Техническая диагностика дизелей

⇐ ПредыдущаяСтр 25 из 25

Существующая в настоящее время планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта предусматривает проведение определенных видов ремонта дизелей через строго установленные промежутки времени или наработки независимо от их технического состояния.

Однако фактическая интенсивность износа деталей и ухудшение основных технико-экономических характеристик дизелей в эксплуатации определяются сложным взаимодействием многих случайных факторов и в первую очередь интенсивностью и условиями эксплуатации, уровнем технического обслуживания и ремонта, качеством горюче-смазочных материалов, которые значительно изменяются для различных предприятий и даже участков одного предприятия, особенно на промышленном транспорте. Поэтому «расходование» назначенного ресурса по времени работы или другому параметру даже теоретически не может совпадать с достижением дизелем предельного состояния, требующего ремонта.

При планово-предупредительной системе ремонта ресурс или сроки работы между ремонтами назначают обычно исходя из средних условий эксплуатации. Это приводит к тому, что значительная часть дизелей, работающих в благоприятных условиях, поступает в ремонт, не достигнув предельного состояния, что приводит, кроме излишних материальных и трудовых затрат, к снижению надежности из-за появления послеремонтных приработочных отказов. Повторная сборка нарушает достигнутую ранее приработку трущихся поверхностей, искусственно возобновляет приработочный период, сопровождаемый повышенным износом. В результате сокращается межремонтный ресурс двигателей, возрастают затраты на ремонт.

Другая часть дизелей, работающих в тяжелых условиях, достигает предельного состояния раньше, чем будет «выработан» назначенный ресурс. Это приводит к отказу дизелей, связанному зачастую с неплановыми ремонтами и затратами, значительно превышающими уровень, необходимый для своевременного восстановления их работоспособности.

Таким образом, при правильно организованной системе ремонта основанием для проведения того или иного вида ремонта должно служить достижение предельного состояния лимитирующего узла дизеля, а не назначенный ресурс.

Возможность эксплуатации дизелей до предельного состояния может быть обеспечена технической диагностикой, т. е. методами оценки состояния дизелей без их разборки. Разработка таких методов и средств диагностирования является частью общей проблемы повышения надежности и довольно сложной технической задачей, над решением которой в настоящее время работает ряд институтов и передовых предприятий.

Для технической диагностики с целью обеспечения необходимой достоверности и точности прогнозируемого остаточного ресурса дизелей требуется применение научно обоснованных норм предельных состояний.

При действующей планово-предупредительной системе ремонта изучению и обоснованию предельных состояний уделялось недостаточно внимания и оно сводилось в основном к установлению норм допустимых износов и зазоров в сопряжениях. Эти нормы не могут быть использованы в технической диагностике, так как для оценки состояния дизелей требуется их разработка.

Поэтому одним из основных вопросов разработки технической диагностики является определение предельных состояний узлов, приемлемых в условиях безразборной диагностики для каждого вида ремонта и установления соответствующих норм.

Так, например, необходимость капитального (заводского) ремонта дизелей определяется предельным состоянием деталей кривошипно-шатунного механизма (коленчатый вал с его подшипниками и т.д.); необходимость переборки — предельным состоянием деталей цилиндро-поршневой группы и т. д.

Предельное состояние является частным случаем технического состояния, а именно конечным состоянием, по достижении которого дальнейшая эксплуатация нецелесообразна или невозможна. Техническое и предельное состояние оценивается параметрами функционирования, которые соответственно называются диагностическими параметрами, или параметрами оценки предельного состояния. Они делятся на прямые, т. е. прямо зависящие от износа деталей, и косвенные.

К прямым диагностическим параметрам цилиндро-поршневой группы дизелей, например, относятся: утечка газов в картер, расход масла, содержание продуктов изнашивания в масле, параметры акустических колебаний.

