Необходимо выделить наличие двух путей совершенствования диагностического оборудования, позволяющего реализовать и усовершенствовать динамический метод диагностики. Первый путь – это создание переносных диагностических комплексов. Такие комплексы, состоящие из оптического датчика, аналогово-цифровых преобразователей, средств коммутации и персонального компьютера, должны обладать возможностью передачи данных по сети мобильной связи или сети Интернет (рис. 2.11). Сеть Интернет в данном случае позволяет организовать контроль технического состояния машины, даже находясь на значительном удалении от нее.


углом опережения подачи топлива

углом опережения подачи топлива

с увеличенной величиной подачи топлива

отключении части цилиндров

свободного разгона ДВС

использованием параметров переходных процессов свободного разгона

3 – оптический датчик

комплекса измерения параметров переходных процессов
Второй путь – это развитие динамического метода диагностирования путем разработки и внедрения встроенных средств. Это позволит осуществлять постоянный контроль функциональных показателей, определяющих техническое состояние машины и передающих полученные данные удаленной технической службе, а не только оператору путевой машины. Предполагаются следующие основные технические требования к таким универсальным встраиваемым диагностическим приборам:
- Диапазон измеряемых значений частоты вращения коленвала ДВС 0…8000 об/мин.
- Напряжение питания прибора 12/24В.
- Габаритные размеры такого прибора должны отвечать требованиям компактности. Целесообразно выбрать размеры в пределах 178x50x160 мм, приблизительно соответствующие стандартным размерам автомагнитолы или цифрового тахографа.
- В качестве датчиков частоты вращения могут применяться индуктивные датчики, аналогичные используемым в приборе ИМД-Ц (для применения на старых типах двигателей, допускающих возможность сравнительно легкого доступа к кожуху маховика) (рис. 2.12). Более предпочтительным является использование оптических датчиков (рис. 2.13, 2.14).


Выводы по разделу
В результаты проведенных экспериментов установлено, что изменение технического состояния ДВС путевых машин в значительной степени влияет на характер переходных процессов свободного разгона двигателя внутреннего сгорания.

ИНК О411142.017
Для обеспечения совершенствования динамического метода диагностики ДВС необходимо использовать высокоточные и быстромонтируемые датчики угловой скорости коленчатого вала, обеспечивающие совместимость диагностического оборудования с современными компьютерными средствами и программными продуктами.
2.4 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Отсутствие или высокая стоимость и низкая эффективность диагностического оборудования являются сдерживающим факторами повышения качества технической эксплуатации машин на железнодорожном транспорте. Внедрение же эффективных методов, средств и технологий диагностирования позволяет снизить затраты на ТО и ремонт путевых машин и повысить уровень их работоспособности. Наиболее целесообразно в современных условиях использовать автоматизированные диагностические системы на базе микропроцессорной техники.
Экономический эффект от внедрения подобных систем заключается в снижении затрат на диагностическое оборудование и снижении трудоемкости контроля. Проведем расчет затрат на создание подобного диагностического комплекса для измерения параметров угловой скорости и углового ускорения. Диагностическое оборудование в данном случае предполагается скомпоновать с учетом изложенных в разделе 2.3 предложений по усовершенствованию динамического метода диагностики ДВС. В таблице 2.1 приведены данные о примерном составе и стоимости комплектующих.
Таблица 2.1 – Состав и стоимость комплектующих
| № п/п | Наименование комплектующих | Ориентировочная стоимость, руб |
| 1 | Персональный компьютер (ноутбук) | 32500 |
| 2 | Оптический датчик | 5500 |
| 3 | Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) | 26000 |
| 4 | Коммутационное оборудование | 2500 |
| 5 | Программное обеспечение | 25000 |
| Итого: | 91500 | |
Исходя из приведенных в табл. 2.1 ориентировочных данных о стоимости комплектующих, итоговая стоимость предлагаемого перспективного типа диагностического оборудования составляет Ц2 = 91500 руб.
2.5 ОХРАНА ТРУДА
При эксплуатации двигателя ЯМЗ_238Б необходимо соблюдать следующие требования охраны труда.
- Перед началом эксплуатации необходимо изучить руководство по эксплуатации двигателя.
- Перед запуском необходимо провести осмотр двигателя и убедиться в его исправности. Запрещается использовать открытое пламя для прогрева двигателя с целью облегчения запуска в условиях низких температур окружающего воздуха.
- При пуске и работе двигателя запрещается доступ к нему посторонних лиц.
- Запрещается производить остановку крыльчатки вентилятора руками и с помощью каких-либо подручных средств.
- Запрещается смазывать, регулировать и обтирать работающий двигатель.
- Во избежание отравления угарным газом запрещается прогрев двигателя в закрытых помещениях с плохой вентиляцией.
- Для проведения диагностических работ разрешается использовать только соответствующий своему назначению исправный инструмент.
- Крышку заливной горловины системы охлаждения при перегреве необходимо открывать только в рукавицах, соблюдая осторожность во избежание ожогов.
- При тушении разлитого воспламенившегося топлива применять только огнетушители, либо засыпать пламя песком, накрывать асбестовым одеялом, войлоком или брезентом. Не заливать пламя водой.
При диагностировании путевых машин необходимо соблюдать следующие основные требования техники безопасности.
- К обслуживанию машин разрешается допуск только лиц, прошедших специальную подготовку и имеющих соответствующее удостоверение.
- Все работы, за исключением тех, выполнение которых возможно только при работающих механизмах, следует выполнять при выключенном двигателе.
- Во время диагностирования на путевой машине не должно находиться посторонних лиц.
- Диагностические средства должны быть исправны.
- Объекты диагностирования и регулировки осматривают с использованием переносной лампы с защитной проволочной сеткой напряжением не более 36 В. Применять для этих целей открытый огонь категорически запрещается.
- Для предотвращения возможного ожога рук о горячие части двигателя необходимо использовать защитные рукавицы.
- При измерении частоты вращения следует остерегаться соприкосновения с незащищенными вращающимися деталями двигателя.
- При ввинчивании индуктивного датчика измерителя мощности в отверстие кожуха маховика необходимо не допускать задевания зубьев венца маховика.
- При регулировании топливного насоса высокого давления, снимая накидные гайки топливопроводов, необходимо во избежание разбрызгивания топлива надевать защитные колпачки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- В результате анализа существующих методов и средств технического диагностирования установлено, что широкое применение функционального диагностирования, позволяющего произвести оценку мощности и экономичности ДВС, позволяет предупредить возникновение отказов машин в процессе эксплуатации и повысить их производительность.
