ИЗНОС И ПОВРЕЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

1. При работе электровоза в его узлах и деталях действуют зна­чительные, нагрузки. Эти нагрузки могут быть результатом реа­лизации сил тяги и торможения, взаимодействия экипажа и пути. Величина нагрузок и соответственно напряжений в деталях и уз­лах электровозов существенно возрастает при переходных и ди­намических процессах, когда [механические силы, электрический ток и напряжение могут превышать номинальные значения. При таких условиях значительно возрастают нагрузки на механи­ческую часть, возникают перегревы обмоток электрических ма-щин и регулирующих резисторов, пробои и перекрытия изоля­ции. .

2. ■Влияние переходных процессов на износ и повреждение дета­лей и узлов электровоза усугубляется высокой запыленностью, влажностью и широким диапазоном температуры окружающего воздуха. В результате указанных причин происходит непрерыв­ный износ деталей электровозов в эксплуатации, действие кото-' рого призвана нейтрализовать и компенсировать система техни­ческого обслуживания и ремонта. При техническом обслуживании И ремонте устраняются последствия износа деталей, старения - изоляционных материалов, перекрытия и пробоя изоляции, корро­зионных и других повреждений.

3. Наибольший объем ремонтных работ вызывает механический износ, возникающий вследствие действия сил трения.

4. Силы трения весьма чувствительны к малейшим загрязнениям фрикционных поверхностей. Наличие на поверхности трения сма­зочных материалов изменяет свойства поверхностных слоев. В зависимости от условий износ деталей имеет различный характер.Молекулярное схватывание происходит в отсутствии емазкн и слоя окислов при трении скольжения с малыми скорос­тями и при удельных давлениях, превышающих предел текучести металла. Вследствие пластической деформации поверхностных слоев металла в местах контакта возникают'молекулярные-связи. При относительном перемещении фрикционные поверхности раз­рушаются из-за вырывания частиц металла с менее прочного тела. Износ подобного рода наблюдается у деталей опор кузова, межтележечного соединения, хвостовика головки автосцепки.

5. Окислите ль ный износ имеет место как при трении сколь­жения, так и при трении качения и является результатом разру­шения слоев окислов при взаимном перемещении поверхностей. Интенсивность износа возрастает, если сжимающая сила — пере-. менная. Особую опасность окислительный износ представляет ■ для тонкостенных конструкций, поскольку может значительно-уменьшать их сечение.

6. Тепловой износ образуется при трении скольжения с боль­шими скоростями и удельными давлениями. Высокая температу­ра снижает прочность фрикционных поверхностей, вызывает схватывание и отрыв частиц металла. Такой износ характерен для тормозных колодок.

7. Абразивный износ возникает при трении скольжения^ вследствие попадания в зону контакта абразивных зерен, которые срезают частицы металла. Абразивные свойства проявляются у многих минеральных материалов, в том числе у песка, каменного . угля. Обычно такому износу подвержены детали, конструктивно не защищенные от попадания на них абразивных материалов и . работающие в условиях большой запыленности, например шарнир­ные узлы тормозной рычажной передачи, рессорного подвешива­ния, наличники челюстных букс.

8. Осповидный износ наблюдается при трении качения и нагрузках, превышающих предел текучести. В результате на фрик­ционных поверхностях возникают явления усталости металла. В зависимости от величины удельного давления, материала, разме­ра и формы поверхности на ней могут возникать различного рода мелкие выщербины. Такого рода износ характерен для поверхно­стей роликов и колец подшипников качения.

9. . Помимо износа от сил трения, или, как его принято называть, механического износа, при эксплуатации электровозов детали > подвергаются и другим видам износа.

10. Термический износ возникает под действием тепла, вы- . деляющегося в элементах электрических цепей при прохождении По ним тока. Выделение тепла влечет за собой' снижение электрн-. ческой прочности изоляционных материалов (старение изоляции), уменьшение механической прочности токоведущих элементов (от­жиг меди), потерю запирающих свойств полупроводниками.

11. Электроэрозионный износ связан с уносом металла с рабочей поверхности электрических аппаратов в момент разрыва ими электрической цепи. Возникающая при этом дуга разрушаетрабочие поверхности контактов, вызывает их износ. Такой износ . характерен для полозов токоприемников, контактов контактороа и выключателей, коллекторов электрических 'машин, а также токопроводящих контактов.трения качения и трения скольжения {моторно-осевые и роликовые подшипники, зубчатые передачи и

12. ДР-).

