Производство колесных пар

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра «Технология металлов»

Реферат на тему

«Производство колесных пар»

Выполнил

Студент группы ЛТ-702

Манов А.А

Проверил

Преподаватель

Будюкин А.М

г. Санкт-Петербург

2009 г.



Содержание

1. Введение

2. Сплавы для производства колесных пар

2.1 Бейнитная сталь

2.2 Суперсплавы

3. Производство и формирование колесных пар

3.1 Обработка осей колесных пар

3.2 Напрессовка колес на оси

3.3 Тепловой способ посадки колес на ось

3.4 Дальнейшая обработка и приемка колесных пар

3.4.1 Обточка колесных пар

3.5 Нанесение дополнительных клейм на колесные пары

4. Заключение

5. Список использованной литературы



1. Введение

На техническое обслуживание и ремонт колесных пар в настоящее время приходится порядка 30 % всех затрат служб подвижного состава железных дорог. Бульшая их часть относится к затратам на восстановление профиля поверхности катания эксплуатируемых и замену изношенных или поврежденных колес. Хотя материаловедческие аспекты, определяющие срок службы колес, достаточно изучены, существенный прогресс во внедрении новых материалов, способствующих повышению качества колес, пока еще не наблюдается.

Обычно колеса изготавливают из углеродисто-марганцовистых сталей. Есть много марок таких сталей, и они стандартизированы для применения в каждой стране по-своему. При увеличении содержания углерода повышаются прочность и твердость, но в то же время снижаются пластичность и сопротивляемость ударным нагрузкам и развитию трещин.

При естественном изнашивании колеса изымаются из эксплуатации по достижении такой минимально допустимой толщины обода, при которой он не может больше противостоять эксплуатационным нагрузкам. На железных дорогах Великобритании предельная величина износа обода принята равной 35 мм. Для идентификации момента возникновения такой ситуации (что должно контролироваться при каждом очередном перепрофилировании) на наружной поверхности обода при изготовлении колеса протачивается контрольная окружность, диаметр которой соответствует минимально допустимому диаметру колеса по кругу катания.

При эксплуатации колес возникают разные проблемы. Основные из них связаны с накоплением тепловой и механической усталости, износом поверхности катания и гребня, пластической деформацией, возникновением ползунов и образованием мартенсита в подверженных интенсивным тепловым воздействиям зонах на поверхности катания, что в свою очередь способствует зарождению раковин, трещин и последующему их развитию и распространению.

Ползуны и мартенсит в зонах теплового воздействия возникают в результате боксования и проскальзывания колесных пар. В этих зонах при указанных явлениях температура зачастую превышает 800 °С, что вызывает аустенитные превращения в колесной стали с образованием относительно мягкой высокотемпературной фазы, которая не способна выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки, а затем и ползунов. Ползуны, если они не удалены своевременно при обточке колес, обусловливают повышение динамических (вплоть до ударных) нагрузок на колеса и рельсы и увеличивают вероятность их повреждения.

Когда боксование или проскальзывание прекращается, образовавшийся аустенит быстро охлаждается и, если скорость охлаждения достаточно высока, преобразуется в мартенсит, структуру твердую и хрупкую.

При этом в металле трещины часто развиваются вследствие экстремально высоких напряжений, возникающих при мартенситном превращении. Трещины, если их не удалить при перепрофилировании колес, распространяются, вызывая возникновение раковин и, в крайних случаях, излом колеса.

Хотя применяющиеся системы противоюзной и противобоксовочной защиты могут в значительной степени уменьшить повреждаемость колес при проскальзывании и боксовании, они все же не всегда способны предотвратить появление дефектов на поверхности катания.



2. Сплавы для производства колесных пар

В течение многих лет предпринимались усилия по улучшению эксплуатационных характеристик колес путем оптимизации конструкции подвижного состава и пути. Однако незаслуженно мало внимания уделяется продлению срока службы колес за счет решения фундаментальных материаловедческих проблем, таких, например, как подверженность обычных колесных сталей повреждениям термического происхождения.

Есть мнение, что перспективными материалами для изготовления колес являются бейнитная сталь с низким содержанием углерода, в которой невозможны мартенситные превращения, и так называемые суперсплавы на основе никеля или никеля с железом, в которых мартенситные превращения также невозможны и которые обладают высокой термостойкостью. У колес из никелевых или никель-железных суперсплавов при боксовании или проскальзывании ползуны не образуются благодаря исключительной сопротивляемости воздействиям высокой температуры. Из материалов обоих указанных видов колеса можно изготавливать с использованием традиционных технологических процессов, хотя следует отметить, что суперсплавы труднее поддаются механической обработке, чем обычные колесные стали.

