ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия работы тепловозов, их сборочных единиц и деталей из "Технология ремонта тепловозов" Основной задачей системы технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов тепловозов является поддержание их в исправном состоянии. Изменение состояния отдельных деталей и сборочных единиц, как и всего тепловоза, вызывается преимущественно воздействием на них внешних условий, которые проявляются в виде механических и тепловых нагрузок, химических и электрохимических реакций. [c.7] Условия работы тепловоза можно разделить на общие и специфические. К общим относятся условия, определяемые назначением деталей и их взаимодействием с другими деталями. Например, назначение цилиндро-поршневой группы дизеля — превращать химическую энергию жидкого топлива в механическую, используемую на тягу поездов. Поэтому эта группа работает в условиях высоких температур, развивающихся при сгорании топлива, больших механических нагрузок на отдельные детали (поршневой палец, стенку втулки цилиндра и др.) от действия газов и передаваемых сил, в условиях взаимного перемещения деталей (поршень с поршневыми кольцами — относительно втулки цилиндра, поршневой палец — относительно втулки верхней головки шатуна), когда возникает трение между сопряженными поверхностями. [c.7] В электрической передаче тепловоза, служащей для преобразования механической энергии в электрическую (тяговый генератор) и вновь электрической — в механическую (тяговый электродвигатель), кроме механических взаимодействий, главным условием работы является прохождение электрического тока высокого напряжения по токоведущим деталям (обмотке якоря и полюсов, коллекторнощеточному аппарату, электрическим аппаратам управления). [c.7] Под действием высокой температуры со временем образуются нагары на деталях цилиндро-поршневой группы дизеля, возникают термические трещины в поршнях и втулках цилиндров, а циклически изменяющиеся механические нагрузки вызывают усталостные поломки таких деталей, как поршневые пальцы, втулки цилиндров, коленчатые валы, зубчатые колеса, оси колесных пар и др. [c.7] Специфическими условиями эксплуатации тепловозов являются состояние земляного полотна и особые климатические условия (температура, влажность и давление окружающего воздуха, запыленность атмосферы). При повышении температуры и снижении атмосферного давления воздуха, например в горных районах Средней Азии, снижается мощность дизеля, увеличивается нагрев его деталей. При низкой температуре, большой влажности воздуха ухудшаются условия работы тяговых электродвигателей. [c.8] Повышенная запыленность воздуха, особенно в условиях песчаных бурь (Средняя Азия), является причиной ускоренного износа всех деталей тепловоза. На участках железных дорог с большим числом кривых малого радиуса возрастает износ деталей экипажной части (валиков, втулок), прокат бандажей и подрез гребней колесных пар. Сверхнормативная жесткость железнодорожного пути (железобетонные шпалы без хороших амортизационных подкладок под рельсы, участки с пучинами земляного полотна или вечной мерзлотой) увеличивает динамические нагрузки в деталях тягового привода и экипажа. [c.8] Изнашиванием называется процесс постепенного разрушения поверхности детали. Износ — это разница между первоначальным и конечным (в данный период времени) состоянием поверхности. Различают следующие виды износа в зависимости от условий трения абразивный, окислительный, коррозионный, молекулярно-механический, контактно-усталостный. [c.8] Абразивный износ возникает при попадании- между трущимися поверхностями твердых абразивных частиц песка, стружки, окислов различных материалов. Этот вид износа характерен высокой скоростью изнашивания сопряженных поверхностей, наличием на них рисок и неровностей. Абразивному износу подвержены следующие основные детали тепловозов втулки и валики рессорного подвешивания и тормозной рычажной передачи, буксовые направляющие челюстных тележек и наличники букс, втулки цилиндров дизеля, поршневые кольца и поршни (при большой запыленности воздуха или плохой работе воздушных фильтров) и др. [c.8] Коррозионный износ имеет место при попадании на трущиеся поверхности кислот. Он характеризуется быстрым образованием непрочных окисных пленок и их последующим разрушением. Скорость коррозионного изнашивания выше окислительного, но ниже абразивного. Чаще всего коррозионный износ возникает в цилиндрах дизелей при выделении кислот из газов на поверхностях втулок и поршней, имеющих температуру ниже точки росы. Точка росы продуктов сгорания вблизи верхней мертвой точки поршня равна 170 °С, и при содержании серы в дизельном топливе более 0,3% может происходить выделение кислот. [c.9] Молекулярно-механический износ происходит за счет микроконтактного схватывания (сваривания) отдельных точек поверхностей трущихся деталей при многократных нарушениях сплошности масляной пленки. Скорость этого вида изнашивания близка к коррозионному износу. Молекулярно-механическому износу подвержены шейки коленчатых валов, поршни и втулки цилиндров, поршневые пальцы и другие детали, работающие в условиях полужидкостно-го трения, когда недостает смазки. [c.9] Контактно-усталостный износ возникает на поверхностях деталей при трении качения или многократных соударениях. Такой вид износа иногда называют чешуйчатым, или питингом. Он характерен для бандажей колесных пар, зубьев зубчатых колес, мест контакта втулок цилиндров с блоком дизеля при вибрации втулок, шариковых и роликовых подшипников. Скорость контактноусталостного износа зависит от контактных напряжений. [c.9] Следует иметь в виду, что в действительности на поверхностях одних и тех же деталей могут возникать различные виды износа. Так, втулки цилиндров могут иметь одновременно абразивный, окислительный, молекулярно-механический и коррозионный износ при преобладании одного из них в зависимости от конкретных условий трения. [c.9] Особыми видами разрушения деталей являются кавитационные и коррозионные повреждения омываемых водой поверхностей и фре-тинг-коррозия. [c.9] Фретинг-коррозия, или коррозия при трении, образуется в сопряжениях металлических деталей при их вибрации или возвратно-поступательном перемещении с амплитудой от 10 до 200 мкм. При этом частицы металла окисляются, превращаются в твердый абразив, увеличивающий износ. Фретинг-коррозия наблюдается в подсту-пичных частях осей колесных пар, буксах, вкладышах коленчатых валов дизелей, в сопряжениях блока дизеля с втулками цилиндров. [c.10] Износ деталей определяется одним из следующих способов. [c.10] Линейный износ (уменьшение диаметра или толщины) детали есть разность ее линейных размеров до и после работы. Линейные размеры детали измеряют обычными измерительными приборами (линейкой, штангенциркулем и нутромером, микрометром) или специальными приборами (микрометрическими скобами и нутромерами с применением индикаторов часового типа). [c.10] Для более точного определения износа используют специальные методы искусственных баз, радиоактивных изотопов и др. Например, для выявления значения и характера износа шеек коленчатых валов и втулок цилиндров дизелей применяют метод вырезанных лунок. Перед сборкой дизеля на поверхности шейки вала или рабочей поверхности втулки цилиндра специальным приспособлением с алмазным резцом нарезают лунки в нескольких местах по окружности и длине. Длину хорды лунки измеряют до сборки, а после работы и разборки по их разности вычисляют износ поверхности. [c.10] По результатам нескольких измерений износа детали через различные промежутки времени работы строится диаграмма износа — зависимость износа от времени работы (пробега тепловоза). Пользуясь диаграммой износа, можно определить скорость износа и установить срок службы детали до замены или восстановления. [c.10] Допустимая норма износа сопряженных деталей устанавливается исходя из технико-экономических характеристик. Поэтому для повышения надежности и срока службы сборочных единиц, необходимо повышать износостойкость основных деталей тепловоза. [c.11] Надежность является одним из основных свойств качества продукции (объекта). Это — сложное свойство, включающее в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. [c.11] Вернуться к основной статье