13. Коррозионный износ обусловлен окислением .металлов Кислородом воздуха. Этот повсеместный процесс может вызывать нзное деталей электровозов. Процесс коррозионных поврежде­ний ускоряется в условиях повышенной влажности, резкой сме­ны температур, запыленности, т. е. в условиях, свойственных экс­плуатации локомотивов.

14. Из всех видов износа наибольшее влияние на межремонтные пробеги оказывает механический износ. Именно по этой причине в большинстве случаев принимается решение о постановке элект­ровоза в ремонт, где производится замена « восстановление де­талей.

15. Методы снижения износов. Износ деталей и узлов может быть снижен конструкторскими, технологическими и эксплуатационными методами.

16. Конструкторские методы снижения нэносбв имеют два основных направле­ния. Первое из них — замена быстроиз­нашивающихся узлов или деталей узла­ми или деталями иной конструкции, обеспечивающей их работу с меньшим износом, например, внедрение новых опор кузова или буксовых поводков с резиновыми шарнирными узлами, не

требующими смазки, замена подшипни­ков скольжения в буксах колесных пар на подшадники качения, внедрение ре-Зинокордовых муфт тягового привода электропоездов, применение в силовых аппаратах двух пар контактов или шун­тирование их высокоомным резистором для снижения плотности тока и т.д. Вто­рой направление характеризуется при-

17. 'менением материалов, снижающих ме­ханические усилия, например, резино­вых прокладок, прокладок-и втулок из полимерных материалов. Снизить износ можно также повышением проч­ности деталей путем дополнительной обработки их поверхностей (накатка, закаливание и др.), применением изно­состойких материалов (например, мар-

ганцовистой стали, коллекторной меди с присадками кадмия и серебра), покры-

тием металлов полимерными пленками, а изоляционных материалов — термо-реакгивиыми пленками.

18. Технологические методы снижения

износа сводятся к повышению точнос-

ти обработки поверхностей деталей,

применению накатки поверхностей ро-ликами, наклепа дробью, цементации, нигроцементации и др., внедрению более жестких норм допусков на основ­ные размеры и на отклонения характе­ристик машин и аппаратов от паспорт­ных данных, совершенсгв'оваи'ию'систе­мы контроля за состоянием деталей и узлов.

19. Эксплуатационные методы,, как и конструкторские, имеют два направле­ния. Первое — обеспечение рациональ­ных режимов вождения поездов, снижа­ющих вероятность возникновения по­вышенных износов. При ведении поезда следует избегать резких измене­ний тяговых и тормозных усилий, не допускать боксования, резких бросков тока или длительного протекания тока, близкого к предельному.

Второе направление — улучшение качества смазочных материалов, пра­вильное их применение и хранение. Смазку следует наносить предваритель­но очищенными от грязи и протертыми лопаточками, масленками, гидропуль-' тами, нагнетателями, протирку выпол­нять концами, смоченными керосином. Смазываемые поверхности должны быть очищены от грязи, старой краски и ржавчины. Смешивать смазки и масла разных сортов запрещается. Хра­нить смазочные материалы надо в за­крытых сосудах.

Повреждения деталей. В отличие от износа — явления неизбежного, но кон­тролируемого и предсказуемого — по­вреждение является непредсказуемым, но его можно избежать.

Механические повреждения могут возникать в результате отклонений от установленной технологии изготовле­ния и обработки деталей,- неправильно­го монтажа, слабого их закрепления. Причинами повреждений могут быть наличие на деталях задиров и рисок, попадание в узлы посторонних предме­тов, скрытые раковины в материале де­талей, местные перенапряжения в них.

Повреждения в электрических цепях возникают чаще всего от токовых пере­грузок. Они вызывают пересыхание изоляции и чрезмерный нагрев мест со-единения, загрязнение или увлажнение поверхности изоляции, нарушение на­дежности контактного соединения, -перенапряжения в отдельных точках . электрической цепи и нарушение проч­ности прЬводов, кабелей, их наконеч­ников и изоляторов.

Возникновение повреждений пред­упреждают проведением планово-пред­упредительного технического обслужи­вания и ремонта в соответствующие сроки, совершенствованием методов ремонта и эксплуатации ТПС, улучше­нием конструкций деталей и узлов.