Дослідження причин передчасного руйнування колінчастого вала тепловоза 2ТЕ 116
Loading...
Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UK: Мета. Робота спрямована на виявлення причин передчасного руйнування колінчастого вала дизеля тепловоза 2ТЕ116. Методика. Застосовані макроструктурний, фрактографічний, аналітичний аналізи. Вони дозволили виявити причини передчасного руйнування вала. Результати. У цій роботі предметом дослідження є не тільки структурний стан та властивості матеріалу вала, а й хімічні властивості навколишнього середовища, робочої рідини та стан робочої документації з експлуатації означеного тепловоза. Проведені дослідження показали: 1) невідповідність ударної в’язкості матеріалу колінчастого вала вимогам відповідного стандарту; 2) наявність у хімічному складі мастила більше ніж на 17 % дизельного палива, що значно підвищує коефіцієнт тертя в робочому механізмі за рахунок утворення нагару, ділянок зчеплень та пітингової корозії металу; 3) вирвані сторінки робочого журналу доводять, що експлуатаційні служби намагалися приховати неналежне використання та догляд за робочими механізмами дизеля тепловоза 2ТЕ116. Наукова новизна. У роботі застосовано комплексний аналітичний і технічний підхід до виявлення причин передчасного руйнування колінчастого вала тепловоза 2ТЕ116. Оцінено максимальну кількість факторів, які могли вплинути на передчасне руйнування колінчастого вала. Показано, що сукупність факторів, які негативно вплинули на експлуатаційні характеристики колінчастого вала, досягла так званої «критичної маси», що
неминуче викликало руйнування. Упровадження додаткових факторів сигналізації (окрім шумового фактора у процесі роботі дизеля з мастилом, засміченим більш ніж на 17 % дизельним паливом) та контролю несправностей у роботі подібних великих механічних агрегатів дозволить додатково дисциплінувати машиністів і слюсарів під час виконання інструкцій для попередження руйнування конструкцій локомотивів. Практична значимість. Дослідження підтвердили важливість контролю за хімічним складом і механічними характеристиками відповідальних деталей і конструкцій рухомого складу. Доведено необхідність періодичного контролю хімічного складу мастила. Нагляд за акуратним веденням робочого журналу може попередити руйнування конструкцій рухомого складу, які мають високу вартість.
RU: Цель. Работа направлена на выявление причин преждевременного разрушения коленчатого вала тепловоза 2ТЭ116. Методика. Применены макроструктурный, фрактографический, аналитический анализы. Они позволили выявить причины преждевременного разрушения вала. Результаты. В данной работе предметом исследования является не только структурное состояние и свойства материала вала, а и химические свойства окружающей среды, рабочей жидкости и состояние рабочей документации по эксплуатации указанного тепловоза. Проведенные в работе исследования показали: 1) несоответствие ударной вязкости материала коленчатого вала требованиям соответствующего стандарта; 2) наличие в химическом составе масла более 17 % дизельного топлива, что значительно повышает коэффициент трения в рабочем механизме за счет образования нагара, областей сцеплений и питтинговую коррозию металла. Научная новизна. В работе применен комплексный аналитический и технический подход к выявлению причин преждевременного разрушения коленчатого вала тепловоза 2ТЭ116. Оценено максимальное количество факторов, которые могли повлиять на преждевременное разрушение коленчатого вала. Показано, что совокупность факторов, негативно повлиявших на эксплуатационные характеристики коленчатого вала, достигла так называемой «критической массы», что неизбежно вызвало разрушения. Внедрение дополнительных факторов сигнализации (кроме шумового фактора в процессе работы дизеля с маслом, загрязнённым более чем на 17 % дизельным топливом) и контроля неисправностей в роботе подобных крупных механических агрегатов позволит дополнительно дисциплинировать машинистов и слесарей при выполнении работ по инструкциям для предупреждения разрушения больших конструкций локомотивов. Практическая значимость. Исследования подтвердили важность контроля над химическим составом и механическими характеристиками деталей и конструкций подвижного состава. Показана необходимость периодического контроля химического состава масла. Надзор за аккуратным ведением рабочего журнала может предупредить разрушение ценных конструкций подвижного состава.
EN: Purpose. The work is aimed at identifyinbg the causes of premature destruction of the locomotive 2TE116 crankshaft. Methodology. Macrostructural, fractographic, and analytical analyses have been used to identify the causes of premature destruction of the shaft. Findings. In this work, the subject of the study is not only the structural state and properties of the shaft material, but also the chemical properties of the environment, the working fluid and the state of the working documentation for the locomotive operation. The research carried out in the work showed: 1) the non-conformity of the impact viscosity of the crankshaft material to the requirements of the relevant standard; 2) the presence of more than 17% of diesel fuel in the chemical composition of oil, which significantly increases the friction coefficient in the working mechanism due to the formation of carbon deposit, the areas of adhesion and pitting corrosion of the metal. Originality. A comprehensive analytical and technical approach for identification of premature destruction causes of the locomotive 2TE116 crankshaft was used in the work. The maximum number of factors that could influence the premature destruction of the crankshaft were estimated. It was shown that the combination of factors that negatively influenced the performance characteristics of the crankshaft has reached the socalled «critical mass», which inevitably caused the destruction. Introduction of additional signaling factors (in addition to the noise factor during the operation of the diesel engine with oil contaminated by diesel fuel more than 17%) and fault monitoring in the operation of such large mechanical aggregates will additionally discipline locomotive drivers and mechanics when working on instructions for warning destruction of large locomotive structures. Practical value. The studies confirmed the importance of controlling the chemical composition and mechanical characteristics of rolling stock components and constructions. The need for periodic control of the oil chemical composition is shown. Supervision over the careful keeping of work book can prevent the destruction of valuable structures of rolling stock.
RU: Цель. Работа направлена на выявление причин преждевременного разрушения коленчатого вала тепловоза 2ТЭ116. Методика. Применены макроструктурный, фрактографический, аналитический анализы. Они позволили выявить причины преждевременного разрушения вала. Результаты. В данной работе предметом исследования является не только структурное состояние и свойства материала вала, а и химические свойства окружающей среды, рабочей жидкости и состояние рабочей документации по эксплуатации указанного тепловоза. Проведенные в работе исследования показали: 1) несоответствие ударной вязкости материала коленчатого вала требованиям соответствующего стандарта; 2) наличие в химическом составе масла более 17 % дизельного топлива, что значительно повышает коэффициент трения в рабочем механизме за счет образования нагара, областей сцеплений и питтинговую коррозию металла. Научная новизна. В работе применен комплексный аналитический и технический подход к выявлению причин преждевременного разрушения коленчатого вала тепловоза 2ТЭ116. Оценено максимальное количество факторов, которые могли повлиять на преждевременное разрушение коленчатого вала. Показано, что совокупность факторов, негативно повлиявших на эксплуатационные характеристики коленчатого вала, достигла так называемой «критической массы», что неизбежно вызвало разрушения. Внедрение дополнительных факторов сигнализации (кроме шумового фактора в процессе работы дизеля с маслом, загрязнённым более чем на 17 % дизельным топливом) и контроля неисправностей в роботе подобных крупных механических агрегатов позволит дополнительно дисциплинировать машинистов и слесарей при выполнении работ по инструкциям для предупреждения разрушения больших конструкций локомотивов. Практическая значимость. Исследования подтвердили важность контроля над химическим составом и механическими характеристиками деталей и конструкций подвижного состава. Показана необходимость периодического контроля химического состава масла. Надзор за аккуратным ведением рабочего журнала может предупредить разрушение ценных конструкций подвижного состава.
EN: Purpose. The work is aimed at identifyinbg the causes of premature destruction of the locomotive 2TE116 crankshaft. Methodology. Macrostructural, fractographic, and analytical analyses have been used to identify the causes of premature destruction of the shaft. Findings. In this work, the subject of the study is not only the structural state and properties of the shaft material, but also the chemical properties of the environment, the working fluid and the state of the working documentation for the locomotive operation. The research carried out in the work showed: 1) the non-conformity of the impact viscosity of the crankshaft material to the requirements of the relevant standard; 2) the presence of more than 17% of diesel fuel in the chemical composition of oil, which significantly increases the friction coefficient in the working mechanism due to the formation of carbon deposit, the areas of adhesion and pitting corrosion of the metal. Originality. A comprehensive analytical and technical approach for identification of premature destruction causes of the locomotive 2TE116 crankshaft was used in the work. The maximum number of factors that could influence the premature destruction of the crankshaft were estimated. It was shown that the combination of factors that negatively influenced the performance characteristics of the crankshaft has reached the socalled «critical mass», which inevitably caused the destruction. Introduction of additional signaling factors (in addition to the noise factor during the operation of the diesel engine with oil contaminated by diesel fuel more than 17%) and fault monitoring in the operation of such large mechanical aggregates will additionally discipline locomotive drivers and mechanics when working on instructions for warning destruction of large locomotive structures. Practical value. The studies confirmed the importance of controlling the chemical composition and mechanical characteristics of rolling stock components and constructions. The need for periodic control of the oil chemical composition is shown. Supervision over the careful keeping of work book can prevent the destruction of valuable structures of rolling stock.
Description
В. Горобець: ORCID 0000-0002-6537-7461; В. Коваленко: ORCID 0000-0002-1196-7730
Keywords
дизель, тепловоз 2ТЕ116, мастило, передчасне руйнування, колінчастий вал, механічні характеристики, масло, преждевременное разрушение, коленчатый вал, механические характеристики, diesel engine, diesel locomotive 2TE116, oil, premature destruction, crankshaft, mechanical characteristics, КБЖД
Citation
Горобець, В. Л. Дослідження причин передчасного руйнування колінчастого вала тепловоза 2ТЕ 116 / В. Л. Горобець, В. В. Коваленко // Наука та прогрес транспорту. – 2018. – № 4 (76). – C. 101–110. doi: 10.15802/stp2018/141140.