Совершенствование технологии диагностирования коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей магистральных электровозов
Диссертация
Методы исследования. Поставленные задачи решались, основываясь на положениях теории электрических машин, теорий подобия и размерности, планирования эксперимента, с применением методов физического моделирования, регрессионного анализа. В процессе расчетов и анализа математических зависимостей применялись специализированные пакеты программ Mathcad 14.0, электронные таблицы Microsoft Excel 2010… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ технического состояния магистральных электровозов и отказов тяговых электродвигателей
- 1. 1. Техническое состояние парка магистральных электровозов и качество функционирования тяговых электродвигателей
- 1. 2. Отказы коллекторно-щеточного узла как определяющий фактор работоспособности тягового электродвигателя
- 1. 3. Анализ механических факторов, влияющих на износ коллекторно-щеточного узла при эксплуатации
- 1. 4. Анализ электрических факторов, определяющих износ коллекторно-щеточного узла при эксплуатации
- 1. 5. Анализ существующих методов оценки профиля коллектора
- 1. 6. Постановка задач диссертационной работы
- 2. Исследование влияния технологических параметров коллекторно-щеточного узла на работоспособность тяговых электродвигателей магистральных электровозов
- 2. 1. Постановка задачи экспериментальных исследований состояния рабочей поверхности коллектора
- 2. 2. Исследование влияния состояния рабочей поверхности коллектора на работоспособность тягового электродвигателя
- 2. 3. Определение граничных значений диагностических параметров для оценки технического состояния коллектора тяговых электродвигателей магистральных электровозов
- 2. 4. Выводы
- 3. Методика оценки износа рабочей поверхности коллектора тяговых электродвигателей магистральных электровозов
- 3. 1. Выбор способа определения износа коллектора
- 3. 2. Разработка методики оценки износа коллектора
- 3. 3. Выводы
- 4. Прогнозирование технического состояния коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя
- 4. 1. Обоснование выбора способа моделирования
- 4. 2. Оценка факторов для моделирования износа коллектора тягового электродвигателя
- 4. 3. Формирование критериев подобия электромеханического износа поверхности коллектора без учета электродугового искрения
- 4. 4. Формирование критериев подобия электромеханического износа поверхности коллектора с учетом электродугового искрения
- 4. 5. Описание стенда для проведения испытаний
- 4. 6. Обоснование выбора способа планирования эксперимента
- 4. 7. Формирование регрессионной модели прогнозирования технического состояния коллекторно-щеточного узла в зависимости от эксплуатационных режимов
- 4. 8. Выводы
- 5. Применение метода тепловизионного контроля к оценке технического состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей магистральных электровозов
- 5. 1. Термографические исследования коллекторно-щеточного узла модельной машины
- 5. 2. Термографические исследования коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя магистрального электровоза
- 5. 3. Выводы
- 6. Совершенствование технологического процесса ремонта тяговых электродвигателей магистральных электровозов
- 6. 1. Аппаратно-программный комплекс для оценки состояния элементов коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя
- 6. 2. Определение эффективного расположения операций диагностирования коллекторно-щеточного узла при ремонте ТЭД
- 6. 2. 1. Определение эффективного расположения операций диагностирования при ремонте якоря ТЭД
- 6. 2. 2. Определение эффективного расположения операций диагностирования при сборке ТЭД
- 6. 2. 3. Определение эффективного расположения операций диагностирования при приемо-сдаточных испытаниях ТЭД
- 6. 3. Разработка алгоритма диагностирования коллектора тягового электродвигателя магистрального электровоза
- 6. 4. Расчет экономической эффективности предложенного технологического процесса
Список литературы
- Авилов, В. Д. Методы анализа и настройки коммутации машин постоянного тока: монография / В. Д. Авилов. М.: Энергоатомиздат, 1995. — 237 с.
- Авилов, В. Д. Исследование работы скользящего контакта в электрических машинах / В. Д. Авилов, В. В. Харламов, П. К. Шкодун // Железнодорожный транспорт. 2010. — № 11. — С. 69.
- Адлер, Ю. П. Введение в планирование эксперимента / Ю. П. Адлер. -М.: Металлургия, 1968. 155 с.
- Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М.: Наука, 1976. — 280 с.