- Наиболее перспективным методом технической диагностики двигателей внутреннего сгорания являются бестормозные безразборные методы контроля технического состояния с использованием анализа характера переходных процессов свободного разгона и выбега ДВС. Наиболее пригодным для практической реализации является разработанный в СибИМЭ динамический метод диагностики.
- Экспериментальные исследования, проведенные на дизельном двигателе ЯМЗ-238Б путем моделирования возможных неисправностей в виде изменения угла опережения впрыска топлива, количества подаваемого в цилиндры топлива и отказа части цилиндров двигателя, показали, что параметры технического состояния двигателя внутреннего сгорания в значительной мере влияют на характер переходных процессов свободного разгона ДВС.
- Определены основные направления совершенствования динамического метода диагностики ДВС путем использования оптических датчиков угловой скорости и обеспечения совместимости диагностического оборудования с современными компьютернымисредствами и программными продуктами.
- Произведена оценка затрат на создание перспективного диагностического комплекса, основанного на измерении и анализе параметров переходных процессов свободного разгона двигателей внутреннего сгорания.
- Разработаны мероприятия по охране труда при использовании предлагаемого метода контроля технического состояния ДВС.
Список использованной литературы
- Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. Приложение N 5 «Техническая эксплуатация железнодорожного подвижного состава».
- Положение о системе планово-предупредительного ремонта специального железнодорожного подвижного состава и механизмов инфраструктурного комплекса открытого акционерного общества «Российские железные дороги» №959р от 14.03.2014г.
- Автомотриса дизельная монтажная АДМ-1. Руководство по эксплуатации 77.020-00.00.000 РЭ.
- Сидоров, В. И. Техническая диагностика / В. И. Сидоров. – М.: Изд-во МАДИ, 1993. – 113 с.
- Ананьин А. Д. Диагностика и техническое обслуживание машин / А. Д. Ананьин, В. М. Михлин, И. И. Габитов. – М.: Академия, 2008. – 432 с.
- Бельских, В. И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов / В. И. Бельских. – М.: Россельхозиздат, 1986. – 399 с.
- Змановский, В. А. Динамический метод определения начала действия регулятора / В. А. Змановский // Вопросы рационального использования техники в сельском хозяйстве: труды Сиб. НИИ механ. и электриф. сельского хоз-ва. – Новосибирск, 1976. – Вып. 12. – С. 240-245.
- Добролюбов, И. П. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Часть 1. Принцип построения диагностических моделей переходных процессов / И. П. Добролюбов, В. М. Лившиц. – Новосибирск: Сиб. отд. ВАСХНИЛ, 1981. – 86 с.
- Добролюбов, И. П. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Часть 2. Принципы анализа диагностических сигналов / И. П. Добролюбов, В. М. Лившиц. – Новосибирск: Сиб. отд. ВАСХНИЛ, 1981. –112 с.
- Добролюбов, И. П. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Часть 3. Методика экспериментальных исследований / В. М. Лившиц, И. П. Добролюбов, Л. В. Дролов и др. – Новосибирск: Сиб. отд-е ВАСХНИЛ,1983. – 115 с.
- Добролюбов, И. П. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Часть 4. Электронные приборы для контроля энергетических показателей машин / И. П. Добролюбов, В. М.Лившиц, Л. В. Дролов и др. – Новосибирск: ВАСХНИЛ, Сиб. отд-е, СибИМЭ. – Новосибирск. – 1983. – 90 с.
- Натарзан, В. М. Обеспечение своевременности воспламенения топлива в цилиндрах дизелей / В. М. Натарзан, В. Ф. Синий // Управление технологическими процессами при эксплуатации машинно-тракторного парка: науч.-техн. бюлл. – Новосибирск, СО ВАСХНИЛ, Сиб. НИИ механ. и электриф. сельского хоз-ва, 1988. – Вып. 3. – С. 13-16.
- Кочергин, В. И. Диагностирование систем автоматического регулирования частоты вращения дизельных двигателей по параметрам переходных процессов в эксплуатационных условиях: автореф. дисс. … канд. техн. наук: 05.20.03 / В. И. Кочергин. – Новосибирск, 1989. – 14с.
- Дролов, Л. В. Эталонные характеристики двигателей внутреннего сгорания / Л. В Дролов // Совершенствование интенсивности обеспечения сельскохозяйственного производства. – Новосибирск: ВАСХНИЛ, Сиб. отд-е, 1981. – С. 61-69.
- Устройство измерительное ИМД-ЦМ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2.781.802 ТО. Инструкции по техническому диагностированию дизелей 2.781. 802 Д.
- Покусаев, М. Н. Экспериментальное определение степени неравномерности вращения вала машинно-движительного комплекса судна пр. 1557 / М. Н. Покусаев, К. О. Сибряев, А. В. Шевченко // Вестник АГТУ. – 2008. – № 2. – С. 140-144.
- Манаков, А. Л. Использование внутрицикловых параметров вращения коленчатого вала для оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания / А. Л. Манаков, В. И. Кочергин, А. С. Алехин. // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – Новосибирск: Изд-во ФБОУ ВПО НГАВТ, 2014. – С. 178-182.
- Алехин, А. С. Диагностирование двигателя внутреннего сгорания / А. С. Алехин // Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке: тезисы конф.– Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2016. – С. 179-180.
