Research of vibration distribution and defects of auxiliary machines in electric locomotives
Keywords:
auxiliary machines of electric locomotives, fan motors, input vibration control, vibration reduction of electric locomotive equipment, automated vibration diagnostics, RMS value of vibration acceleration and vibration velocity, tire repairAbstract
The article is devoted to the study of vibration using the equipment for remote measurement of vibration parameters developed in the laboratory of technical diagnostics of the Irkutsk State Transport University, followed by their automated processing and the issuance of vibration diagnostics protocols for auxiliary machines of VL-85 freight electric locomotives and EP-1 passenger electric locomotives. Measurements were carried out at the «Nizhneudinsk» and «Irkutsk» locomotive depots previous to the entrance of electric locomotives for current and medium repairs. Vibration measuring equipment was made in the form of vibration measuring units with one or two vibration sensors mounted on the bearing supports of auxiliary machines, in particular, electric locomotive fan motors. Much attention is paid to the statistical processing of the received array of vibration data in order to minimize the number of necessary vibration sensors installed only at points with maximum vibration. The statistical analysis made it possible to reduce the number of vibration measuring unit sensors on each auxiliary machine. Instead of the recommended four or five sensors on each auxiliary machine, it is proposed to reduce their number to two or even one sensor that adequately characterizes the vibration of the auxiliary machine. This made it possible to create a set of vibration measuring units of optimal configuration – four to five vibration measuring units per section of an electric locomotive (i.e., according to the number of auxiliary machines in the section). By simultaneously registering the vibration of all auxiliary machines of an electric locomotive section, it is possible to collect within a short period of time the entire array of necessary information about the vibration of all auxiliary machines of an electric locomotive before it goes into repair. Automated vibration analysis and vibration diagnostics of defects using a specially developed program «Vibration defect» makes it possible to repair auxiliary machines taking into account their actual condition.
References
Романовский А.И. Динамика вентиляционных машин с асинхронным электроприводом при несимметрии фазных токов : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2012. 219 с.
Романовский А.И. Исследование вибрационных признаков несимметричных режимов работы вспомогательных машин электровозов // Информационные и математические технологии в науке и управлении : тр. XVI Байкал. Всерос. конф. Иркутск, 2010. Т. 2. С.101–108.
Романовский А.И. Исследование вибрационных признаков электрических дефектов вспомогательных машин электровозов // Проблемы механики современных машин : материалы IV Междунар. конф. Улан-Удэ, 2009. Т. 4. С.150–154.
Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. М. : Машиностроение, 1987. 282 с.
Васьковский Ю.Н., Гераскин А.А. Анализ сигналов датчиков вибрации в короткозамкнутых асинхронных двигателях на основе математических моделей вибровозмущающих электромагнитных сил // Электротехника и электромеханика. 2010. № 5. С. 12–16.
Попков В.И., Мышинский Э.Л., Попков О.И. Виброакустическая диагностика в судостроении. Л. : Судостроение, 1989. 256 с.
Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. Л. : Энергоатомиздат, 1986. 208 с.
Барков А.В., Борисов А.А. Современные возможности диагностирования машин с электроприводом по току двигателя // Металлургические процессы и оборудование. 2013. № 1 (31). С. 61–65.
Лукьянов А.В., Понаморёва Ю.В. Исследование вибрации вспомогательных машин пассажирских электровозов // Молодая наука Сибири. 2020. № 4 (10). С. 248–256. URL: https://mnv.irgups.ru/sites/default/files/articles_pdf_files/ ponamoreva_lukyanov.pdf (дата обращения 27.11.2023).
Биргер И.А. Техническая диагностика. М. : Машиностроение, 1978. 240 с.
Явленский К.Н., Явленский А.К. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем. Л. : Машиностроение, 1983. 239 с.
Виброакустическая диагностика зарождающихся дефектов / Ф.Я. Балицкий, М.А. Иванова, А.Г. Соколова и др. М. : Наука, 1984. 119 с.
Русов В.А. Диагностика дефектов вращающегося оборудования по вибрационным сигналам. Пермь : Вибро-Центр, 2012. 198 с.
Неразрушающий контроль : справочник. / под ред. В.В. Клюева. Т. 7, Кн. 1-2. М. : Машиностроение. 2006. 829 с.
Барков А.В. Диагностика и прогнозирование технического состояния подшипников качения по их виброакустическим характеристикам // Судостроение. 1985. № 3. С. 21–23.
Разработка комплекса входного виброконтроля мотор-вентиляторов электровозов / А.В. Лукьянов, А.Ю. Портной, В.Ю. Гарифулин и др. // Проблемы механики современных машин : материалы IV Междунар. конф. Улан-Удэ, 2009. Т. 1. С. 252–256.
Пат. № 2492441, Рос. Федерация. Устройство для измерения вибрации / А.Ю. Портной, А.В. Лукьянов, Н.Ю. Лебедева и др. № 2010118565/28 : заявл. 07.05.2010 ; опубл. 10.09.2013, Бюл. № 25. 8 с.
Свидетельство № 2011610455. Вибродефект. Версия 1.1.1 / А.В. Лукьянов, В.Ю. Гарифулин, В.Н. Перелыгин и др. № 2010615511 : заявл. 08.09.2010 ; опубл. 11.01.2011.
ГОСТ ИСО 10816-3-2002. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Ч. 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15 000 мин-1. Введ. 2007–11–01. М. : Стандартинформ, 2007. 14 с.
Ширман А.Р., Соловьёв А.Б. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. М. : Наука, 1996. 276 с.