- Алабужев, П. М. Теория подобия и размерностей. Моделирование / П. М. Алабужев и др. М.: Высшая школа, 1968. — 208 с.
- Алексеев, А. Е. Тяговые электрические машины и преобразователи / А. Е. Алексеев. JL: Энергия, 1967. — 432 с.
- Андрейкив, А. Е. Оценка контактного взаимодействия трущихся деталей машин: монография / А. Е. Андрейкив, М. В. Чернец. Киев: Наук, думка, 1991.- 157 с.
- Балакшин, Б. С. Основы технологии машиностроения / Б. С. Балакшин. -М.: Машиностроение, 1969. 358 с.
- Ю.Браун, Э. Д. Моделирование трения и изнашивания в машинах / Э. Д. Браун, Ю. А. Евдокимов, А. В. Чичинадзе. -М.: Машиностроение, 1982. 191 с.
- П.Браун, Э. Д. Некоторые новые аспекты применения теории моделирования к решению задач трибоники с неоднородными сложными моделями / Э. Д. Браун. В кн.: Расчет и моделирование режима работы тормозных и фрикционных устройств. — М.: Наука, 1974. — С. 60.
- Болотин, В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций / В. В. Болотин.- М.: Машиностроение, 1984. 312 с.
- Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. М.: Наука, 1980. — 976 с.
- Веников, В. А. Теория подобия и моделирования / В. А. Веников. -М.: Высшая школа, 1976. 479 с.
- Винарский, М. С. Планирование эксперимента в технологических исследованиях. / М. С. Винарский, М. В. Лурье. Киев.: Техшка, 1975. — 168 с.
- Волков, Б. А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка / Б. А. Волков. М.: Транспорт, 1996. — 191с.
- Волков, В. К. Повышение эксплуатационной надежности тяговых двигателей / В. К. Волков, А. Г. Суворов. М.: Транспорт, 1987. — 127 с.
- Галкин, В. Г. Надежность тягового подвижного состава: учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / В. Г. Галкин, В. П. Парамзин, В. А. Четвергов. -М.: Транспорт, 1981. 184 с.
- Гаркунов, Д. Н. Повышение износостойкости деталей конструкций самолетов / Д. Н. Гаркунов, А. А. Поляков. М.: Машиностроение, 1973. — 200 с.
- Гаркунов, Д. Н. Повышение износостойкости деталей машин / Д. Н. Гаркунов.- М.: Машгиз, 1960. 164 с.
- Гаркунов, Д. Н. Триботехника (износ и безызносность): Учебник. 4-е изд., перераб. и доп. / Д. Н. Гаркунов. — М.: «Издательство МСХА», 2001. — 616 с.
- Гемке, Р. Г. Неисправности электрических машин / Р. Г. Гемке. Л.: Энергия, 1969−272 с.
- Гольдберг, О. Д. Надежность электрических машин общепромышленного и бытового назначения / О. Д. Гольдберг. М.: Энергия, 1976. — 56 с.
- Гольдберг, О. Д. Проектирование электрических машин / О. Д. Гольдберг, Я. С. Гурин, И. С. Свириденко. М.: Высшая школа, 2001. — 431 с.
- ГОСТ 2582 81. Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. — 36 с.
- ГОСТ 4134 75. Профили из медных сплавов для коллекторов электрических машин. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. — 6 с.
- ГОСТ 10 159 79. Машины электрические вращающиеся коллекторные. Методы испытаний. — М.: Издательство стандартов, 1986. — 14 с.
- ГОСТ 11 828 86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. — 31 с.
- ГОСТ 27.410−87. Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. 77 с.
- ГОСТ 27 860 88. Детали трущихся сопряжений. Методы измерения износа. -М.: Издательство стандартов, 1989. — 30 с.
- ГОСТ 28 295 89. Коллекторы электрических вращающихся машин. Общие технические условия. — М.: Издательство стандартов, 1990. — 9 с.
- Гриб, В. В. Лабораторные испытания материалов на трение и износ / В. В. Гриб, Г. Е. Лазарев. -М.: Наука, 1968. 141 с.
- Горохов, В. А. Проектирование и расчет приспособлений / В. А. Горохов. -М.: Высшая школа, 1982. 237 с.
- Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента. / Н. Джонсон, Ф. Лион. Пер. с англ. -М.: Мир, 1981.-520 с.
- Дридзо, М. Л. Конструирование и расчет моделей узла токосъема электрических машин и аппаратов / М. Л. Дридзо. М.: Информэлектро, 1977. -60 с.
- Ермаков, С. М. Математическая теория планирования эксперимента / Под редакцией С. М. Ермакова. М.: Наука, 1983. — 392 с.
- Ермолин, Н. П. Надежность электрических машин / Н. П. Ермолин, И. П. Жерихин. Л.: Энергия, 1976. — 248 с.
- Жерве, Г. К. Промышленные испытания электрических машин 4-е изд., сокр. и перераб. / Г. К. Жерве. — Л.: Энергоатомиздат, 1984. — 408 с.
- Зиннер, Л. Я. Прибор для исследования механики скользящего контакта / Л. Я. Зиннер, А. И. Скороспешкин, И. А. Левский // Известия Томского политехи, ин-та. 1971. — Т. 212. — С. 175.
- Исмаилов, Ш. К. Тепловое состояние тяговых и вспомогательных электрических машин электровозов постоянного и переменного тока: монография / Ш. К. Исмаилов. Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2001.-75 с.
- Кикнадзе, Н. И. Электровоз ВЛ-10. Руководство по эксплуатации / Под ред. Н. И. Кикнадзе. М.: Транспорт, 1975. — 326 с.
- Клюев, В. В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: Справочник / Под ред. В. В. Клюева М., 1986. 486 с. — 1 т.
- Коварский, Е. М. Испытание электрических машин / Е. М. Коварский, Ю. И. Янко. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 320 с.
- Козлов, А. А. Динамический контроль профиля коллекторов электрических машин / А. А. Козлов, А. И. Скороспешкин // Электротехника. 1977. — № 7. -С. 36.
- Кончиц, В. В. Триботехника электрических контактов / В. В. Кончиц, В. В. Мешков, Н. К. Мышкин. Минск: Наука и техника, 1986. — 255 с.
- Косилова, А. Г. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. /Под. ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение 1986. — 656 с. — 1 т.
- Котеленец, Н. Ф. Испытания и надежность электрических машин / Н. Ф. Котеленец, Н. Л. Кузнецов. М.: Высшая школа, 1988. — 232 с.
- Крагельский, И. В. Молекулярно-механическая теория трения / И. В. Крагельский. В кн.: Трение и износ в машинах. — М.: Издательство АН СССР, 1949.-С. 178.
- Крагельский, И. В. О механизме абразивного износа / И. В. Крагельский, Г. Я. Ямпольский // Известия вузов. Физика. 1968. — № 11. — С. 81.
- Крагельский, И. В. О расчете износа поверхностей трения / И. В. Крагельский, Г. М. Харач. В кн.: Расчетные методы оценки трения и износа. — Брянск: Приокское кн. изд-во, 1975. — С. 5.
- Крагельский, И. В. Определение фактической площади касания шероховатых поверхностей / И. В. Крагельский, Н. Б. Демкин. В сб.: Трение и износ в машинах. — М.: Издательство АН СССР, 1960. — С. 37. — XIV т.
- Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ / И. В. Крагельский, М. Н. Добычин, В. С. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. — 499 с.
- Крагельский, И. В. Трение, изнашивание, смазка. Справочник / Под ред. И. В. Крагельского, В. В. Алисина. М.: Машиностроение, 1979. -С. 230.-2 т.
- Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. М.: Машиностроение, 1968.-480 с.
- Крагельский, И. В. Трение и износ в машинах / И. В. Крагельский. -М.: Машгиз, 1962.-384 с. 61 .Криксунок, Л. 3. Тепловизоры: Справочник / Л. 3. Криксунов, Г. А. Падалко. -Киев: Техшка, 1987. 166 с.
- Курбасов, А. С. и др. Проектирование тяговых электродвигателей /
- A. С. Курбасов, В. И. Седов, Л. Н. Сорин. М.: Транспорт, 1987. — 535 с.
- Кутателадзе, С. С. Анализ подобия и физические модели / С. С Кутателадзе. -Новосибирск: Наука, 1986. 296 с.
