Практическое занятие № :
Тема: «Устройство
моторно-осевых подшипников»
Цель работы: Изучение назначения и конструкции
моторно-осевых
подшипников.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.
Изучить назначение моторно-осевых подшипников.
2.
Изучить условия работы моторно-осевых подшипников.
3.
Изучить конструкцию моторно-осевых подшипников.
4.
Изучить неисправности моторно-осевых подшипников.
5.
Нарисовать эскиз моторно-осевого подшипника.
Сделать вывод о
работе.
Рисунок 1 -
Моторно-осевой подшипник:
1 — шпонка; 2 —
внутренний вкладыш; 3 — наружный вкладыш; 4 — регулировочные прокладки; 5 —
отверстие для закладки кос; 6 — камера-резервуар; 7 — масломерный щуп; 8 —
трубка-ниппель; 9 — трубка для заправки подшипника маслом; 10 — камера
постоянного уровня смазки; 11 — шапка МОП; 12, 14 — пробки; 13 — камера для
кос; 75 — болт для крепления шапки МОП к остову ТЭД; 16 — остов ТЭД; 17 — ось
колесной пары; д — конусное отверстие для вставки заправочного шланга; А,Б —
контрольные риски уровня масла (минимальный уровень 30 мм)
Краткие теоретические сведения
Назначение МОП
На
электровозах ВЛ10 используется опорно-осевое подвешивание тяговых
электродвигателей, т.е. каждый ТЭД одной стороной опирается через два
моторно-осевых подшипника на ось колесной пары, а другой стороной подвешен к
раме тележки через резиновые шайбы.
Моторно-осевые подшипники (рис. 1) — служат для опоры ТЭД на ось колесной пары
и выполнены с постоянным уровнем смазки. Для МОП на остове ТЭД отлиты два
кронштейна, к которым четырьмя болтами крепятся шапки МОП, отлитые из стали.
Внутренняя поверхность кронштейнов и шапок растачивается под установку
вкладышей МОП.
Условия работы МОП
На
грузовых электровозах, конструкционная скорость которых 100—110 км/ч, обычно
применяют опорно-осевое подвешивание двигателей, при котором двигатель одной
стороной через моторно-осевые подшипники жестко опирается на ось колесной пары,
а другой упруго связан с рамой тележки. При опорно-осевом подвешивании
вращающий момент на колесную пару передается через тяговую зубчатую передачу,
состоящую из шестерни, насаженной непосредственно на вал тягового двигателя, и
зубчатого колеса, находящегося на колесной паре. На грузовых электровозах
обычно применяют двусторонние передачи, т. е. шестерни насаживают на оба конца
вала двигателя. Недостаток опорно-осевого подвешивания заключается в том, что
удары, воспринимаемые колесной парой, жестко передаются на двигатель через
моторно-осевые подшипники и зубчатое зацепление; кроме того, так как часть
массы двигателя (примерно половина) передается жестко на колесную пару, то
значительно увеличиваются масса неподрессоренных частей и динамические нагрузки
на путь. Однако опорно-осевое подвешивание получило широкое распространение
вследствие простой конструкции тяговой передачи.
Устройство моторно-осевого подшипника ВЛ-10
Вкладыши
МОП остоят из двух половин, в виде полуцилиндров с буртами, отлитых из латуни
марки ЛКС80-3-3, причем наружный вкладыш имеет окно для подачи смазки. Для
фиксации вкладышей от перемещения в осевом направлении с одной стороны они
имеют бурты, а для предотвращения их проворота в кронштейне ТЭД установлена
шпонка на стыке между половинами вкладышей. Внутренняя поверхность вкладышей
заливается слоем баббита Б16. Баббит внутри вкладышей растачивается по диаметру
шейки оси колесной пары с зазором 0,25- 0,5 мм, затем баббит вкладышей
пришабривается по шейке оси колесной пары (0 205,45+0'09 мм). Для обеспечения
регулировки натяга посадки вкладышей в моторно-осевых подшипниках между их
шапками и остовом ТЭД установлены стальные прокладки толщиной 0,35 мм, которые
по мере износа наружного диаметра вкладышей снимают.
Шапка
МОП отлита из стали Ст25Л1, и крепится к остову ТЭД при помощи замка и четырех
болтов М36х2. В качестве смазки используется масло индустриальное И-40, или
масло осевое в количестве 4,8 кг в одну шапку. Добавление смазки осуществляется
на ТО-2 через каждые 6 суток.
Для смазки оси и вкладышей моторно-осевых подшипников шапки имеют внутри три
камеры: камеру для кос, камеру постоянного уровня смазки и камеру-резервуар для
хранения смазки.
В
камеру для кос сверху через отверстие с крышкой закладываются три косы,
сплетенные из шерстяных нитей длинной 800 мм, пропитанные в течение суток в
смазке и сложенные вдвое на деревянную лопатку. Эти косы через окно в наружном
вкладыше моторно-осевого подшипника соприкасаются с осью колесной пары
При
заправке наконечник шланга входит в заправочное отверстие д и смазка под
давлением (около 3 кгс/см2) поступает в камеру-резервуар, а через верх ниппеля
(трубочки) поступает также в камеру постоянного уровня, заполняя ее до тех пор,
пока уровень смазки в ней не перекроет внизу отверстие ниппеля. Таким образом в
камере постоянного уровня все время будет поддерживаться атмосферное давление
(путем сообщения этой камеры с атмосферой через отверстие в заправочной трубке
9), а сверху в камере-резервуаре будет разряжение. В результате разности
давлений будет отсутствовать перетекание смазки из камеры-резервуара в камеру
постоянного уровня через заправочное отверстие до тех пор, пока уровень смазки
в камере постоянного уровня не понизится ниже отверстия ниппеля.
Масло из камеры постоянного уровня через косы и вырез во вкладыше подается к
оси колесной пары. При вращении оси оно захватывается из промасленных кос и
покрывает всю рабочую поверхность баббитовой заливки. Высота уровня масла в
камере постоянного уровня зависит от высоты ниппеля, соединяющего ее с
камерой-резервуаром. При движении электровоза уровень масла в камере
постоянного уровня будет понижаться вследствие расхода его на смазывание. Как
только уровень масла в камере постоянного уровня станет ниже конца ниппеля, то
воздух, находящийся в этой камере, через ниппель начнет поступать вверх в
камеру-резервуар, в результате чего часть смазки из камеры-резервуара через
нижнее заправочное отверстие д будет перетекать в камеру постоянного уровня для
смазки шерстяных кос; это перетекание будет происходить до тех пор, пока не
закроется смазкой нижнее отверстие ниппеля на высоте 50-5-60 мм.
Основные неисправности
моторно-осевых подшипников.
Несмотря на различные усовершенствования, конструкции МОП остаются
трудоемкими в обслуживании и ремонте. Значительное число повреждений МОП
происходит из-за неудовлетворительной подачи смазки в рабочую зону,
невозможность надежной герметизации ведет к загрязнению окружающей среды,
требует большого расхода смазки и цветных металлов. Специфические условия
работы механической части ЭПС – динамические нагрузки как в вертикальной, так и
в горизонтальной плоскостях, неравные зазоры в МОП, характерные повреждения
баббитовых вкладышей МОП подтверждают это.
С
увеличение частоты вращения вследствие действия гидродинамического эффекта
сначала повышается несущая способность, однако тепловые процессы при высоких
скоростях приводят к уменьшению вязкости смазочного материала и потере несущей
способности подшипника. подшипников скольжения .
Наиболее интенсивное изнашивание подшипников
скольжения протекает в период приработки, пуска и остановки, реверса.
Виды повреждений подшипников скольжения работающих
с использованием масел – абразивное, коррозионное – механическое,
кавитационное, эрозионное изнашивание, задир, усталостное разрушения
антифрикционного слоя.
Задир является наиболее серьезным видом
повреждения, приводящим к аварийным ситуациям. Усталостные разрушения
поверхностных слоев материалов вызываются циклическими изменениями
напряжениями. Эрозионный износ возникает под влиянием в контакте электрического
тока. Кавитационное разрушение особенно интенсифицируют вибрационные
воздействия.
Скорость изнашивания подшипника скольжения
зависит от многих факторов: действующей нагрузки (контактного давления)
температуры вида движения, частоты вращения, агрессивного воздействия
окружающей среды, физико-химической модификации поверхностей в процессе трения.
Решающее значение имеют материалы трущихся сопряжений, физико-химические и
механические свойства смазочного материала, метод смазывания. Конструктивное
оформление узла трения – обеспечение точности и жесткости корпуса, оптимального
зазора и самоустановки подшипника соосности вала и втулки
подшипника.
Контрольные вопросы:
1. Назначение
моторно-осевых подшипников.
2. Условия
работы моторно-осевых подшипников.
3. Конструкция
моторно-осевых подшипников.
4. Неисправности
моторно-осевых подшипников.
5. Покажите
на эскизе детали моторно-осевого
подшипника.
Практическое занятие №
Тема: Изучение конструкции рессорного подвешивания
ЭПС
Цель работы: Изучить конструкцию
рессорного подвешивания локомотива.
Применяемое оборудование:
мультимедиапроектор, плакаты
Порядок выполнения работы:
1.
Изучить назначение и устройство
рессорного подвешивания электровоза.
2.
Изучить конструкцию листовой рессоры.
3.
Изучить конструкцию цилиндрической пружины.
4.
Нарисовать схему рессорного подвешивания электровоза.
Выполнение
работы:
Рессорное
подвешивание электровоза 1 – винтовые цилиндрические пружины; 2 – хомут; 3 –
отверстие под валик; 4 – листовая рессора; 5 – стойка; 6 – прокладка; 7 – гайка
Краткие
теоретические сведения
1. Рессорное подвешивание
предназначено для смягчения ударов, передаваемых на надрессорное
строение при прохождении колёсными парами электровоза по неровностям пути и
равномерного распределения нагрузок между колёсными парами и колёсами. Система рессорного подвешивания должна
обладать достаточной механической прочностью, чтобы выдерживать все нагрузки от
надрессорного строения электровоза, и вместе с тем иметь необходимую гибкость,
которая обусловит поглощение и смягчение ударов. Необходимо также, чтобы
рессоры принимали первоначальное состояние после того, как прекратится действие
силы, вызвавшие их прогиб. Листовые рессоры, обладающие большим трением,
недостаточно сглаживают удары, возникающие при прохождении небольших
неровностей пути, вследствие чего на надрессорное строение передаются колебания
в виде частных вибраций. Чтобы избежать этого, в рессорном подвешивании
применяют цилиндрические пружины, в которых нет трения между элементами.
2. Достоинством
листовых рессор является то, что они сочетают в себе
свойства упругих элементов и гасителей колебаний. Гашение колебаний происходит за счёт
силы трения, возникающей между листами рессор при их относительном перемещении.
Однако недостатками таких рессор являются большая трудоёмкость их изготовления
и ремонта, значительная масса, непостоянная сила трения между листами
(например, у новых рессор она равна 6–8 % статической нагрузки, а в процессе
эксплуатации повышается до 20–25 %, что нередко приводит к выключению рессор).
Листовые рессоры не смягчают горизонтальные нагрузки.Обычно листовой рессоре
при изготовлении придают форму дуги. Высота изгиба рессоры, называемая
фабричной стрелой. Величину, на которую уменьшается фабричная стрела рессоры от
сил, воздействующих на неѐ, называют прогибом рессоры. Рессоры собраны из нескольких наложенных друг на друга, изогнутых по дуге
окружности, постепенно укорачивающихся стальных листов. Посередине листы
соединяются шпилькой 4 и прочно насаженным на них (надеваются
в горячем состоянии) стальным хомутом 5.
Верхний лист 1,
называемый коренным, имеет на концах ушки, которыми рессора шарнирно
соединяется с рамой или кузовом вагона. Один или два листа 2, прилегающий к
коренному листу 1,
называется подкоренным, остальные листы 3 называются наборными.
Рис.
Устройство листовой рессоры
3. В рессорном подвешивании подвижного
состава наибольшее распространение получили цилиндрические пружины. Они просты
в изготовлении, надежны в работе и хорошо амортизируют вертикальные и
горизонтальные толчки и удары. Однако они не могут гасить колебания обрессоренных
масс вагона и поэтому применяются только в сочетании с гасителями колебаний.
Опорные поверхности пружин делают плоскими и
перпендикулярными к оси.
Характеристиками цилиндрической пружины
являются: диаметр прутка d, средний диаметр пружины Д высота пружины в
свободном Нсв и сжатом Нсж состояниях, число рабочих витков nр и индекс т.
Индексом пружины называется отношение среднего диаметра пружины к диаметру
прутка, т.е. т = D/d.
Рис.