2.1 Бейнитная сталь

Хотя низкоуглеродистая бейнитная сталь не может предотвратить возникновение ползунов, в ней практически не развиваются раковины и трещины. За счет этого колеса из бейнитной стали могут иметь существенно больший срок службы, так как уменьшается количество металла, снимаемого при каждом перепрофилировании.

Для применения в изготовлении колес была разработана низкоуглеродистая бейнитная сталь, по механическим характеристикам подобная обычной колесной стали марки ER8, но не склонная к мартенситным превращениям (именно это являлось основной целью разработчиков). В ходе исследований установлено, что степень сопротивляемости образованию мартенсита зависит от малейших изменений в составе стали.

Для оценки сопротивляемости образованию мартенсита в результате быстрого нагревания и охлаждения металл подвергли испытаниям по методу Джомини (Jominey) и с наплавкой единичными узкими швами. В университете Шеффилда в соответствии с британским стандартом BS 4437 изготовили образцы из сталей бейнитной и марки ER8. Образцы-стержни нагревали по всей длине до 900 °С и затем быстро охлаждали с одного конца путем погружения на 10 мин в холодную воду на стандартизированной закалочной установке Джомини.

Измерения твердости выполняли с шагом 2 мм по длине образцов начиная с охлажденного торца. Было установлено, что в ходе испытаний в бейнитной стали мартенситные превращения не происходили, поскольку существенные изменения твердости также не наблюдались. В то же время в стали ER8 были обнаружены мартенситные превращения на глубине примерно 20 мм от поверхности, а максимальное повышение твердости (почти на 150 %) отмечено вблизи торца образца.

Поскольку в процессе испытаний происходила полная аустенизация образцов, что, по всей видимости, отрицательно сказывалось на скорости охлаждения, понадобились дополнительные испытания, в процессе которых по новой процедуре аустенит образовывался лишь в малой части образцов, причем подложка выполняла роль приемника излишнего тепла. Для этого на образцах вблизи одного из торцов было выполнено несколько единичных наплавочных швов, так что измерения твердости происходили в эллиптической зоне интенсивного теплового воздействия.

Результаты измерения твердости на образцах из сталей ER8 и бейнитной показаны на рисунке. Видно, что твердость бейнитной стали в зоне теплового воздействия повысилась в заметно меньшей степени, чем стали ER8, что свидетельствует об отсутствии мартенситных превращений.

Рис. 1. Результаты испытаний образцов из обычной колесной и низкоуглеродистой бейнитной стали

Интерпретируя результаты испытаний, можно заключить, что в низкоуглеродистой бейнитной стали возникновение раковин и трещин вследствие боксования и проскальзывания маловероятно, так как различия в твердости зоны теплового воздействия и остальной поверхности незначительны.

К сожалению, бейнитная сталь из-за недостаточной термостойкости не может полностью предотвратить появление ползунов и связанных с ними динамических перегрузок. Для большей ясности намечено в ближайшем будущем провести на железных дорогах Великобритании цикл дополнительных эксплуатационных испытаний с пригородным электропоездом, под который подкачены 40 колес из бейнитной стали, оснащенных дисковыми тормозами.

2.2 Суперсплавы

Суперсплавы на базе никеля или никеля с железом в течение многих лет применяются при изготовлении деталей газовых турбин. Здесь весьма ценной является их способность при высоких температурах сохранять почти неизменной ту термостойкость, которой они обладают при комнатной температуре, а это имеет большое значение в условиях работы с преобладанием факторов, обусловливающих накопление усталости. Суперсплавы на базе никеля можно применять при температуре до 1100 °С, на базе никеля с железом - до 700 °С. В то же время указанное достоинство сочетается с затруднениями при ковке, прокатке и обработке резанием.

Химический состав наиболее известных суперсплавов приведен в таблице 1. Они имеют устойчивую аустенитную матрицу, упрочненную формированием когерентной кристаллизационной интерметаллической фазы. Микроструктура суперсплавов исключительно стабильна и не подвержена изменениям под воздействием нагревания и охлаждения. Несколько худшие характеристики суперсплавов на базе никеля с железом при высоких температурах объясняются именно присутствием железа.

