Атомно-адсорбционный метод Основные методы диагностирования Для диагностирования технического состояния локомотивов, их систем, узлов и агрегатов используются различные методы. Многообразие методов диагностирования обусловлено в основном двумя принципами: 1 – сложность систем диагностирования, 2 – разнообразие задач диагностирования. Метод экспертов На этапе создания и опытных образцов основным методом диагностирования сложных изделий является метод экспертов. В процессе опытной эксплуатации партии локомотивов производится анализ дефектов. Выясняется причина отказов, условия их появления и влияние на общее техническое состояние локомотива. После проведенного анализа дефектов и их появления и влияние на общее техническое состояние локомотива. После проведенного анализа дефектов и их причин разрабатывается методика по их устранению. Метод экспертов субъективен, т.к. не всегда можно получить достоверную информацию о причинах появления дефектов из-за ограниченных человеческих возможностей при обработке поступающей информации. Многие дефекты одних деталей сопутствуют появлению дефектов в других деталях, что вызывает дополнительные субъективные погрешности. Данным методом пользуются при анализе и разработке более современных методов диагностирования и при выборе диагностических параметров. Метод спектрального анализа В процессе работы узлов с трением или сопряжением деталей происходит их износ. Для уменьшения износа и удаления продуктов износа применяют различные масла и смазочные материалы. О состоянии узлов и деталей можно судить по концентрации продуктов износа, используя физико-химический анализ масел и смазочных материалов. Чем больше концентрация продуктов износа, тем сильнее происходит износ деталей и узлов. Иногда в смазочном материале можно найти продукты неполного сгорания топлива, что позволяет с помощью спектрального анализа определять состояние таких узлов, как поршни дизеля, кольца и т.д. С помощью спектрального анализа также можно обнаружить нарушение плотности водяной системы дизеля, приводящее к обводнению картерного масла. 
Методом спектрального анализа можно определить также техническое состояние масляных фильтров, моторно-осевых и буксовых подшипников и прочих узлов. Известно несколько методов количественного определения продуктов износа в масле. В основе всех этих методов лежит зависимость между интенсивностью спектральной линии того или иного элемента и концентрации этого элемента в анализирующей пробе. Калориметрический метод Калориметрическим методом можно определять техническое состояние дизелей по параметрам картерного масла. При этом пробу масла анализируют в лаборатории на содержание железа, меди и алюминия, а затем сравнивают с предельно допустимыми нормами. Радиоактивный метод Заключается в том, что на дизеле устанавливаются детали, активированные радиоактивными изотопами. По мере износа деталей радиоактивные попадают в масло картера, где отбираются, анализируются и определяется интенсивность износа узлов трения. Рентгенографический метод Рентгенографический метод позволяет проводить не только анализ масла, но и анализ структуры поверхности деталей трения. В основе этого метода лежит способность рентгеновских лучей проникать в поверхностные слои металла. Пучок рентгеновских лучей скользит по поверхности изношенной детали, позволяя анализировать её техническое состояние. Таким образом, с помощью рентгеновских лучей можно более достоверно и объективно оценивать состояние масла и его влияние на процесс износа в узлах трения. Это позволяет прогнозировать остаточный ресурс, а также дает возможность правильно подбирать масла. Атомно-адсорбционный метод Основан на изучении атомных спектров резонансного поглощения. Атомы способны не только излучать свет определенной длины, но и поглощать его. Особенно эффективно поглощается свет той длины волны, которая соответствует переходу атома в возбужденное состояние с основного нижнего энергетического уровня (так называемое резонансное поглощение). Атомно-резонансное поглощение связано со строением атома, является его характеристикой, что и положено в основу анализа. Чтобы добиться атомно-резонансного поглощения необходимо задать резонансное излучение, соответствующее спектру искомого элемента, и пропустить его через атомизированную пробу. Если измерить исходное излучение до прохождения пробы и после неё, то при наличии искомых атомов в пробе первоначальное излучение уменьшится из-за поглощения данным элементом и в тем большей степени, чем больше искомого элемента в пробе. Оптический метод Одним из наиболее распространенных методов обнаружения дефектов является визуальный осмотр. Однако для осмотра труднодоступных узлов и деталей необходима полная или частичная разборка, а иногда и разрушение детали. Для того, чтобы расширить возможность проверки технического состояния цилиндров дизеля, различных резервуаров, трубопроводов необходимо использование оптических средств. К таким средствам относятся перископические дефектоскопы и эндоскопы. Последние получили наибольшее распространение. По конструкции различают жесткие и гибкие эндоскопы. Жесткие эндоскопы представляют цилиндрическую конструкцию, внутри которой располагаются линзы и механизм настройки. Основой гибких эндоскопов являются светопроводящие волокна, из которых формируются световодные жгуты. Обычный волоконно-оптический эндоскоп состоит из источника света, двух световодных жгутов (один из которых предназначен для передачи изображения, а другой для передачи света), окуляра и микрообъектива, соединенного с торцом световодного жгута. Газоаналитический метод метод диагностирования по параметрам газовоздушного тракта заключается в определении скорости потока воздуха, его температуры, давления а также химического состава выхлопных газов. Имея эталонные данные рассматриваемых параметров, можно определить техническое состояние дизельных и карбюраторных двигателей. Этот метод нашел применение при диагностировании тепловозных дизелей. Вибро-акустические методы Эти методы диагностирования получили широкое распространение в локомотивном хозяйстве, так как не требуют разборки агрегатов и узлов локомотивов. Вибро-акустический метод основан на процессах, возникающих в узлах трения и сопряжения во время их работы, которая, как правило сопровождается шумами и колебаниями в этих узлах. Вибрации механизма – это реакция на действие приложенных возмущающих сил. Возникновение дефектов в узлах и механизмах сопровождается появлением дополнительных колебаний. Разные дефекты имеют колебания различной частоты. Существует несколько причин возникновения колебаний механизма. Одна из них связана с неисправностью движущихся деталей. Она вынуждает механизмы колебаться как единое целое относительно положения равновесия. Эти колебания характеризуются низкими частотами, сравнительно большими амплитудами перемещения и малыми ускорениями. Зависимость частоты вибрации от скоростного режима механизма является характерной чертой этого колебаний, позволяющей их легко обнаружить и выделить. Основная частота вибрации механизма в этом случае равна частоте вращения вала, на котором находится несбалансированная масса. Амплитуда вибраций пропорциональна квадрату угловой скорости вращения вала и зависит от массы механизма и жёсткости крепления его к основанию. Вторым источником колебаний механизма является соударение его деталей, вызванное увеличенными зазорами. Эти колебания характеризуются более высокими частотами, малыми амплитудами смещения и значительными ускорениями. Появление отклонений в работе узлов и механизмов приводит к изменению периодичности колебаний. они становятся иногда непредсказуемыми и имеют случайные величины. Для получения полных характеристик таких колебаний необходимо вести постоянное наблюдение с последующими записями информации и результатов её обработки. Таким образом, имея набор различных колебаний в узле, можно с помощью датчиков виброколебаний и фильтров частот определить степень износа той или иной детали. Вибро-акустические методы обладают рядом преимуществ перед другими методами. Они позволяют получить наиболее полную информацию о состоянии объекта. Акустический сигнал обладает большой информатив-ностью, поэтому для большой полноты диагностирования объекта требуется небольшое число датчиков. Диагностирование с использованием вибро-акустического метода производится по следующему принципу: при возникновении колебаний в механизме или узле сигналы в виде упругих волн приходят к датчику колебаний, который преобразует их в электрический сигнал и направляет его в аппаратуру диагностирования. |