МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ

И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА (ИТТОП)

Кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

В.З. Какоткин, В.П. Скепский, В.Н. Балабин

Утверждено

редакционно-издательским

советом университета

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

ТЕПЛОВОЗОВ

Методические указания к лабораторным

работам и практическим занятиям

Для студентов специальности “Локомотивы”

Москва – 2005

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ

И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА (ИТТОП)

Кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

В.З. Какоткин, В.П. Скепский, В.Н. Балабин

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

ТЕПЛОВОЗОВ

Методические указания к лабораторным

работам и практическим занятиям

Для студентов специальности “Локомотивы”

Москва – 2005

УДК 621.873: 681.121.8

К-20

Какоткин В.З., Скепский В.П., Балабин В.Н.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ТЕПЛОВОЗОВ.

Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям для студентов специальности150700 «Локомотивы». М.: МИИТ, 2005, - 68 с.

Приведены основные сведения по различным методам контроля и диагностики оборудования тепловозов.

 Московский государственный университет путей сообщения

(МИИТ), 2005

СОДЕРЖАНИЕ

	Стр.
Введение……………………………………………………….…....
Лабораторная работа №1 «Магнитопорошковый метод контроля деталей и цветная дефектоскопия деталей»………….………..…
Лабораторная работа №2 «Ультразвуковая дефектоскопия детали»…………………………………………………………………....
Лабораторная работа №3 «Контроль состояния якоря электродвигателя тепловоза»…………………………………………….…
Лабораторная работа №4 «Измерение износа деталей топливной аппаратуры дизеля интегральным методом»……………………….
Лабораторная работа №5 «Диагностика процесса топливоподачи в цилиндры дизеля по осциллограмме»……………………………
Лабораторная работа №6 «Определение и регулировка геометрического угла опережения подачи топлива ТНВД»…………….
Лабораторная работа №7 «Техническое диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса дизелей тепловозов методом спектрального анализа масла»…………………………………..…
Список литературы…………………………………………..……..

Введение

Работающие в тяжелых условиях ответственные сборочные единицы и детали машин и механизмов подвержены трещинообразованию, т. е. зарождению и развитию в них усталостных трещин. Такие трещины, являясь сильными концентраторами напряжений, развиваясь, угрожают разрушением детали в процессе работы и созданием аварийных ситуаций. Поэтому для безопасности эксплуатации наиболее ответственные детали периодически контролируют. Цель контроля в условиях эксплуатации или ремонта - обнаружение усталостных трещин и выбраковка деталей, угрожающих поломкой. Такой контроль во многих случаях невозможно осуществлять "на глаз" из-за недостаточной достоверности визуального контроля. Для этой цели применяют различные виды неразрушающего контроля, который может быть реализован с помощью взаимодействия различных физических полей или веществ с проверяемой деталью.

Благодаря наилучшей технологичности и наибольшей простоте в промышленности и на транспорте наиболее широкое внедрение полу­чили ультразвуковой, магнитный, капиллярный и вихретоковый виды контроля. Отличительной особенностью и достоинством ультразвукового неразрушающего контроля является способность ультразвуковых волн глубоко проникать в толщу металла и, отражаясь от несплошностей, обеспечивать таким образом контроль зон, закрытых для доступа извне.

На ремонтных предприятиях длительное время применялись ламповые ультразвуковые дефектоскопы УЗД-56 и УЗД-64, которые заменяют новыми, сконструированными на базе полупроводниковой схемотехники (УД-11ПУ, УД2-12, DI-4). Эти дефектоскопы имеют более широкие функциональные возможности, например индикацию зоны контроля, автоматическую сигнализацию наличия дефекта с оптической или звуковой индикацией, "отсечку" слабых сигналов с регулируемым уровнем срабатывания.

Лабораторная работа №1 Магнитопорошковый метод контроля и цветная дефектоскопия деталей

Цель - знакомство с применяемыми на ремонтных заводах и в локомотивных депо методами магнитной дефектоскопии и приобретение практических навыков работы с ними по проверке деталей тепловозов, а также обучение студентов отысканию скрытых и внешних дефектов у вкладышей коленчатого вала дизеля и у других деталей тепловоза путем обмеливания и осмотра.