Устройство цилиндрической пружины
Контрольные вопросы
1. Назначение
и устройство рессорного подвешивания
электровоза.
2.
Конструкция листовой рессоры.
3.
Конструкция цилиндрической пружины.
4.
Показать на схеме основные элементы рессорного подвешивания электровоза.
Практическое занятие № :
Тема: Определение вида
неисправностей рессорного подвешивания, метода ремонта и условий для дальнейшей эксплуатации.
Цель работы: Изучить
неисправности рессорного подвешивания локомотива, требования в эксплуатации и
методы ремонта
Применяемое
оборудование: мультимедиапроектор, плакаты
Порядок выполнения
работы:
1.
Изучить неисправности пружин
2.
Изучить неисправности рессор
3.
Изучить требования к рессорному подвешиванию в
эксплуатации
4.
Изучить порядок ремонта рессорного подвешивания
Анализ повреждаемости пружин
и рессор показывает, что все дефекты можно разделить на две группы: дефекты
усталостного происхождения и проседания, вызванные потерей упругих свойств.
Усталостные разрушения
приводят вначале к образованию едва заметной, постепенно развивающейся трещины
усталости с местом зарождения на поверхности, где имеются обезуглероживание
металла, риски, забоины и другие поверхностные концентраторы напряжений.
Потеря упругих свойств
происходит в результате постепенного действия эксплуатационных нагрузок,
особенно при недостаточно качественном выполнении термообработки пружин и
рессор.
В результате длительных
наблюдений за состоянием пружин в эксплуатации выявлены следующие повреждения:
вмятины или потертости, образующиеся чаще в зоне нажатия конца первого витка на
второй виток пружины. Вмятины являются концентраторами напряжений, могут
привести к образованию трещин и излому пружин; просадке пружин по высоте;
иногда встречаются коррозионные повреждения.
В процессе эксплуатации в
рессорах образуется целый ряд дефектов: сдвиги листов и хомутов образуются при
действии горизонтальных сил, особенно при недостаточном обжатии хомута; трещины
и излом листов являются дефектами усталостного происхождения.
Зазоры между листами ухудшают
трение между ними и, таким образом, снижают эффект гашения колебаний; просадка
рессор является следствием потери упругих свойств стали; иногда встречается
выработка листов или их коррозионный износ по толщине. Выработка листов
образуется при взаимном трении листов при отсутствии или недостатке смазки между
ними либо при попадании в зазор твердых частиц.
Кроме того, встречаются
трещины, забоины, вытертые места на поверхностях хомута. Особую группу дефектов
составляют трещины, изломы наконечников и износы в упорах.
следующие неисправности и
дефекты: трещины и изломы в рессорных листах, хомуте и его проушинах;
ослабление и сдвиг хомута; выработка втулок под валики; износ и трещины в
валиках, балансирах, подвесках; трещины, излом и потеря упругости в спиральных
пружинах; расслоение и дефекты резиновых шайб.
Требования в эксплуатации к рессорному
подвешиванию
Подвижной состав запрещается
эксплуатировать:
• если в пружинах, листах
рессор, хомутах и наконечниках рессор имеются трещины или изломы;
• не допускается
использование рессор со сдвигом листов;
• пружины и рессоры должны
быть установлены без перекосов, соответствовать типу подвижного состава и схеме
размещения в зависимости от распределения массы по его длине;
Состояние элементов
рессорного подвешивания контролируется при всех видах технического обслуживания
и ремонта. При обнаружении неисправностей, создающих угрозу безопасности
движения поездов, неисправные детали должны быть заменены.
Причинами неисправностей могут быть
недостаточная и несвоевременная смазка, перекос балансиров при прохождении
кривых, заклинивание и схватывание деталей в узлах трения.
В эксплуатации при осмотре рессорного
подвешивания во время приемки подвижного состава и при техническом обслуживании
проверяют, нет ли трещин в подвесках, балансирах и хомутах, перекоса балансиров
и задевания их о раму тележки, износа рессорных подвесок, лопнувших или
сдвинутых листов рессор, ослабления втулок в подвесках и балансирах, имеются ли
предохранительные скобы. Все шарниры рессорного подвешивания должны быть
хорошо смазаны.