К косвенным диагностическим параметрам относятся: мощность, расход топлива, давление конца сжатия, наибольшее давление сгорания, температура выпускных газов, содержание углекислого газа в выпускных газах, дымность выпуска и т. д.

Техническая диагностика в принципе заключается в систематическом наблюдении за изменением диагностических параметров и установлении момента, при достижении которого дальнейшая эксплуатация становится нецелесообразной.

Для определения этого момента необходим какой-то ограничительный критерий установления предельного состояния. Таким критерием может быть, например, минимум затрат на ремонт и содержание, возможность запуска, теплонапряженность поршня и т. д. Выбор того или иного критерия зависит от конструктивных особенностей дизеля, условий эксплуатации и многих других факторов.

Предельно допустимые значения диагностических параметров должны определяться и устанавливаться для каждого типа дизелей и определенной сферы их использования в зависимости от примененного ограничительного критерия. Это довольно длительный и кропотливый процесс, требующий больших экспериментальных исследований. Поэтому в настоящее время методика и нормативы технической диагностики дизелей промышленных локомотивов еще не разработаны.

Техническую диагностику дизелей магистральных тепловозов проводят в основном путем оценки предельного состояния цилиндро-поршневой группы по такому параметру, как скорость изнашивания деталей, который определяют с помощью спектрального анализа картерного масла. Суть этого метода заключается в следующем. Продукты износа трущихся деталей дизелей в процессе эксплуатации накапливаются в картерном масле. При технических обслуживаниях и всех видах ремонтов производят отбор проб картерного масла у каждого дизеля и их спектральный анализ с помощью установки МФС-3. В результате анализа устанавливают процентное содержание примесей каждого элемента. В нормально работающем дизеле из-за постоянного «освежения» масла содержание примесей держится на определенном уровне. Поэтому резкое увеличение содержания примесей сигнализирует о начале интенсивности износа, а по химическому элементу, примесь которого резко возросла, зачастую можно узнать, у какой детали начался интенсивный износ.

Так, у дизелей Д100 увеличение содержания свинца и олова свидетельствует о повышенном износе вкладышей подшипников, меди — об износе втулки верхней головки шатуна, алюминия — об износе роторов воздуходувки, магния и хрома — о пропуске воды из системы охлаждения в картер, кремния — о плохой фильтрации воздуха и т. д. При превышении содержания примесей установленного значения дизели подвергают ремонту независимо от пробега и времени работы.

Ведутся работы по расширению диагностических параметров за счет виброакустических измерений, анализа выпускных газов, утечки газов из камеры сгорания в картер и др. Однако увеличение диагностических параметров приводит к усложнению процесса технической диагностики, повышению его трудоемкости и продолжительности. Поэтому дальнейшее развитие технической диагностики дизелей предполагается вести в двух направлениях. На локомотивах должны совершенствоваться так называемые бортовые средства диагностики, позволяющие локомотивной бригаде в эксплуатации оперативно и эффективно контролировать тех ническое состояние дизелей по основным параметрам. Прообразом бортовых средств диагностики является комплект контрольных измерительных приборов, установленный на дизельной секции тяговых агрегатов.

В случае отклонения показания бортовых средств диагностики от допустимых норм, а также перед плановыми ремонтами техническое состояние дизельных установок должно подвергаться более тщательной проверке на стационарных пунктах технической диагностики.

Результаты диагностики должны обрабатываться и накапливаться, для чего на крупных предприятиях может быть использована ЭВМ. Их анализ позволит уточнять для каждого локомотива индивидуально объемы ремонта и остаточный ресурс до переборки или заводского ремонта.

Ускорение внедрения технической диагностики промышленных локомотивов по опыту магистрального транспорта во многом зависит от активной поддержки и помощи эксплуатирующих предприятий, которые силами групп по анализу надежности с помощью рационализаторов на крупных предприятиях могут уже сейчас начать организацию пунктов технической диагностики.

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 20 21 22 23 2425