1. Общие положения

Магнитопорошковый метод применяется для контроля деталей из черных металлов, которые могут быть намагничены. Этот метод позволяет обнаружить усталостные и закалочные трещины, волосовины, включения и другие пороки металла, выходящие на поверхность.

Сущность метода заключается в следующем. Деталь намагничивается. При наличии на поверхности детали трещины процесс намагничивания сопровождается (вследствие изменения магнитной проницаемости) концентрацией магнитных силовых линий до насыщения на заостренных кромках трещины и образованием в этих местах магнитных полюсов. Если на такую деталь нанести ферромагнитный порошок, то под действием сил магнитного поля частицы порошка будут скапливаться и удерживаться в том месте, где трещина выходит на поверхность. Частички порошка в этом случае будут как бы обрисовывать контур трещины, т. е. показывать ее форму, длину, месторасположение.

В качестве искателя дефекта используют ферромагнитные порошки (мягкую сталь, кузнечную окалину и крокус-окись железа), доведенные до пылевидного состояния (поперечный размер частиц 50-60 мкм). Лучшими магнитными свойствами обладает порошок из мягкой стали. Жидкой основой для смеси служат органические масла или их смеси с керосином. Обычно в 1 л жидкости рекомендуется добавлять 125-175 г порошка из окиси железа или 200 г порошка из мягкой стали.

Магнитопорошковый метод дефектоскопии очень эффективен при выявлении поверхностных дефектов. Испытания деталей этим методом быстры, надежны, дешевы и наглядны.

К недостаткам следует отнести трудности, возникающие при размагничивании громоздких деталей (коленчатых валов, блоков и т.д.) недоступность непосредственного контроля деталей в сборочных единицах без их разборки, а также невозможность контроля деталей из цветных металлов и ста­лей аустенитного класса.

Цветная дефектоскопия применяется для контроля состояния деталей из магнитных и немагнитных материалов (цветных металлов, пластмасс, твердых сплавов), имеющих пороки, выходящие на поверхность. Сущность метода основана на регистрации контраста цветного индикаторного следа на фоне поверхности контролируемой детали.

Деталь, подлежащую контролю, очищают и обезжиривают; затем погружают в индикаторную жидкость или ее наносят на поверхность детали. По истечении 5-10 мин, когда индикаторная жидкость глубоко проникает в трещины и поры, деталь промывают проточной холодной водой или 5-процентным раствором каустической соды. Затем деталь сушат (обычно подогретым воздухом), покрывают мелким сухим микропористым порошком силикагеля или водным раствором каолина или мела (на 1 л воды 600-700 г каолина или 300-400 г порошка мела). Нанесенный на по­верхность детали каолин или мел должен высохнуть.

Поскольку размеры пор в силикагеле (каолине, мелу) меньше ширины трещины, то под действием капиллярных сил индикаторная жидкость заполняет микропоры силикагеля. В результате над трещиной появляется цветная линия в виде жилки, копирующая форму и размеры трещины. По ширине жилки судят о глубине трещины: чем шире жилка, тем глубже трещина.

В качестве индикаторной жидкости, может служить состав, приготовленный из 80% керосина, 15% трансформаторного масла, 5% скипидара и 10 г краски «Судан 3» на 1 л состава.

При люминесцентном методе контроля деталей, который не отличается от цветного, используют жидкости, в состав которых вводятся люминофоры – вещества, которые све­тятся собственным светом под воздействием ультрафиолетовых лучей. Состав индикаторной жидкости: трансформаторное масло - 5%, керосин - 50% с добавлением на 1 л 5 г технического антрацена.

При люминесцентном методе контроля используют переносной дефектоскоп КД-31Л, предназначенный для ло­кального контроля деталей при ремонте тепловозов. Дефектоскоп представляет собой ультрафиолетовый облучатель, соединенный кабелем с пускорегулирующим аппаратом.

Цветной метод неразрушающего контроля применяется для выявления трещин, пор и других подобных дефектов в деталях, изготовленных из различных металлов, твердых сплавов и пластмасс.

Цветной метод нагляден, прост и недорог. С его помощью можно контролировать детали в сборочных единицах без их разборки.

Метод цветной дефектоскопии позволяет обнаружить на поверхности детали трещины глубиной до 0,01 и шириной до 0,001 мм при темперaтуре детали 15-20°С.