Введение
1. Современное состояние вопроса и задачи исследования 13
1.1. Обзор работ в области диагностики буксовых подшипников на колесной паре подвижного состава (ПС) 13
1.2. Причины возникновения дефектов в подшипниках качения буксового узла ПС 21
1.2.1. Изнашивание подшипников качения 23
1.3. Общие сведения по техническому диагностированию подшипников качения в собранной буксе ПС 26
1.4. Виброакустические диагностические нормативы 34
1.5. Диагностирование буксовых подшипников ПС по виброакустическим параметрам 36
1.6. Цель и задачи исследования 43
2. Анализ существующих методов диагностики технического состояния буксовых подшипников ПС 45
2.1. Выбор объекта исследования и условия эксплуатации буксовых подшипников на колесной паре 45
2.2. Особенности работы и анализ эксплуатационной надежности вагонного подвижного состава и пути ее повышения в Транспортной компании "ЛУКойл-Транс" 47
2.3. Пути повышения осевой грузоподъемности буксовых подшипников 56
2.4. Причины разрушения цилиндрических роликов подшипников в буксовом узле 57
2.4.1. Проворот внутреннего кольца и его разрыв на шейке оси 61
2.4.2. Обводнение смазки 64
2.5. О системах текущего содержания и ремонта вагонов и цистерн 67
2.6. Оценка надежности узлов и систем ПС в Транспортной компании "ЛУКойл-Транс" 68
2.7. Критерии и характеристики надежности ПС 71
2.7.1. Вероятность безотказной работы 72
2.7.2. Вероятность отказов 73
2.8. Радиальные зазоры и натяги в роликовых подшипниках буксового узла ПС 78
2.9. Износ в результате контактной усталости 82
2.10. Обзор и анализ существующих методов диагностики подшипников качения 85
2.11. Упрощенное представление дефекта подшипника качения 86
2.12. Виброакустический сигнал, порожденный собственной корпусной вибрацией буксы и дефектом подшипника 89
2.12.1. Виброакустический метод диагноза буксового узла, когда сигнал имеет линейчатый спектр 98
2.12.2. Виброакустический метод технического диагноза, когда диагностический сигнал имеет сплошной спектр 106
Выводы 108
3. Исследование некоторых динамических сил, возникающих при работе движущихся колес ПС 111
3.1. Динамические силы, действующие на элементы колесных пар движущегося поезда 111
3.2. Анализ динамических сил, действующих на элементы колесной пары, с целью диагностики буксовых подшипников 114
3.2.1. Динамические силы, действующие на буксовые подшипники ПС 121
3.3. Способы обнаружения динамических сил - диагностического сигнала 127
3.3.1. Спектр и оптимальное обнаружение диагностического сигнала 127
3.3.2. Способ обнаружения диагностического сигнала, основанный на использовании перестраиваемого гребенчатого фильтра 129
3.3.3. Спектр продетектированного виброакустического диагностического сигнала 133
3.3.4. Основные особенности применения синхронного гребенчатого фильтра (СГФ) для определения дефектов подшипников качения 133
3.3.5. Обнаружение виброакустического сигнала с помощью анализатора закона распределения 135
3.3.6. Обнаружение виброакустического диагностического сигнала с помощью коррелятора 136
Выводы к третьей главе 141
4. Методика виброакустической диагностики буксовых подшипников ПС 143
4.1. Основные положения 143
4.2. Теоретические предпосылки планирования виброакустического эксперимента 145
4.2.1. Модель диагностики 146
4.2.2. Эксперимент 148
4.2.3. Общая характеристика управляющих факторов и выходных откликов 148
4.3. Цель и методика экспериментальных исследований 150
4.4. Характеристика объекта исследования и виброакустическая измерительная аппаратура 151
4.5. Состав используемой виброизмерительной аппаратуры типа ВДУ-2 для исследования собственной корпусной вибрации (СКВ) буксовых подшипников вагонной колесной пары РУ-1 157
4.6. Выбор виброизмерителей (датчиков) и измерительной аппаратуры 157
4.7. Установка датчика на корпусе буксы 166
4.8. Подготовка мест установки датчиков 166
4.9. Анализ общей природы СКВ буксового узла колесной пары... 167
4.10. Анализ виброосциллограмм и спектрограмм 172
4.11. Нормирование общего уровня ускорений СКВ буксовых подшипников грузовых вагонов РУ-1 186
4.12. Оценка погрешности результатов виброакустической диагностики буксовых подшипников ПС 191
4.13. Причины изменения параметров ускорения СКВ буксового узла 195
4.14. Способы определения тренда в буксовых подшипниках 196
4.15. Доверительные интервалы 197
4.16. Методика диагностики технического состояния буксовых подшипников грузовых вагонов РУ-1 202
4.17. Выводы 204
5. Краткое технико-экономическое обоснование по виброакустической диагностике буксовых узлов ПС 208
Заключение, основные выводы и рекомендации 213
Список литературы 2