Таблица 1 - Химический состав суперсплавов

Компонент	Наименование суперсплава и содержание компонентов, %
	Waspaloy	Astroloy	Inco 718	Inco 901
Никель	58,3	55,1	53,0	42,5
Железо	Следы	Следы	18,5	36,0
Хром	19,5	15,0	18,6	12,5
Кобальт	13,5	17,0	Следы	Следы
Молибден	4,3	5,2	3,1	5,7
Алюминий	1,3	4,0	0,4	0,2
Титан	3,0	3,5	0,9	2,8
Углерод	0,08	0,06	0,04	0,5
Бор	0,006	0,03	Следы	0,015
Ниобий	Следы	Следы	5,0	Следы

В настоящее время проводится технико-экономический анализ применимости суперсплавов в железнодорожной промышленности, в том числе для изготовления колес подвижного состава с увеличенным сроком службы. Первые результаты анализа подтвердили возможность получения определенных выгод за счет практически полного устранения вероятности возникновения ползунов и мартенситных превращений в зонах, подверженных интенсивным тепловым воздействиям. Кроме того, ожидается существенное уменьшение темпов износа гребня и поверхности катания колес. Полагают, что, несмотря на возможность изготовления цельнокатаных колес, более целесообразным с экономической точки зрения будет сочетание колесных центров из обычной стали с ободами из суперсплава или даже нанесение покрытий из суперсплава на ободы колес из обычной стали.



3. Производство и формирование колесных пар

Надежность работы колесной пapы и безопасность движения поездов во многом зависит от прочности соединения колес с осью. Колеса, насаженные на ось, удерживаются на ней благодаря, наличию натяга, образующегося вследствие того, что диаметр отверстия ступицы колеса меньше диаметра подступичной части оси. Колеса с осью соединяют прессовым способом.

Колесные пары формируют в колесном цехе вагоностроительного и вагоноремонтного заводов (ВСЗ и ВРЗ) и вагонных колесных мастерских (ВКМ), оснащенных гидравлическим прессом, станками для обработки осей и колес, мостовым и консольным кранами, стендами для дефектоскопирования осей и др. Запрессовочный пресс имеет механизм для записи диаграммы запрессовки и рабочий манометр контроля усилия запрессовки. Перед запрессовкой производится обработка сопрягаемых поверхностей ступицы колеса и подступичной части оси с соблюдением требований натяга, шероховатости, овальности, волнистости.

3.1 Обработка осей колесных пар

Обработка осей производится на осетокарных станках. Шероховатость обработанной поверхности и размеры должны соответствовать чертежам и техническим требованиям. Шероховатость поверхностей осей проверяют стандартными эталонами.

Таблица 2

Тип оси	Наименьшие диаметры частей оси, мм	Максимальная длина шейки оси, мм
	подступичной	предподступичной	средней	шейки
РУ-1	180	164	155	130	265



Для плавного захода оси в ступицу при запрессовке наружный конец подступичной части оси обтачивают на корпус с разностью диаметров не более 1мм и длиной не менее 7 мм.

Переход от запрессованного корпуса к цилиндрической подступичной части оси должен быть плавным. Середину оси обозначают кернером.

После окончательной обработки перед запрессовкой оси проверяют дефектоскопом.

Для повышения предела выносливости, улучшения условий работы оси обтачивают по всей длине, в том числе и среднюю часть, и подвергают упрочняющей накатке.

Поверхность, подвергающаяся упрочнению накатыванием, должна иметь шероховатость поверхности не ниже 20. Припуск под накатывание оставляется исходя из того, что уменьшение диаметра после накатывания составит 0,04-0,06 мм. Шероховатость поверхности после накатывания должна быть не ниже 1,25.

Накатывание подступичных и средних частей оси производится на специальных накатных станках, а также на обычных универсальных при помощи двухроликовых приспособлений с пневматическим или гидравлическим нагружением роликов, оборудованных регулятором, автоматически обеспечивающим усилие накатывания требуемой величины.

Для необходимого повышения твёрдости и шероховатости накатывание производится упрочняющим и сглаживающим роликами за один проход с подачей не более 0,6 мм за оборот при частоте вращения оси не более 160 об/мин. Нагрузка на ролики при накатывании принимается в зависимости от диаметра оси и ролика. В процессе накатывания упрочняющая поверхность смазывается жидким машинным маслом. После накатывания подступичные части оси дополнительной обработке перед запрессовкой не подвергаются.

