تم تجهيز مركبة ذات طاقة معينة بمحرك كهربائي مزدوج لبدء تشغيل محرك الديزل. يتم تشغيل محركين كهربائيين بواسطة نفس مجموعة البطاريات، ويتم تشغيل إشارات التحكم الخاصة بهما بواسطة نفس الموصل. عند تشغيل محرك الديزل، يعمل كلا المحركين الكهربائيين في وقت واحد لبدء تشغيل محرك الديزل. خلال تجربة معينة، أصدر محرك الديزل ضوضاء غير طبيعية أثناء عملية التشغيل. أوقف المُختبر المحرك على الفور ولاحظه من خلال فتحة المراقبة الموجودة على مبيت دولاب الموازنة. لقد وجد أن جميع أسنان الترس الحلقي للحدافة قد خضعت للطحن، وعمل محرك الديزل لمدة إجمالية تبلغ 586 ساعة عند حدوث العطل.
1، ظاهرة خطأ. (1) أظهر تفكيك المحرك الكهربائي المعيب أن جميع أسنان الترس الصغير قد تم طحنها، كما هو موضح في الشكل 1. وبهز الترس يدويًا، وجد أن الخلوص المحوري والقطري للترس كان كبيرًا جدًا. يُظهر التقييم الأولي أن الوضع الداخلي لمحرك بدء التشغيل قد فقد. (2) المظهر الجانبي لأسنان محرك التشغيل الآخر سليم، مع عدم وجود علامات تآكل، ولا يوجد أي حطام على الترس. (3) افحص دائرة توصيل محرك بدء التشغيل بحثًا عن أي أخطاء مفكوكة أو منفصلة. (4) افحص ترس حلقة دولاب الموازنة ولم يتم العثور على علامات صدأ. تم طحن جميع الأسنان، كما هو موضح في الشكل 2. (5) افحص مسامير التثبيت بين دعامة محرك بدء التشغيل ومبيت دولاب الموازنة، ولم يتم العثور على أي ارتخاء.
الشكل 1: طحن التروس للمحرك المبدئي
الشكل 2: طحن التروس الحلقية للحدافة
2، تحليل الأسباب المحتملة للخلل
قد تتسبب العوامل التالية في طحن أسنان المحرك البادئ: عدم تطابق حلقة التروس؛ يتجاوز الخلوص بين وجوه نهاية الشبكة التسامح؛ التوازي بين ترس حلقة دولاب الموازنة ومحرك التشغيل يتجاوز التسامح؛ تبدأ المحركات المزدوجة غير متزامنة. القضايا التشغيلية؛ بدء عطل المحرك.
3موقع الخطأ
1. استكشاف أخطاء عدم تطابق تروس حلقة التروس وإصلاحها. حلقات التروس كلها ذات تصميم ناضج، وحالتها المعالجة تظل دون تغيير. بعد حدوث الخلل، تم اختبار صلابة السطح، والصلابة الأساسية، وعمق الطبقة المكربنة والمروية، وهيكل الطبقة المتسللة، والبنية الأساسية، والتركيب الكيميائي للترس الصغير المعيب وحلقة التروس ووجد أنها تلبي المتطلبات ذات الصلة للفولاذ الكربنة 20CrMnTi. وتظهر نتائج الاختبار في الجدول 1.
يتوافق التركيب الكيميائي والصلابة لحلقة التروس أيضًا مع متطلبات 45 عينة من الفولاذ. يمكن استبعاد العامل الذي تسبب في الخلل بسبب عدم تطابق ترس حلقة التروس.
2. تحقق من الخلوص بين وجوه نهاية الشبكة. قيمة الخلوص المطلوبة للوجه النهائي لمحرك بدء التشغيل هي 4 ± 1 مم. نظرًا لطحن ترس محرك بدء التشغيل والترس الحلقي للحدافة، لا يمكن إعادة اختبار خلوص الوجه النهائي. يُظهر سجل فحص التجميع أن خلوص الوجه النهائي يبلغ حوالي 4.2 مم. أعد فحص مسامير التوصيل الخاصة بمحرك بدء التشغيل للتأكد من عدم ارتخائها، وتأكد من عدم وجود أي ضرر أو أوساخ على وجوه نهاية الترس والعتاد الحلقي، والتي يمكن أن تقضي بشكل أساسي على عامل الخلوص غير الملائم بين وجوه نهاية الشبكة.
3. تحقق مما إذا كانت حلقة التروس غير متوازية. القيمة المطلوبة لتشابك رد الفعل العكسي هي 0.7-1.2mm، والتي يتم ضمانها من خلال التحكم في المسافة المركزية بين الترس الصغير والترس الحلقي. يتم عرض معلمات الترس الحلقي لحذافة محرك الديزل والترس الصغير لمحرك التشغيل في الجدول 2.
قيمة تصميم اللحظة المركزية a 'هي 410.05 ± 0.05 مم، ويتم حساب حجم رد الفعل العكسي الشبكي من خلال عملية الحساب التالية. عملية حساب مسافة المركز النظرية هي كما يلي:
بعد فحص سجلات التجميع، وجد أن خلوص الشبكة كان 0.86ملم، وهو ما يلبي المتطلبات ويمكنه بشكل أساسي التخلص من عامل أسنان حلقة التروس غير المتوازية.
4. استكشاف أخطاء التشغيل غير المتزامن للمحركات المزدوجة وإصلاحها. تشترك محركات التشغيل المزدوجة لمحرك الديزل في مرحل مقاوم للصدمات. يتم تثبيت هذا المرحل على المبرد الداخلي، وهو قريب جدًا من محرك التشغيل، مما يتجنب مشكلة انخفاض جهد إشارة التحكم الناتجة عن المسافة الطويلة، ويضمن أن المفاتيح الكهرومغناطيسية للمحركين تدخل نفس الإشارة الكهربائية (تعمل بالطاقة في وقت واحد، بنفس الجهد االكهربى). يتم تشغيل المفتاح الكهرومغناطيسي الذي يستقبل إشارة البدء لبدء تشغيل المحرك، ويبدأ القلب الحديدي المتحرك في التحرك، مما يتسبب في تحرك شوكة النقل ودفع الترس أحادي الاتجاه للأمام داخل الأسنان. عندما يتشابك الترس الصغير في مكانه، يتم توصيل المفتاح الكهرومغناطيسي بالتيار الرئيسي، ويبدأ المحرك في الدوران من السكون، مما ينتج عنه السرعة وعزم الدوران.
يمكن استنتاجه من البيانات الأولية لمنحنى بدء التشغيل. الوقت اللازم لارتفاع مصدر الطاقة الرئيسي إلى الحد الأقصى لقيمة التيار بعد تشغيله هو {{0}}.019 ثانية و0.022 ثانية ، على التوالى. أي أن الوقت الذي يقوم فيه محرك بدء التشغيل بإخراج عزم الدوران من قوة الاحتكاك الساكن للمحرك إلى قوة الاحتكاك الديناميكي بعد تشغيل مصدر الطاقة الرئيسي هو 0.019 ثانية و0.022 ثانية على التوالي. إن الفارق الزمني بين محركي التشغيل من الإشارة الكهربائية المدخلة إلى توصيل التيار الرئيسي هو 0.003 ثانية، وهو ما لا يزال ضمن النطاق الزمني للتغلب على قوة الاحتكاك الساكن للمحرك. لذلك، عند مشاركة المرحل، يكون المحركان متزامنين تقريبًا. يمكن استبعاد العامل الذي تسبب في الخلل بسبب التشغيل غير المتزامن للمحركات المزدوجة.
5. استكشاف الأخطاء وإصلاحها للقضايا التشغيلية. وفقًا لملاحظات الموقع، كان محرك الديزل ثابتًا تمامًا قبل حدوث خطأ طحن التروس، وتم فحص محرك التشغيل قبل البدء. تأكد من أن كابلات التوصيل ليست مفككة أو منفصلة، ومسامير التثبيت ليست مفكوكة، وسطح حلقة التروس غير متآكل أو متسخ، وسطح الترس الصغير غير متآكل أو متسخ، ويمكن تشغيل محرك الديزل بشكل طبيعي . يمكن القضاء على العوامل المسببة للخلل بسبب المشكلات التشغيلية.
6. استكشاف أخطاء المحرك المبدئي وإصلاحها. يمكن أن تؤدي الدائرة القصيرة لملف مفتاح محرك بدء التشغيل، وقوة زنبرك العودة غير المؤهلة، والقلب الحديدي المتحرك العالق إلى عدم عودة الترس الصغير إلى موضعه الأصلي. من أجل القضاء على عامل فشل مفتاح تشغيل المحرك، تم إجراء اختبار عدم التحميل على المحرك الكهربائي المعيب. يمكن أن يتحرك الترس الصغير، ويكون جهد الشفط الأولي 10.1 فولت وجهد التحرير 3.1 فولت. تظهر بيانات الكشف عن المفتاح في الجدول 3، لذلك يمكن استبعاد أن يكون العطل ناتجًا عن أعطال كهربائية في محرك التشغيل، أو أخطاء زنبركية، أو قلوب حديدية متحركة عالقة.
الشكل 3: موضع الحشية في محرك بدء التشغيل
بعد ذلك، قم بتفكيك محرك التشغيل وإجراء الفحص. تم العثور على الغسالة أحادية الاتجاه معطلة. يظهر موضع الحشية في الشكل 3. أرسل الحشية المكسورة للفحص. التركيب الكيميائي للحشية مؤهل، والمتطلبات الفنية لعمق الطبقة المكربنة للحشية هي 0.20-0.40ملم. القيمة المقاسة هي 0.45 مم، مما يشير إلى أن الطبقة المكربنة غير مؤهلة. في نفس الوقت، تم إجراء إعادة الفحص على العمود المخدد، والتروس الصغيرة، والجلبة المتحركة للأجزاء المعيبة ذات الصلة، والتي تم تأهيلها جميعًا. لتحديد ما إذا كان كسر الغسالة أحادية الاتجاه هو خطأ مرتبط أو خطأ أساسي، يتم إجراء التحليل التالي.
الوضع الشعاعي للحشية: يتطابق القطر الداخلي للحشية مع القطر الخارجي للعمود المخدد، ويتطابق القطر الخارجي للحشية مع القطر الداخلي للمبيت، ويتطابق القطر الخارجي للطرف الآخر من الترس الصغير مع القطر الداخلي من السكن. عند كسر الحشية، يؤثر الجريان الشعاعي للغلاف الخارجي على القطر الخارجي للطرف الآخر من الترس الصغير. الوضع المحوري للحشية: يتم وضع أحد طرفي الحشية على كتف العمود المخدد، ويتم وضع الطرف الآخر، مع الحشية المطاطية، على الوجه الداخلي للمبيت. عندما تنكسر الحشية، يصبح الغلاف أحادي الاتجاه والعمود المخدد مفكوكين في الاتجاه المحوري. وتزيد إزاحة الترس الصغير بمقدار 3.6-3.7 مم.
وظيفة حشية الجهاز أحادية الاتجاه: يتم استخدام الحشية لإصلاح غلاف الجهاز أحادي الاتجاه وعمود المفتاح. عندما تتمزق الحشية، يصبح غلاف الجهاز أحادي الاتجاه وعمود الشريحة مفكوكين في الاتجاه المحوري، مما يزيد من الإزاحة بمقدار 3.6-3.7 ملم. وفي الوقت نفسه، يفقد غلاف الجهاز أحادي الاتجاه أيضًا موضعه الشعاعي. ونظرًا لحقيقة أن الترس الصغير يتم وضعه بواسطة مبيت أحادي الاتجاه وعمود خدد، فإن الترس الصغير أيضًا يفقد الموضع المحوري والشعاعي، مما يؤدي إلى فشل أسنان المحرك المبدئي.
حساب قوة تأثير الغسالة أحادية الاتجاه: السرعة الخطية للعتاد تتناسب طرديًا مع سرعة التروس. السرعة الخطية {{0}} سرعة الدوران × المحيط، والسرعة الخطية للترس تشير عمومًا إلى السرعة الخطية لدائرة التقسيم. صيغة السرعة الخطية هي V=D × π × n. في الصيغة، D هو قطر الدائرة الفاصلة؛ N هي سرعة الدوران. وفقًا لمخطط مظهر محرك التشغيل، يبلغ قطر دائرة فهرسة التروس 52.5 مم. سرعة البدء هي 7000r/min، ويمكن معرفة أن سرعة خط التروس V=D × π × n=52.5 ÷ 1000 × 3.14 × 7000 ÷ 60 ≈ 19.23 م/ث. وفقًا لصيغة حساب قوة التأثير Ft=mv، يمكن استنتاج أن قوة التأثير F التي تتحملها الحشية في لحظة البدء هي F=mv/t. وحدة القوة هي N، ووحدة الكتلة كجم، ووحدة السرعة م/ث، ووحدة الزمن s. كتلة محرك البادئ في اتجاه واحد هي m=1.6kg، والسرعة الخطية للتروس هي v=19.23m/s. وفقًا للبيانات الأولية لمنحنى البداية، فإن وقت الاتصال اللحظي بين ترس البداية وترس حلقة المحرك هو t=0.0008s، وبالتالي فإن قوة التأثير التي تتحملها الحشية في لحظة البدء هي F{{ 24}}mv/t=1.6 × 19.23 ÷ 0.0008=38460N. تم الكشف عن مقارنة الاختبارات المدمرة الساكنة من خلال الحشيات. عمق الطبقة المكربنة للغسالة أحادية الاتجاه غير مؤهل، وتزداد هشاشتها. عندما يتجاوز عمق الطبقة المكربنة 0.04 مم، يمكنها تحمل قوة تأثير 37546 نيوتن، وعندما يتجاوز عمق الطبقة المكربنة 0.08 مم، يمكنها تحمل قوة تأثير 33883 نيوتن.
لذلك، يمكن تحديد أن الكربنة غير المؤهلة للغسالة أحادية الاتجاه هي السبب الجذري لهذا العطل.
4، تأكيد الخطأ وحله
الشكل 4: مسار التوسع أحادي الاتجاه
بعد بدء تشغيل المحرك بنجاح، فقد الترس الصغير للمحرك المبدئي موضعه المحوري والشعاعي بسبب تمزق الحشية، مما أدى إلى تشويش ميكانيكي وعدم القدرة على إعادة الضبط بالكامل. يتم سحب الترس الصغير للخلف بواسطة الترس الحلقي لحذافة المحرك بسرعة عالية لفترة طويلة، وتتآكل الأكمام النحاسية الموجودة على الترس الصغير بسرعة. تزداد الحركة الشعاعية للترس الصغير، مما يؤدي إلى تغيرات في المسافة المركزية وطول شبكة الترس، مما يتسبب في طحن الترس الصغير والترس الحلقي للحدافة، وتشوه الغلاف أحادي الاتجاه، والتداخل والاحتكاك بين التجويف الداخلي للغطاء النهائي والإسكان أحادي الاتجاه. من علامات التشابك، يمكن ملاحظة أن علامات التشابك موحدة، وطول علامات التشابك أطول بحوالي 3.7 مم من القيمة النظرية، وهو ما يتوافق مع القيمة النظرية البالغة 3.6-3.7mm زيادة في إزاحة الترس الصغير الناتج عن تمزق الحشية.
بعد استبدال الحشية المؤهلة، تمت إعادة تشغيل المحرك وتبين أن محرك الديزل يعمل بشكل طبيعي دون حدوث أخطاء مماثلة مرة أخرى. ولمنع حدوث أعطال مماثلة، يجب على المشغلين تعزيز فحص محرك بدء التشغيل قبل بدء التشغيل وبعد التوقف، والتأكد من ذلك تروس المحرك المبدئي في حالة إعادة الضبط. إذا لم ينجح بدء التشغيل، فيجب إيقاف تشغيل مصدر طاقة التيار المستمر لمحرك بدء التشغيل، ويجب فحص محرك بدء التشغيل، ويجب إزالة سبب فشل بدء التشغيل قبل إعادة التشغيل. بالنسبة للمحركات ذات التشغيل المزدوج، إذا فشل محرك بدء تشغيل واحد ولا يمكن إزالة الخلل، فيمكن اتخاذ تدابير مثل فصل محطة مفتاح التحكم لمحرك بدء التشغيل المعيب والبدء الطارئ لمحرك بدء تشغيل واحد.