- Математическая модель процесса технической эксплуатации тяговых электродвигателей / Г. Я. Иванов, Б. В. Малоземов, М. Е. Вильбергер, П. В. Зонов // Ползуновский вестник 2011. — № 2/1. — С. 81.
- Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте / Разраб. ВНИИЖТ. М.: 1990. — 120с.
- Методы испытания на трение и износ: Справ, изд. / Л. И. Куксенова,
- B. Г. Лаптева, А. Г. Колмаков, Л. М. Рыбакова. М.: «Интермет Инжиниринг», 2001.- 152 с.
- Михеев, В. П. Исследование и прогнозирование износа контактных пар устройств токосъема / В. П. Михеев, О. А. Сидоров, И. Л. Саля // Известия вузов. Электромеханика. Новочеркасск, 2003. — № 5. — С. 74.
- Михеев, В. П. Новый способ прогнозирования износа / В. П. Михеев, О. А. Сидоров // М.: Локомотив, 2003. № 8. — С. 41.
- Мышкин, Н. К. Электрические контакты / Н. К. Мышкин, В. В. Кончиц, М. Браунович. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2008. — 560 с.
- Налимов, В. В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В. В. Налимов, Н. А. Чернова. М.: Наука, 1965. — 340 с.
- Налимов, В. В. Теория эксперимента. Физико-математическая библиотека инженера. М.: Наука, 1971. — 208 с.
- Находкин, М. Д. Проектирование тяговых электрических машин / Под ред. М. Д. Находкина. М.: Транспорт, 1976. — 624 с.
- Находкин, В. М. Ремонт электроподвижного состава: Учебник для техникумов железнодорожного транспорта / В. М. Находкин, Д. В. Яковлев, Р. Г. Черепашенец. М.: Транспорт, 1989. — 295 с.
- Насонов, В. С. Справочник по радиоизмерительным приборам / В. С. Насонов. М.: Сов. радио, 1977. — 230 с. — 1 т.
- Нейгебауэр, Ф. В. Методы измерения микрорельефа коллекторов электрических машин // Электрические машины: Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та электромеханики. М., 1973. — т. 39. — С. 99.
- Певзнер, Л. Д. Математические основы теории систем: Учеб. пособие / Л. Д. Певзнер, Е. П. Чураков. М.: Высшая школа, 2009. — 503 с.
- Пирумов, У. Г. Численные методы: Учеб. пособие для студ. втузов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2003. — 224 с.
- Положение о корпоративной системе оплаты труда работников ОАО «РЖД». 2007.
- Проников, А. С. Износ и долговечность станков / А. С. Проников. -М.: Машгиз, 1957. 275 с.
- Проников, А. С. Методы расчета машин на износ / А. С. Проников. В кн.: Расчетные методы оценки трения и износа. — Брянск: Приокское кн. изд-во, 1975.-С. 48.
- Румшиский, Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. 3. Румшиский. М.: Наука, 1971. — 192 с.
- Савченко, Р. Г. Анализ подобия / Р. Г. Савченко, Р. Г. Варламов. -М.: Советское радио, 1971. 348 с.
- Седов, Л. И. Методы подобия и размерности в механике./ Л. И. Седов. -М.: Наука, 1977,-440 с.
- Сидоров, О. А. Методы исследования износа контактных пар устройств токосъема монорельсового электрического транспорта: монография / О. А. Сидоров, С. А. Ступаков. Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2009. — 154 с.
- Скороспешкин, А. И. Прогнозирование изменения состояния рабочей поверхности коллекторов в процессе работы электрической машины /
- A. И. Скороспешкин, С. М. Воронин. Куйбышев: Куйбышевский политехи, ин-т, 1982.- Юс.
- Соболев, В. С. Накладные и экранные датчики / В. С. Соболев, Ю. М. Шкарлет. Новосибирск: Наука, 1967. — 144 с.
- Современные методы прогнозирования износа узлов трения / И. В. Крагельский, В. С. Комбалов, А. Р. Логинов, Б. Я. Сачек. В кн.: Межотраслевые вопросы науки и техники. — М.: ГОСИНТИ, 1979. — Вып. 15.
- Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов /
- B. Г. Блохин, О. П. Глудкин, А. И. Гуров, М. А. Ханин- под ред. О. П. Глудкина. М.: Радио и связь, 1997. — 232 с.
- Сотников, И. Б. Технико-экономические расчеты в эксплуатации железных дорог / И. Б. Сотников, А. А. Ваганов, Ф. С. Гоманков. М.: Транспорт, 1983.-254 с.
- Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. / А. А. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981.- 184 с.
- Справочник по вероятностным расчетам / Г. Г. Абезгауз, А. П. Тронь, Ю. Н. Копенкин, И. А. Коровина. М.: Воениздат, 1970. — 536 с.
- Стрельбицкий, Э. К. Статистическая обработка профилограмм коллектора машин постоянного тока / Э. К. Стрельбицкий, В. С. Стукач, А. Я. Цирулик // Известия Томского политехнического института. 1966. — Т. 160. — С. 102.
- Ступаков, С. А. Моделирование износа контактных пар устройств токосъема монорельсового электрического транспорта / С. А. Ступаков, В. М. Филиппов // Известия Транссиба. 2011. — № 3 (7). — С. 43.
- Сучков, Д И. Медь и ее сплавы / Д. И. Сучков. М.: Металлургия, 1966. -249 с.
- Технологическая инструкция на деповский ремонт тяговых двигателей типа ТЛ-2К, ТЛ-ЗК 92 с.
- Фоменко, В. К. Разработка технологии тепловизионного контроля технического состояния якорей тяговых электродвигателей локомотивов: автореф. дис.. кандидата техн. наук: 05.22.07 / Фоменко Валентин Константинович. Омск, 2009. — С. 4.
- Хикс, Ч. Основные принципы планирования эксперимента / Под ред. В. В. Налимова / Ч. Хикс. М.: Мир, 1967. — 406 с.
- Хрущов, М. М. Абразивное изнашивание / М. М. Хрущов, М. А. Бабичев. -М.: Наука, 1970.-252 с.
- Чичинадзе, А. В. Трение, износ и смазка / А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2003. — 576 с.
- Шантаренко, С .Г. Совершенствование технологической готовности технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава: автореф. дис.. доктора техн. наук: 05.22.07 / Шантаренко Сергей Георгиевич. Омск, 2006.-40 с.
- Шенк, X. Теория инженерного эксперимента / Перевод с английского Е. Г. Коваленко. Под ред. чл.-корр. АН РФ Н. П. Бусленко / X. Шенк. -М.: Мир, 1972.-381 с.
- Шкурина, JI. В. Экономическая оценка эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте / Л. В. Шкурина, С. С. Козлова. М.: РГОТУПС, 2000. — 74с.
- Щербаков, В. Г. Тяговые двигатели электровозов / Под ред. В. Г. Щербакова. Новочеркасск: Агентство Наутилус, 1998. — 627 с.
- Щербатов, В. В. Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя для прогнозирования ресурса / В. В. Щербатов, О. Л. Рапопорт, А. Б. Цукублин // Известия Томского политехнического университета. 2005. — Т. 308. — № 7. — С. 156.
- Bayer, R. G. Prediction of Wear in a Sliding System. Wear / R.G.Bayer. -Vol. 11.-1968.-P. 319.
- Biesenack, H. Kontakt zwischen Fahrdraht und Schleifleiste-Ausgangspunkte zur Bestimmung des elektrischen Verschlei? es / H. Biesenack, F. Pintscher // Elektrische Bahnen. Munchen: Oldenbourg Industrieverlag GmbH. — 2005. — № 3. — P. 138.
- Bush, A. W. Wear / A. W. Bush, R. D. Gibson, Т. R. Thomas. 1976. — Vol. 35. -№ l.-P. 87.
- Knothe, K. Normal and tangential contact problem with rough surface / К. Knothe, A. Theiler// Proceeding of the 2nd mini conference on contact mechanics and wear of railway systems. Budapest. — 1996. — P. 34.
- Holm, R. Electric contacts / R. Holm. Stockholm: Gebers, 1946. — 350 p.
- Tucker, R. C. Low Stress Abrasion and Adhesive Wear Testing / R. C. Tucker, A. E. Miller // ASTM STP 615. Philadelphia. ASTM, 1975. — P. 68.