Методы ремонта и восстановления деталей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Комсомольский-на-Амуре

государственный технический университет»

Институт КПМТО

Кафедра «Технология машиностроения»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «СМВД»

Группа 4МН3бка-1 А.П. Булатов

Преподаватель В.С. Пицык

2016

Методы ремонта холодной деформацией

Процессы восстановления деталей давлением основаны на использовании пластичности металлов, т. е. их способности под действием внешней силы изменять свою геометрическую форму без разрушения. Восстановление формы и размеров, главным образом втулок и полых валиков, пальцев, достигается за счет перераспределения металла самой детали в направлении к ее изношенным поверхностям.

Различают два вида пластической деформации: холодную и горячую. Первая, осуществляемая за счет приложения значительных внешних сил, сопровождается внутрикристаллическими сдвигами металла и его уплотнением. Холодную деформацию чаще всего применяют при ремонте деталей из цветных металлов.

Второй вид деформации достигается предварительным подогревом детали до ковочных температур. В этом случае происходят межкристаллические сдвиги металла, требуется меньшая внешняя сила, упрочнения металла не происходит и уменьшается опасность появления трещин. Наибольшее распространение среди процессов восстановления деталей давлением получили осадка, раздача и обжатие (Рисунок 1).

Осадка. Она характеризуется несовпадением направления внешней силы Р с направлением деформации 6 (Рисунок 1, а). Ее применяют для увеличения диаметров коротких валиков, пальцев и т. п. или для уменьшения размера отверстий втулок за счет уменьшения их высоты. Перед осадкой в имеющиеся во втулке отверстия, канавки или прорези помещают соответствующие вставки, чтобы предотвратить их деформацию. Оправки, ограничивающие деформацию втулки по отверстию, принимают на 0,2 мм меньше его диаметра, а оправки, ограничивающие раздачу втулки по наружному диаметру, - на 0,2 мм больше последнего с учетом припуска на механическую обработку. Втулки 2 осаживают прессом усилием Рдо исчезновения зазора с между оправками 1 и 3. При этом деформируемый металл заполняет боковой зазор между оправками и втулкой. Окончательно отверстие обрабатывают развертками или на станке. При восстановлении осадкой сильно нагруженных втулок (например, втулки верхней головки шатуна) допускается уменьшение нормальной высоты не более 5 %, в остальных случаях-до 15 % высоты.

Рисунок 1 Схемы восстановления деталей способами давления: а - осадка; б - раздача; в - обжатие; 1, 3 - оправки; 2, 11 - втулки; 4, 5 - нижняя и верхняя части кондуктора; 6- прошивка; 7- ручка; 8 - поршневой палец; 9 - кондуктор; 10 - толкатель; 12 - матрица; Р - внешняя сила; 5 - направление деформации; С - зазор между оправками; D - диаметр оправки

Раздача. При раздаче направления силы Р и деформации 8 (рисунок 1, а) совпадают. Раздача применяется для восстановления размеров наружного диаметра полых деталей (пальцы, втулки, оси и т.п.). Для примера приводится процесс восстановления поршневого пальца дизеля Д100 холодной раздачей. Процесс состоит из следующих операций: сортировки, отжига, раздачи, термической и механической обработки.

Сортировка пальцев позволяет избежать непроизводительных расходов по их цементации. При сортировке устанавливают, подвергались пальцы раздаче ранее или нет. Если раздача производится впервые, то после нее пальцы можно обработать на станке, сохранив достаточный для работоспособности пальца цементационный слой. Допускается снятие слоя цементации толщиной до 0,35 мм. Вторично раздаваемые пальцы, как правило, надо цементировать. Кроме того, сортировка пальцев по группам с разницей в диаметрах отверстий 0,2 мм делается для подбора оправок.

Отжиг (высокий отпуск) делают для придания материалу пальца необходимой пластичности. Нагрев и выдержка при 880 - 890 °С в течение 0,5 - 1 ч, затем охлаждение до температуры окружающей среды.

Раздача ведется прошивками 6 (диаметром 47,2; 47,4 и 47,6 мм), пропускаемыми через отверстие пальца (Рисунок 1, б). Припуск на механическую обработку 0,20 мм.

Термическая обработка проводится после раздачи. Если сохранился старый цементационный слой, то палец подвергают только закалке: нагрев и выдержка 0,5 - 1 ч при температуре 760? - 800? С, затем охлаждение в масле комнатной температуры. Для снятия внутренних напряжений делают низкотемпературный отжиг: нагрев до 180?- 200? С с последующим охлаждением на воздухе. Палец нагревают в соляной ванне, в электрической печи или на высокочастотной установке.

Механическая обработка состоит из шлифования и полирования до размеров и шероховатости, предусмотренных чертежом. Кроме того, обязательно проверяют твердость рабочей поверхности и отсутствие на ней трещин.