При техническом обслуживании ТО-2 и ТО-3, а
также при текущих ремонтах ТР-1 и ТР-2 осматривают снаружи детали рессорного
подвешивания. При обнаружении трещин в балансирах, подвесках и пружинах их
заменяют. Подлежат замене также листовые рессоры, имеющие трещины, ослабление и
сдвиг хомута. Смазывают все шарниры соединений рессор и балансиров. При
текущем ремонте ТР-3 рессорное подвешивание разбирают, очищают и осматривают
для определения и устранения износа и дефектов в его деталях.
Для замены дефектной пружины в пружинном комплекте сжимают
технологическими болтами с шайбами оба пружинных комплекта на буксе колесной
пары, с помощью приспособления отсоединяют от буксы поводки, от крышки буксы —
тягу гасителя колебаний и выдвигают его из буксы вверх, предварительно ослабив
пружину в передней крышке гасителя, поджимают домкратом через корпус буксы
пружины с одной стороны буксы и освобождают поврежденный пружинный комплект с
другой стороны буксы. После замены дефектной пружины стянутый пружинный
комплект устанавливают без перекоса на место, опускают домкрат, подсоединяют
гаситель колебания и поводки, выворачивают технологические болты. Замену
листовых рессор и пружин в челюстных тележках, а также смену пружинных комплектов,
стянутых технологическими болтами, проще делать на скатоопускной канаве.
Втулки балансиров, подвесок, стоек и опор рессор заменяют при
износе по диаметру более 0,5 мм. Валики рессорного подвешивания подвергают
магнитной дефектоскопии, при обнаружении трещин их заменяют.
Выработку валиков устраняют проточкой на станке и шлифовкой с
одновременной заменой втулок, при этом разрешается уменьшать диаметр валика до
4 мм. В депо выработку валиков восстанавливают отжигом и наплавкой электродами
У-340пб с последующей механической обработкой. Вновь изготовленные или отремонтированные
валики и втулки подвергают цементации и закалке токами высокой частоты до
твердости: валики HRC 45—52, втулки HRC 52 на глубину закаленного слоя не менее
1 мм. Для повышения износостойкости валики после ремонта разрешается
хромировать толщиной хрома 0,05—0,1мм.
Разработанные отверстия под втулки, а также изношенные боковые
поверхности балансиров глубиной более 1,5 мм восстанавливают наплавкой с
последующей обработкой. Выработку отверстий балансиров устраняют расточкой с
увеличением диаметра против чертежного размера до 2 мм и установкой новой
втулки увеличенного диаметра с натягом 0,09—0,15 мм. Отверстия под втулки для
парных балансиров одной буксы обрабатывают совместно с одной установки.
Рессоры, признанные после наружного осмотра и обмера годными,
подвергают испытаниям под нагрузкой на остаточную деформацию (осадку) под
пробной статической нагрузкой в 136-103 Н (остаточная деформация не
допускается) и на прогиб под рабочей статической нагрузкой в 82-103 Н
(прогиб рессоры должен быть 801 мм). Различают две группы жесткости: первая —
при стреле от 8 до 12 мм, вторая — при стреле от 12 до 16 мм. Отремонтированные
или вновь изготовленные рессоры для защиты от коррозии окрашивают битумным
лаком или черной эмалью. Пружины, восстановленные, а также признанные наружным
осмотром и обмером годными, подвергают испытаниям на осадку трехкратным
нагружением, статической нагрузкой и на прогиб под рабочей нагрузкой.
При ремонте рессорного подвешивания запрещается:
• сваривать рессорные стойки и подвески, балансиры, рессорные
листы, а также хомуты в собранной рессоре;
• очищать рессоры обжигом пламенем горелки;
• регулировать положение рессорного подвешивания изменением
длины плеч балансиров;
• устанавливать термически необработанные валики и втулки.
Для получения правильной развески по осям пружинные комплекты
формируют с учетом жесткости пружин в зависимости от их высоты под статической
нагрузкой. Забракованные пружины рессорного подвешивания заменяют пружинами
той же группы. Замену можно производить без выкатки колесной пары. Для этого
оба комплекта пружин буксового узла стягивают технологическими болтами и
отсоединяют от буксы оба поводка и гаситель колебаний. Затем домкратом
поджимают через корпус буксы пружины с одной ее стороны и освобождают
пружинный комплект с другой.
Контрольные
вопросы:
1. Неисправности пружин
2. Неисправности рессор
3. Требования к рессорному подвешиванию в
эксплуатации
4. Порядок ремонта рессорного подвешивания
|