Размеры подступичных частей оси должны соответствовать стандартам и требованиям действующей Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар. Для плавного захода оси в ступицу колеса при запрессовке наружная часть подступичной зоны оси обтачивается на конус с разностью диаметров не более 1 мм и длиной 7-15 мм (запрессовочный конус). Середина оси намечается кернером, относительно которого симметрично устанавливают колеса при запрессовке.

Перед обработкой колёс проверяют клейма маркировки и приёмки, а так же наличие сертификатов на партию колёс, поступивших для формирования колёсных пар. Для уменьшения снимаемого при обточке колёс металла их укрепляют в планшайбе станка так, чтобы ось отверстия в ступице колеса была перпендикулярна торцевым поверхностям ступицы и боковым граням обода.

Шероховатость поверхности, размеры и допуски колёс должны соответствовать чертежам и техническим условиям.

Во избежание задиров в процессе запрессовки и снижения концентрации напряжений в оси внутренние кромки отверстия ступицы выполняют с закруглением радиусом 4-5 мм. Переходы закруглений кромок к цилиндрической части ступицы должны быть плавными. Отверстия в ступицах колёс необходимо иметь цилиндрические, без вмятин и забоин, концентричными ободу, а их ось перпендикулярной торцевым поверхностям ступицы и боковым граням обода. Шероховатость поверхности отверстия ступицы должна соответствовать установленному классу.

На всей длине отверстия допускается: конусность не более 0,10 мм при условии, что большой диаметр отверстия для оси обращён к середине оси, овальность не более 0,05 мм, волнистость не более 0,02 мм.

При наличии на посадочных поверхностях ступицы раковин, черновин, а так же во всех случаях нарушения установленных размеров отверстий ступиц их восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой, отверстие ступицы может быть расточено для посадки на ось большого диаметра. Увеличение или уменьшение диаметра отверстий ступиц допускается в пределах установленных норм на размеры подступичных частей осей.

Разность толщины стенок ступицы в различных местах по окружности допускается не более 10 мм. При этом толщина стенки ступицы колёсных пар должна быть не менее допускаемой.

Для получения прочного прессового соединения диаметры подступичных частей оси делаются на 0,1-0,25 мм больше диаметра отверстий ступиц (натяг).

Сопрягаемые поверхности отверстий ступиц колес и подступичных частей оси обрабатывают с шероховатостью Rz 320.

После окончательной обработки подступичную и среднюю части оси испытывают магнитным дефектоскопом.

3.2 Напрессовка колес на оси

Напрессовка колёс на ось выполняется на специальном гидравлическом прессе, оборудованным двумя манометрами и самопишущим прибором (индикатором) для записи диаграммы запрессовки. Один манометр предназначен для контроля усилия при напрессовке колёс, другой - при распрессовке, на его шкале нанесена контрольная черта, показывающая наибольшее допустимое усилие для пресса.

Подобранное по размерам колесо подается краном на карусельный станок, где производится расточка отверстия ступицы.

Отверстия ступиц новых колёс растачиваются до размера подступичной части оси с учётом необходимого для запрессовки натяга. При этом, как правило, колёса притачиваются к осям.

При установке колёсных пар на пресс строго следят за тем, чтобы геометрические оси прессуемых элементов колёсной пары и упорных приспособлений совпадали с геометрической осью плунжера пресса. Перед запрессовкой проверяют размеры элементов колёсных пар, посадочные поверхности ступиц колёс и подступичные части осей тщательно очищают, насухо протирают, смазывают натуральной олифой или другим варёным растительным маслом.

Процесс запрессовки колес на ось выполняется в такой последовательности: подготовленное колесо и ось подвешивают на балке пресса так, чтобы геометрические оси отверстия ступицы, плунжера пресса и вагонной оси совпадали. Сопрягаемые поверхности оси и колеса покрывают натуральной олифой, конец оси вставляют в отверстие ступицы, а другой торец оси упирается в торец плунжера пресса.

Натяги для достижения требуемых запрессовочных усилий должны находиться в пределах 0,1-0,25мм в зависимости от конструкции колеса. Диаметры посадочных поверхностей оси при подборе по натягу измеряют в трёх точках по длине посадки и по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Правильность положения элементов относительно середины оси в момент запрессовки и после запрессовки проверяют специальными шаблонами. Разница расстояний от внутренних граней колёс до середины оси допускается не более 3 мм.

Для того чтобы в процессе запрессовки не повредить резьбовую часть для гайки крепления роликовых подшипников, на конец оси надевают предохранительный стакан, который упирается в заднюю галтель шейки.

После этого включают электродвигатель пресса, и плунжер приводится в движение, продвигая ось относительно ступицы колеса со скоростью 2 мм/с, что обеспечивает нормальную запрессовку.

После запрессовки одного колеса, ось поворачивается другим концом и на нее напрессовывается второе колесо. Давление в процессе запрессовки должно возрастать равномерно.

Рациональное усилие запрессовки колес на ось принимается 370-550 кН на каждые 100 мм диаметра подстуличной части оси. По форме нормальная диаграмма запрессовки имеет вид плавной нарастающей, несколько выпуклой вверх кривой. На каждую формируемую колесную пару индикатор вычерчивает две диаграммы - для левого и правого колес.

Контролируемые параметры диаграммы: конечные усилия, длина сопряжений и форма кривой линии. Конечные усилия Рак на диаграмме запрессовки определяются положением точки кривой, соответствующей концу процесса 3 запрессовки. При расположении начала и конца кривой выше или ниже нулевой линии, 2, а также при перекосе диаграммы запрессовка не бракуется.

Минимально допускаемую длину сопряжения l (рис. 2,а и б) определяют по диаграмме запрессовки, для колёс диаметром 950 мм она равна 145 i (где i - масштаб диаграммы по длине).

Длина сопряжения на диаграмме запрессовки определяется размером возрастающей ветви кривой, т.е. расстояниями от начала запрессовки до точки перехода в горизонтальную или наклонную прямую в конце (рис. 2,а). При отсутствии горизонтального или наклонного участка в конце, длина сопряжения равна длине диаграммы (рис. 2,б).

Рис. 2. Примерные диаграммы запрессовки осей коленных пар:

а и б - удовлетворительные, в и г - неудовлетворительные

В зависимости от качества обработки сопрягаемых поверхностей колес и оси, а также вследствие ряда других причин запрессовка может быть некачественной.

При отсутствии после распрессовки задиров на посадочных поверхностях разрешается повторно насаживать колеса на ту же ось без дополнительной механической обработки. Более двух раз перепрессовывать колесо на один и тот же конец оси не разрешается без дополнительной механической обработки.

На бланке диаграммы запрессовки записывают следующие данные: дата запрессовки, тип колесной пары, диаметры подступичной части оси и отверстия ступицы (с точностью до 0,01 мм), номер оси, натяг, длина ступицы, (Конечное усилие запрессовки, маркировка цельнокатаного колеса, правое (со стороны маркировки на торце оси) или левое.

Если при напрессовке колеса на ось будет получена не удовлетворительная диаграмма (рис. 2,г) или усилие не будет соответствовать требованиям инструкции, колёсную пару бракуют.

Диаграмма запрессовки подписывается: мастером или начальником вагоноколесных мастерских (ВКМ), а при отсутствии начальника - старшим мастером или заместителем начальника вагонного депо (ВЧД) в линейных предприятиях; мастером или инспектором ОТК на заводе, а на заводах промышленности, кроме того, заводским инспектором - приемщиком МПС. На каждой забракованной диаграмме делается отметка «брак» с указанием причины. Годные диаграммы хранятся 20 лет.

3.3 Тепловой способ посадки колес на ось

Наряду с прессовым способом соединения колес с осью на заводах нашей страны проводились исследования по внедрению тепловой посадки.

В этом случае ступица колеса нагревается до определенной температуры, что создает возможность свободного надевания колеса на ось.

При остывании колесо прочно соединяется с осью. Однако отсутствие контроля качества посадки, усложнение снятия колес с оси при расформировании колесных пар и значительно большие затраты энергии на нагрев задерживают применение тепловой посадки до устранения этих недостатков.

3.4 Дальнейшая обработка и приемка колесных пар

У сформированных колесных пар проверяют: расстояние между внутренними гранями ободов колес, разницу расстояний от внутренних граней колес до торца оси с обеих сторон колесной пары и диаметры колес по кругу катания. После осмотра и проверки колесные пары передают на участок механической обработки поверхностей катания, обточки и накатки шеек, а затем проверяют основные размеры колесной пар.

Обработанные колесные пары передаются на участок окраски, где они покрываются краской черного цвета на олифе, лаком или эмалью.

