СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > xx2

Ответ    
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 03.08.2015, 06:10   #1 (ссылка)
Crow indian
 
Аватар для Admin


Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 42
Сообщений: 28,788
Поблагодарил: 397 раз(а)
Поблагодарили 5850 раз(а)
Фотоальбомы: 2566
Записей в дневнике: 645
Загрузки: 672
Закачек: 274
Репутация: 126089

Тема: [09-2005] Оценка работоспособности подшипников коленчатых валов


Оценка работоспособности подшипников коленчатых валов


Традиционные подшипники коленчатых валов для тепловозных дизелей 10Д100 —это бронзо-баббитовые (баббит БК2) подшипники скольжения. Для более нагруженных подшипников дизель-генераторов 1А-9ДГ, 2А-9ДГ идр. применяются вкладыши со слоем свинцовистой бронзы и рабочим гальваническим покрытием. Чтобы повысить долговечность подшипников дизелей 10Д 100, Харьковский завод им. Малышева по предложению ученых ВНИИЖТа стал широко использовать биметаллические сталеалюминиевые подшипники со слоем сплава АО20-1 (20 % олова, 1 % меди, остальное алюминий).

До 1991 г. было выпущено более 3500 дизелей преимущественно с шатунными вкладышами. Пробег тепловозов с этими дизелями достигал более 1 млн. км без замены вкладышей коленчатых валов. По сравнению с бронзо-баббитовыми вкладышами долговечность сталеалюминевых увеличилась в несколько раз.


Учитывая положительный опыт по дизелям 10Д 100, начиная с 1993 г. на Воронежском тепловозоремонтном заводе (ВТРЗ) при капитальном ремонте дизель-генераторов 1А-9ДГ (тепловозы 2ТЭ116) стали устанавливать биметаллические подшипники со слоем сплава АО20-1. Здесь же прошли испытания биметаллические вкладыши производства Шадринского ТРЗ, Улан-Удэнского ЛВРЗ и Запорожского ТРЗ. Плохое качество вкладышей не позволило внедрить их в ремонтное производство.

В настоящее время изготовление надежных сталеалюминиевых вкладышей организовано благодаря кооперации трех предприятий. Подкат из алюминиевого сплава АО20-1, плакированного чистым алюминием, производит ОАО «Тамбовский завод подшипников скольжения» и поставляет НПФ «МАТЕМ»

(г. Новосибирск), которая осуществляет соединение сплава АО20-1 со стальной основой методом взрыва и штампует заготовки вкладышей (полукольца). Механическую обработку вкладышей и нанесение приработочного покрытия выполняет ОАО «НПО «Сатурн».

Уже выпущено более 650 дизель-генераторов 1А-9ДГ, оборудованных биметаллическими подшипниками, что дает право оценить их работоспособность по сравнению с вкладышами со слоем свинцовистой бронзы, у которых рабочим слоем служит свинцово-оловянное покрытие (10% Sn, 2 % Си, остальное РЬ) толщиной 0,03 мм. Сравнение основных экономических и эксплуатационных характеристик подшипников скольжения коленчатого вала дизель-генератора 1А-9ДГ представлено в таблице.

У подшипников со свинцовистой бронзой мягкое свинцово-оловянное покрытие обеспечивает прирабатыва-емость и поэтому они допускают большие погрешности при изготовлении и сборке подшипникового узла. Для качественной приработки сталеалюминиевые вкладыши обрабатывают щелочью и покрывают приработочным
полимерным покрытием МС2000, содержащим твердую смазку дисульфид молибдена. Толщина покрытия МС2000 составляет 0,02 — 0,03 мм.

Долговечность вкладышей со свинцовистой бронзой определяется износом слоя мягкого свинцово-оловянного покрытия. Средний износ покрытия за 100 тыс. км пробега тепловоза составляет 0,01 мм. В результате ресурс таких подшипников редко превышает 300 тыс. км пробега. Поэтому при износе свинцово-оловянного покрытия на площади 15 % и более инструкцией по эксплуатации предусматривается их замена. В практике ремонта все шатунные вкладыши демонтируют при ТР-2, а коренные вкладыши заменяют при ТР-3.

Подшипники с алюминиево-оловянным сплавом не имеют таких ограничений и в соответствии с указанием Департамента локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» допускаются к использованию до капитального ремонта. Хорошее состояние вкладышей и малая величина износа наблюдаются при поступлении двигателей в повторный капитальный ремонт. Внешний вид одного из таких комплектов шатунных вкладышей представлен на рис. 1.

О высоких служебных свойствах сталеалюминиевых вкладышей свидетельствуют данные о выходе из строя коленчатых валов. Во ВНИИЖТе проведен анализ повреждаемости коленчатых валов дизель-генераторов 1А-9ДГ, поступивших в ремонт на Воронежский ТРЗ с января 2003 г. по август 2004 г. За указанный период было разобрано 353 дизеля, у них 68 валов (19,3 %) работали с биметаллическими вкладышами, а 285 (80,7 %) — с вкладышами со свинцовистой бронзой. Из общего количества было забраковано 110 валов, что составило 30,6 % и лишь 2 (2,9 %) с алюминиево-оловянным сплавом АО20-1, один из которых забракован по коррозии коренных шеек (по-видимому, тепловоз находился в отстое).

Таким образом, за два года на ВТРЗ отмечен только один случай повреждения вала, связанный с работой сталеалюминиевых подшипников. За это время на ВТРЗ зафиксировано 7 изломов коленчатых валов, работавших в сопряжении со сталебронзовыми подшипниками. Подавляющее большинство повреждений (80 %) произошло вследствие задиров, сопровождающихся высоким уровнем нагрева, превышающим температуру плавления свинцовистой бронзы. Большинство валов имели трещины, располагавшиеся вдоль поверхности трения. Внешний вид шейки одного из таких валов представлен на рис. 2.

