Умови роботи ТРС, їх складальних одиниць і деталей

У процесі експлуатації вузли і деталі ТРС працюють у складних умовах. На них діють динамічні і статичні навантаження, вібрація, значні величини струму і напруги, забруднення і вологість повітря, перепади тиску і коливання температури.

Динамічні і статичні навантаження викликають великі механічні навантаження в елементах колісних пар, ресорного підвішування, рамах візків, буксах, рамах кузовів, автозчепних пристроях і інших деталях механічної частини.

Статичне навантаження від колісної пари на рейку може досягати 230 кН і більш, а динамічне перевищує статичне в 1,5 і більш разів.

Значні подовжні зусилля передаються деталям автозчепних пристроїв під час руху поїзда на підйомах і перевалах, при зрушенні поїзда з місця, гальмуванні.

Елементи конструкції ТРС розраховують на дію не тільки цих сил, але і на втому міцності з коефіцієнтом запасу не менше 2.

На окремі елементи ТРС одночасно діють зусилля, що згинають, розтягують, зрізають, скручують, а це приводить до їхнього підвищеного зношування і пошкодження.

Вібрація елементів ТРС прискорює процес зношування і збільшує вірогідність виникнення несправностей. Важкі умови роботи ТРС поглиблюються у зимовий час, коли через збільшення жорсткості рейкової колії динамічне прискорення колісних пар від ударів на стиках досягає 150 м/с2.

Тяговий струм змінюється в широких межах, досягаючи декількох тисяч ампер. Такий струм, особливо при тривалій дії, приводить до підвищеного нагріву всіх елементів силового ланцюга. Тому монтаж цих елементів і догляд за ними повинен здійснюватися особливо ретельно, а в експлуатації необхідний неослабний контроль за їхнім станом, особливо в місцях електричних з'єднань з підвищеним перехідним опором.

Напруга в контактній мережі, в окремих випадках, може досягати 3900 В при постійному струмі і 29 000 при змінному. При цьому, різниця потенціалів між окремими точками електричних ланцюгів може викликати перекриття електричною дугою ізоляційних поверхонь або їхнього пробою. Коливання напруги в контактній мережі шкідливо позначаються на роботі електричних машин і апаратів. Електричні машини і апарати, встановлені на ТРС, розраховані на певну напругу. Але, забезпечити її постійність практично неможливо. Це приводить до необхідності підвищення електричної міцності ізоляції, збільшення повітряних проміжків між струмоведучими і заземленими частинами.

Грозові розряди поблизу контактної мережі, перемикання, що виникають в ланцюгах з великими струмами, можуть привести до місцевих перенапруг, які значно перевищують їх розрахункові значення. Особливо часто такі перенапруження виникають на електрорухомому складі змінного струму, що має ланцюги з індуктивними опорами – реакторами, трансформаторами тощо. Тому, для ряду апаратів ЕРС змінного струму випробувальну напругу приймають понад 60 кВ, а для ЕРС постійного струму - від 5 до 9 кВ.

Коливання температури навколишнього середовища (від - 50 до + 40 ºС) прискорює процес старіння ізоляції електричних машин, сприяє виникненню теплових і електричних пробоїв ізоляції, обмежує ступінь використання потужності тягових двигунів.

Підвищений нагрів може викликати пересихання ізоляції струмопровідних частин, появі тріщин в прокладках і ущільнюючих деталях, у лакових покриттях, а іноді і порушення регулювання деяких апаратів.

При низьких температурах підвищуються внутрішні напруги, особливо в зварювальних швах рам або повітряних резервуарах, у валів в місцях переходу від одного діаметра до іншого, що може призвести до утворення тріщин, знижується еластичність гумових виробів, згущується мастило, на поверхні можливе обмерзання контактних апаратів, їхнє сповільнене включення.

Згідно стандартів, більшість встановлюваних на ТРС апаратів повинні надійно працювати в указаному вище діапазоні температур.

Вологість повітря негативно впливає на стан лакофарбових покриттів і ізоляції. При різких перепадах температури, наявності вологи в повітрі приводить до накопичення в резервуарах пневматичної мережі конденсату, який, попадаючи в автогальмівні прилади і пневматичні приводи апаратів, порушуює їхню роботу.

Волога, що проникає в пори ізоляції, знижує її електричну міцність, створює умови для виникнення електричного або теплового пробою ізоляції, прискорює її старіння. При низькій температурі волога приводить до утворення інею і обмерзання колекторів, щіткового апарату електричних машин, що викликає підвищене іскріння під щітками. Тому, більшість електричних апаратів розраховані на роботу в умовах 90% вологості повітря.

Підвищена вологість прискорює процес утворення оксидів на робочих поверхнях електричних контактів і незахищених металевих деталях, гниття дерев'яних частин, передусім підлоги в тамбурах, салонах дизель - і електропоїздів і в кабінах управління.

Запиленість повітря приводить до того, що проникаючий з повітрям в ТРС пил осідає на всіх його елементах. На ізоляції струмоведучих частин, пил підвищує електропровідність по поверхні ізоляції, сприяючи виникненню поверхневого перекриття електричною дугою.

Пил, що проникає разом з охолоджуючим повітрям у середину тягових двигунів, сприяє забрудненню та іонізації надколлекторного простору, створює умови для виникнення кругового вогню на колекторі. Крім того, пил підвищує його механічне зношування.

Зношування деталей являється природним процесом і на сучасному розвитку суспільства його повністю ліквідувати неможливо. Завдання всіх працівників, що пов'язані з конструюванням, виготовленням і експлуатацією машин і агрегатів – зменшити інтенсивність зношування деталей.

Складні умови роботи ТРС викликають прискорену появу у його деталей зношування різного типу, який приводить до зміни геометричних параметрів деталей, збільшення між ними зазорів, появи місцевого виривання металу, зміні його поверхневої або внутрішньої структури.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: