Характеристика видів відмов електропневматичних контакторів електровозів (стр. 2 из 2)
Переважно говорять про цикловий знос, який оцінюється об’ємом Q металу з розрахунку за одне включення та одне виключення апарата:
Q = Qм + Qер, (1)
де Qм,Qер- об’єм металу відповідно при механічному та електроерозійному зносі [1].
Орієнтовно для комутуючих контактів, мм3:
Qм = 2´10 -7 ´Dск ´ Fк / HB, (2)
де Fк- сила натиску, Н; HB- твердість за Бринелем; Dск- просковзування контактів, мм:
Dск = lрух - lнерух » ( 0,10 ¸ 0,25 ) ´ lнерух , (3)
де lрух, lнерух - відповідно довжини ліній просковзування рухомого та нерухомого контактів[1].
Цикловий ерозійний знос визначають для контактів силових кіл за емпіричною формулою, мм3 :
Qер = 10-6 ´ kи ´ I2 / g , (4)
де g - густина металу контактів, г/см3 ; kи - коефіцієнт, залежний від матеріалу контактів (для міді kи » 0,6¸2,0; для срібла kи » 0,5 ) [1].
Але останнім часом спостерігається зростання частини механічногоо зносу через неякісний ремонт пневмоприводів. Так через невідповідну подачу повітря в циліндр пневмоприводу збільшеними каліброваними отворами призводить до сильного удару рухомого по нерухомому контакту, що в свою чергу викликає зміни в кінематиці включення контактора, а як наслідок, переміщення точки дотику та провалу контакторних елементів ( губок ) (50%).
Мал.10. Кінематична схема контактора з притираючою пружиною.
Fк роб, Fк поч - робоче та початкове натискання контакторів, Н, причому:
Fк поч = ( 0,6 ¸ 0,8 ) ´ Fк роб (5).
Технологічними картами закладено, що лінія дотику повинна бути не меншою за 75-80% ширини контактів, а бокове зміщення контактів не повинно перевищувати 1 мм. Але неякісне регулювання положення рухомого та нерухомого контактів спонукає до 30% причин їх механічного та електрокорозійного зносу. Це наслідок слабого кріплення, перекосу, поганої підгонки. В багатьох випадках тривале горіння дуги при відключенні апарата виникає оплавлення контактів, які починаються часто в стороні від лінії торкання контактів. На самих контактах в важелях у вигляді застигнувших краплин металу залишаються сліди електричної дуги. Ще однією причиною надмірного нагріву та стирання внаслідок неправильного з’єднання контактної поверхні, що призводить до вигорання металу в точці їх дотику і утворення плями з шорсткою поверхнею (а в подальшому ці підгари викликають потемніння всього контакту і його оплавлення), є нерівномірний підбір губок за товщиною та радіусом робочої (контактної) поверхні, і невідповідна ТУ величина розриву (розкриття) контактів (20%), (мал.11).
 |
На даний час, поряд з мідними випробуються деякі металокерамічні контакти, отримані спіканням суміші провідникових металів (міді, срібла) з порошками матеріалів, які володіють високою тепло- і зносостійкістю (вольфрам, молібден, окисли різних металів); мідні контакти, відновлені за допомогою осадження композиційних покрить імпульсним електролізом та шляхом напайки пластин з псевдо сплаву МДК.
Проведені попередні дослідження в локомотивному депо Львів-Захід Львівської залізниці вищезазначених методів відновлення свідчить, що найбільш прийнятим способом для деповських умов є напайка пластин з МДК. Як показали дослідження, цей псевдо сплав перевершує відомі електротехніці електроконтакти по зносостійкості, електропровідності та термічній стійкості. Твердість матеріалу МДК відповідає твердості нормалізованої сталі Ст.45. Псевдо сплав МДК не потребує гальванічної обробки, добре ріжеться, шліфується, свердлиться. Причому можливість полірування цього матеріалу механічним способом дозволяє підвищити стійкість контакту в 2 рази. Крім цього, матеріал МДК володіє властивостями срібло містких контактів – не підтримувати горіння дуги. При протіканні струму і при розриві дуги на поверхні пластини з МДК утворюється струмопровідна плівка МоО3, яка має властивість до самовідновлення. Слід зазначити, що матеріал МДК не потребує антикорозійного покриття і в процесі експлуатації зачистка контактів необхідна тільки при наявності ерозії та оплавлення на контактній поверхні.
Враховуючи вищезазначені переваги МДК, пропонується використовувати даний матеріал для модернізації всіх силових контактів електроапаратури електрорухомого складу з метою доведення їх до креслярських розмірів. При цьому за розробленим технологічним процесом виконується наплавка або двохшарова напайка пластин МДК на зношені мідні контакти.
На даний час з метою кінцевого вибору матеріалу та способу відновлення силових контактів, дослідження по застосуванню псевдо сплавів продовжуються. При цьому планується визначити показники надійності та собівартості всіх видів відновлення контактів.
Література
1. Захарченко Д.Д. Тяговые электрические аппараты. – М.: Транспорт, 1991.
2. Чернов Р.В. Надежность тяговой аппаратуры электроподвижного состава – Свердловск, УЭМИИТ, 1975.