Полученные результаты объясняются принципиальным различием конструкции подшипников и особенностями их работы, связанными с используемыми антифрикционными материалами.

В свинцовистой бронзе благоприятные условия работы создаются тонким слоем мягкого свинцово-оловянного покрытия. При износе этого слоя трение и износ сопряжения будут определяться способностью к совместимости свинцовистой бронзы с азотированной сталью. И свинцовистая бронза, и алюминиево-оловянный сплав имеют одинаковую природу фазового состава. В твердой матрице распределена в виде включений мягкая фаза, но в свинцовистой бронзе мягкой фазой является свинцовая составляющая, а в алюминиево-оловянном сплаве — почти чистое олово.

Механизм создания надлежащей совместимости три-босистем для двух сплавов одинаков. Если в трение вступает поверхность свинцовистой бронзы или алюминиевооловянного сплава при ужесточении режимов трения, когда проявляется смешанный режим смазки, то мягкая фаза выжимается на трущиеся поверхности подшипника и переносится на сопряженную трущуюся поверхность цапфы. Это является основным механизмом самоорганизации подобных трибосистем.

Для свинцовистой бронзы перенос мягкой фазы более затруднителен вследствие большой прочности твердой матрицы, чем для алюминиево-оловянного сплава, имеющего более мягкую матрицу. Это является одной из причин различия в поведении двух сплавов при оценке критериев совместимости. Так, при увеличении нагрузки при использовании сплава АО20-1 температура, момент трения и износ имеют существенно более низкие значения и не носят скачкообразного характера, как у бронзы БрОС1 -22. Свинцовистая бронза уступает алюминиево-оловянному сплаву по прирабатываемости, задиростойкости, износу цапф, приспосабливаемое™ и другим триботехническим характеристикам. Кроме того, коррозионная нестойкость в смазочном масле перенесенного слоя свинцовистой составляющей резко ослабляет его защитные свойства.


Учитывая, что работа подшипников со свинцовистой бронзой обеспечивается мягким свинцово-оловянным покрытием, их использование неизбежно становится рискованным. Процессом износа этого слоя управлять невозможно. Темп его износа зависит от состояния двигателя, загрязненности смазки, продолжительности эксплуатации до ремонта и др. У новых двигателей сохранность мягкого покрытия более продолжительна, чем у двигателей, прошедших капитальные ремонты.

Объяснение выхода из строя коленчатых валов по трещинам и изломам связано не только с термическим воздействием, но и с поверхностной активностью расплавленной меди, образующейся при задире. Хрупкие трещины возникают из-за адсорбционного снижения прочности под воздействием расплавленной меди (эффект П.А. Ребиндера), когда резко снижается величина поверхностной энергии, а при наличии растягивающих напряжений и микротрещин легко образуются хрупкие трещины. Одна из таких трещин хрупкого происхождения, представленная на рис. 3, послужила началом образования усталостного разрушения коленчатого вала, произошедшего в депо Дно Октябрьской дороги. У алюминиевых сплавов, не обладающих поверхностной активностью, образование хрупких трещин возможно только из-за термических воздействий, что наблюдается сравнительно редко.

Использование сталеалюминиевых вкладышей позволяет экономить эксплуатационные расходы в локомотивном хозяйстве. При их установке только на одном тепловозоремонтном заводе экономический эффект составит:

из-за отказа смены подшипников на дизель-генераторах 1А-9ДГ до капитального ремонта годовая экономия 8,95 млн. руб. При этом учитывается смена подшипников со свинцовистой бронзой на ТР-2 и коренных на ТР-3 или СР;

от уменьшения выхода из строя коленчатых валов, поступающих в ремонт на ВТРЗ, годовая экономия 115,2 млн. руб;
__________________
Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com
Admin вне форума   Ответить с цитированием 12
Старый 06.09.2015, 17:03   #2 (ссылка)
Робот
 
Аватар для СЦБот


Регистрация: 05.05.2009
Сообщений: 2,401
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 73 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Загрузки: 0
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: Тема перенесена


Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin
СЦБот вне форума   Ответить с цитированием 0
Старый 06.09.2015, 17:07   #3 (ссылка)
Робот
 
Аватар для СЦБот


Регистрация: 05.05.2009
Сообщений: 2,401
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 73 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Загрузки: 0
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: Тема перенесена


Эта тема была перенесена из раздела xx1.

Перенес: Admin
СЦБот вне форума   Ответить с цитированием 0
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
[06-2005] Комплексная оценка работы служб локомотивного хозяйства за 4 месяца 2005 года poster444 xx2 0 18.06.2015 23:10
Коленчатые валы Анонимный Машинисту тепловоза 3 18.05.2015 08:44
=Распоряжение= № 2116р от 24 мая 2004 г. - О повышении надежности коленчатых валов тепловозных дизелей Admin 2000-2004 годы 0 22.09.2013 07:24
Повышение надёжности коленчатых валов дизелей тепловозов Анонимный Курсовое и дипломное проектирование 0 27.11.2012 15:49
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ БУКСОВЫХ ПОДШИПНИКОВ basta Курсовое и дипломное проектирование 0 10.03.2012 20:02

Ответ

Возможно вас заинтересует информация по следующим меткам (темам):
2te116


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 12:58.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник 
сцбист.ру сцбист.рф

СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Advertisement System V2.4