлению коротких ударных импульсов при контакте каждого тела качения с раковиной (трещиной). В результате в спектре огибающей вибрации появляется ряд гармоник с частотами kf_В, причем из-за того, что при слабом радиальном натяге в подшипнике величина удара зависит от нагрузки, т.е. от угла поворота внутреннего кольца, у ряда гармоник в спектре огибающей появляются боковые составляющие, отличающиеся на ±k₁f_ВР.

Раковины, сколы на телах качения в подшипнике – наиболее опасные и быстро развивающиеся дефекты. Они сопровождаются появлением и ростом ударных импульсов, действующих между телом качения и поверхностями колец подшипника с основной частотой ударов 2f_ТК. Так как амплитуды ударных импульсов при контакте с наружным и внутренним кольцом могут различаться, спектр огибающей вибрации содержит ряд составляющих с частотами k₁f_ТК±k₂f_С, причём амплитуды составляющих с четными гармониками k₁ больше, чем с нечетными (рис. 7.21).

Рис. 7.21. Спектры огибающей вибрации при раковинах или сколах на телах качения Износ тел качения и сепаратора относится к наиболее опасным дефектам и развивается достаточно быстро. По спектру огибающей вибрации обнаруживается в первую очередь дефект, представляющий собой выкрашивание поверхности одного (группы) тела качения (рис. 7.22).

Косвенно это указывает и на ускоренный износ того участка сепаратора, который контактирует с дефектным телом качения. Именно этот признак является общим для рассмотренных двух дефектов подшипника.

Признаком износа тела качения является появление в спектре вибрации гармонической составляющей с частотой fВР - fС.

Рис. 7.22 Спектры

огибающей вибрации при износе тел качения

8 Примеры оформления графической части проекта

Представление демонстрационных материалов

(слайдов)

■

Защиту проекта рекомендуется проводить на основе комплекта слайдов, созданных в пакете Power Point версии Microsoft Office 2003.

Количество слайдов не должно быть менее 10, включая разделы по безопасности жизнедеятельности и экономике. Содержание слайдов должно соответствовать последовательности работы над проектом и отражать их результаты (см. для примера тему 6).

1. Структура Системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте.

2. Структура сертификационных испытаний.

3. Аккредитация испытательной лаборатории (ИЦ):

Основные цели аккредитации;

3.2 Порядок проведения аккредитации.

4. Организация испытательного центра.

5. Статистические методы управления качеством.

6. Организация теплопотоков в вагоне.

7. Автоматизация сертификационных испытаний.

8. Расположение контрольных точек измерений.

9. Безопасность жизнедеятельности.

10. Экономическая оценка эффективности.

8.1 СЕРТИФИКАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

АВТОСЦЕПКИ

Рис. 8.1 Общий вид стенда

Рис. 2 Последовательность процедуры сертификации

Рис. 3 Классификация дефектов автосцепки

Рис. 4

Схема монтажа тензодатчиков на корпусе автосцепки

sр =

6bP_xh^×2x

Рис. 5 Калибровочная балочка тензодатчиков

Рис. 6 Измерительная часть испытательного комплекса

Рис. 7 Схемы измерительных цепей

Рис. 8 Сварочный пост восстановления автосцепки

8.2 СЕРТИФИКАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

КРЕСЛА МАШИНИСТА

Рис. 1 Размещение кресла в кабине машиниста

Рис. 2 Основные положения правил П ССФЖТ 47–2001

Рис. 3 Ускорение пола кабины машиниста

Рис. 4 Схема стендовых испытаний кресла

Рис. 5 Элементы испытательного стенда

Рис. 6 Схема измерительного тракта

Рис. 7 Статистическая обработка исходной реализации

8.3 ДИНАМИКО–ПРОЧНОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЛОКОМОТИВА

Рис. 1 Основные положения СТ ССФЖТ ЦТ 15-98

Рис. 2 Схема проволочного тензодатчика (тензорезистора)