Окраске подлежат: средняя часть оси, колеса, за исключением ободов, места соединения лабиринтных колец с предпод-ступичными частями.

Предподступичные части оси между колесом и лабиринтным кольцом у колесных пар для подшипников качения окрашиваются после монтажа буксовых узлов.

При формировании колесных пар из новых элементов, а также при ремонте со сменой элементов с производством прессовых работ на торцах шеек осей с правой стороны наносят клейма.

Рис. 3.



Опробование на сдвиг ступиц колёс производится при наличии у колёсной пары признаков ослабления колёс на осях.

Поступившие колёсные пары для опробования на сдвиг ступиц колёс тщательно осматривают и измеряют элементы для выявления других неисправностей. Затем колёсную пару устанавливают на пресс, строго соблюдая при этом все требования по совмещению геометрических осей элементов и не допуская перекосов.

Опробование на прессе производится в направлении распрессовки колёс усилием в пределах 75-85 тс с записью результатов на индикаторной диаграмме. Если при опробовании колесо сдвинется, то колёсная пара подлежит расформированию и ремонту.

На бланке диаграммы при опробовании ступиц колёс на сдвиг записывают следующие данные: дату опробования, тип колёсной пары, конструкцию колеса, диаметр подступичной части, сторона, которая была опробована, и усилие опробования.

Порядок оформления и хранения бланков диаграмм опробования прессовых соединений такой же, как и диаграмм запрессовки.

Колёсную пару, выдержавшую испытание, опробуют на сдвиг, вторично осматривают и измеряют.

После опробования ступиц колес на сдвиг на торце оси с правой стороны колесной пары наносят знак опробования 5 (две буквы фф), номер завода или В КМ 6, дату опробования на сдвиг 7, приемочные клейма МПС 8. При полном освидетельствовании колесной пары на левых торцах оси для подшипников качения и скольжения наносят условный номер завода, депо или ВКМ, дату освидетельствования.

3.4.1 Обточка колесных пар

После производства колеса нередко приходится обтачивать.

При обточке поверхностей катания цельнокатаных колёс (рис. 4) снимают наименьшее количество металла, нужное для получения нормального профиля. Обтачивают гребень, поверхность катания и при необходимости внутреннюю грань обода цельнокатаного колеса. Класс шероховатости обработки профиля катания, наружной фаски, гребня и внутренней грани должен соответствовать стандартному эталону чистоты.

Рис. 4. Цельнокатаное колесо

При обточке колёсных пар надо следить, чтобы внутренняя грань колеса была строго перпендикулярна оси колёсной пары. Наружную грань колеса обтачивают для устранения поверхностных дефектов и неровностей прокатки при условии, что при этом не будут срезаны клейма завода-изготовителя, и ширина обода будет не менее допускаемой.

Перед обточкой колёс по профилю обязательно проверяют расстояния от внутренних граней колёс до торцов оси. Разница указанных расстояний у колёсных пар нового формирования и отремонтированных со сменой элементов должна быть не более 3 мм и при выпуске из ремонта - не более 5 мм. Проверку производят шаблоном.

Разность диаметров колёс по кругу катания у одной обточенной колёсной пары, овальность и эксцентричность относительно поверхности шейки или подступичной части оси допускается не более 0,5 мм.

После обточки колёсной пары расстояние между внутренними гранями ободьев колёс должно быть 1440 мм с отклонениями не более 3 мм в ту или другую сторону, а у колёсных пар с новыми колёсами - 1440 с отклонением в меньшую сторону не более 2 мм и в большую не более 1мм. Разница расстояния между внутренними гранями ободьев колёс в различных точках одной колёсной пары не должна превышать 2 мм.

У новых колёс наименьшая ширина обода колеса должна быть 128 мм.

При обточке колёсных пар необходимо следить, чтобы фаска на наружной грани ободьев колес начиналась на расстоянии 124 мм. от внутренней грани и выполнялась под углом 45. Обточенные колеса проверяют максимальным шаблоном.

Обточка предподступичных частей оси колесных пар, бывших в эксплуатации, производится при наличии рисок, задиров, забоин подступичной части оси и колесных пар; конусности, волнистости и овальности выше нормы, а так же радиусов закруглений менее допускаемых; продольных плен и волосовин.

Обточку предподступичных частей оси выполняют как до её запрессовки, так и после запрессовки и обточки поверхности катания колесных пар.

Шероховатость поверхности цилиндрической части шейки и радиусов галтелей должна соответствовать классу шероховатости для колесных пар с роликовыми подшипниками 1,25, подступичной части 2,5.

3.6 Нанесение дополнительных клейм на колесные пары

Перед постановкой редукторно-карданного привода от торца шейки оси колесная пара подвергается полному освидетельствованию с нанесением клейма буквы РК и даты установки привода (месяц римской цифрой и две последние цифры года).

Колесным парам, сформированным в ПНР до 1972 г., имеющие клейма в овале, латинское; «48» или «TASKO», «70» в овале, при первой обточке производится полная ревизия букс со снятием внутренних колец и после наносят на левый торец буквы СВК 13, дату ревизии 14 и номер пункта 12.

При установке роликовых подшипников отечественного изготовления на колесные пары, сформированные в Румынии с клеймом FOB на торце левой шейки оси после номера пункта наносят клейма - буквы СРП и дату. В осях с креплением подшипников шайбой в случае обточки колесной пары без демонтажа букс на стопорной шайбе наносят знак обточки О, номер пункта и дату.

На торцах шеек колесных пар с торцовым креплением шайбой на правом торце наносятся клейма.

Кроме этого, при новом формировании и ремонте со сменой элементов на стопорной шайбе правого торца оси наносят знак формирования, условный номер предприятия, сформировавшего или производившего ремонт, дату (месяц и две цифры года).

На стопорной шайбе левой шейки указывают дату освидетельствования колесной пары и номер пункта.

Увеличение скоростей движения поездов на железных дорогах и возрастание нагрузок от колесной пары вагона на рельсы приводят к росту динамических усилий, а в результате - к повышению напряжений в ходовых частях.



4. Заключение

В частности, с ростом скоростей движения возрастают колебания виляния вагонов вследствие наличия конусности 1 : 10 поверхности катания колесных пар, что приводит к увеличению горизонтальных поперечных сил.

Возрастание горизонтальных сил в свою очередь приводит к повышению интенсивности износа гребней колесных пар и рельсов, нарушению работоспособности буксовых подшипников и сокращению срока их службы.

Поэтому современные условия эксплуатации выдвигают вопрос дальнейшего увеличения прочности, надежности колесных пар в эксплуатации.

В конструктивном отношении существует три пути повышения надежности колесных пар:

-применение сталей новых марок, обладающих повышенными механическими свойствами;

-поиск оптимальных линейных размеров колеса и оси, при которых силовой режим в условиях эксплуатации был бы приемлемым для выбранных материалов;

-дальнейшее совершенствование технологии изготовления колесных пар.

Помимо выбора более рациональных марок стали, интенсивно ведутся работы по созданию специальных колесных пар для грузовых вагонов, обладающих повышенными нагрузками от колесной пары на рельсы. Колесные пары таких вагонов отличаются большими диаметрами элементов оси.

В последнее время разработана новая конструкция вагонной оси с цилиндрической средней и укороченной подступичной частью.

Сопряжение между этими частями выполнено радиусом 100 мм. Такие оси изготавливают методом винтовой прокатки или радиально-ротационным способом.

При изготовлении оси делается упрочнение галтелей путем накатывания роликами с поворачивающейся осью вращения и производится магнитный контроль. Экономия металла на одной такой оси составляет 22 кг.

Кроме этого, новая ось более прочна и надежна, особенно в зоне прессовых соединений с колесами.

Одним из перспективных путей дальнейшего повышения прочности вагонных осей является комбинированный способ поверхностного упрочнения, сочетающий закалку токами высокой частоты с поверхностным пластичным деформированием (ППД) путем обкатывания роликами.

При изготовлении осей начинает широко внедряться радиально-ротационная ковка одновременно четырьмя бойками, что повышает прочность и ударную вязкость металла. Ведутся работы по созданию облегченного колеса, снижающего расход металла для его изготовления.

Большое место в исследованиях по созданию надежной колесной пары занимает обеспечение прочности посадки колес на ось. В результате установлены основные контролируемые параметры диаграммы запрессовки: конечные усилия, длина сопряжения и форма кривой.



Список использованной литературы

1. www.interpipe.biz

2. www. aswn.ru

3. www.eav.ru

4.Герасимов В.С., Скиба И.Ф., Кернич Б.М. Технология вагоностроения и ремонта вагонов. М.: Транспорт, 1988.-381с.

5. www.5ka.su