Обжатие. Данный процесс характеризуется совпадением направлений силы Р и деформации 6, при этом у полых деталей в процессе обжатия уменьшается как внешний, так и внутренний диаметр (Рисунок 1, в). Обжатие применяют в тех случаях, когда нужно восстановить нормальную посадку по внутреннему диаметру различных втулок из цветных металлов. Уменьшение наружного диаметра втулки в результате обжатия компенсируется одним из способов наращивания.

Способы восстановления деталей давлением просты. Они дают возможность экономить цветные металлы и высококачественные стали. Применение этих способов ограничивается наличием в деталях необходимого запаса металла.

Цинкование. Назначение и сущность процесса

Технология и виды цинкования

На сегодняшний день одной из самых востребованных услуг в сфере промышленного оборудования является покрытие каким-либо веществом, наиболее приемлимое из которых - цинк. Абсолютное большинство предприятий используют эту технологию для самой надежной защиты продукции из черного металла, таким образом, продлевая их срок эксплуатации. Нанесение защитных цинковых покрытий производится следующими способами:

холодное цинкование (окраска)

горячее цинкование металлоконструкций

нанесение гальванических покрытий (цинкование гальваническое)

газо-термическое цинкование напылением (напыление цинка)

термодиффузионное цинкование

Возможность долгосрочного использования изделий из металла и стали находится в зависимости от возможности предотвратить коррозию этих материалов, тем самым, продлить их срок службы.

Антикоррозийное цинкование - покрытие цинком стальных и металлических конструкций, позволяющее защитить изделие от коррозии и выпускать качественные прочные изделия. Оцинкование (цинкование) проводят разными способами. Цинковое покрытие служит тем дольше, чем больше цинка в нем содержится. Способ нанесения покрытия выбирают в зависимости от условий дальнейшего использования изделия и необходимых свойств протекторного слоя. Возможно в одном изделии использование нескольких типов покрытий. При работе с металлическими изделиями порой приходится сталкиваться с ущербом от коррозии. Металл имеет прочную структуру, но она не спасает его от этой напасти. Для сохранения металла просто необходимо пользоваться средствами антикоррозийной защиты. Наиболее эффективным методом защиты является цинкование, при котором металл покрывается тонким слоем цинка. Существуют различные виды цинкования (горячее цинкование, термодиффузионное цинкование, гальваническое цинкование, холодное цинкование) которые имеют свои особенности. С этими видами нужно разобраться подробнее, чтобы понять, какие именно услуги цинкования вам нужны.

Горячее цинкование

Горячецинковые покрытия занимают второе место по объему цинковальных производств, а по качеству и долговечности этот тип покрытий является, на сегодняшний момент, одним из лучших. Хотя имеются проблемы экологической безопасности, обусловленные наличием расплава цинка, применением химических методов подготовки поверхности, а необходимость поддержания температуры расплава цинка в интервале 460-4800С приводит к неоправданным энергозатратам.

Технология горячего цинкования состоит из двух этапов:

подготовка поверхности к горячему цинкованию

собственно цинкование металла

Подготовка поверхности перед горячим цинкованием заключается в последовательном выполнении следующих операций: обезжиривание под цинкование поверхности, травление поверхности, промывание, флюсование и просушивание поверхности. ГОСТ 9.402 регламентирует степень очистки цинкуемой поверхности металлоконструкций от окалины и ржавчины. Нанесение цинка осуществляется погружением в ванну с горячим цинком подготовленного сухого изделия, на поверхности которого образуется Fe-Zn сплав, который и предохраняет от коррозии.

Технология горячего цинкования проволоки, металлоконструкций, труб и т.п. широко применяется в строительной промышленности.

Горячее цинкование используют для непосредственного нанесения горячего цинка на металлическое изделие. Этот процесс длителен, трудоемок и очень эффективен. Для этого используются различные ванны. В эти ванны опускается металл на определенной время. Это делается, чтобы наилучшим образом подготовить его поверхность для цинкования. Металл проходит процедуру обезжиривания, травления (в ваннах с различными кислотами), промывки и флюсования. После того как все эти стадии пройдены начинается сушка и само цинкование в печке для цинкования. После такой тщательной обработки можно не сомневаться, что оцинкованный металл будет на долгие годы защищен от воздействия коррозии. Недостатком может послужить тот факт, что ванны, в которых обрабатывается металл, ограничены в размерах и порой не способны обработать нужную конструкцию. Хотя в современных ваннах могут легко умещаться строительные леса, опоры линий электропередач, мачты освещения и другие габаритные конструкции.

Термодиффузионное цинкование

Термодиффузионное цинкование является еще одной разновидностью цинкования. Метод термодиффузионного цинкования (ТДЦ) известен достаточно давно. Впервые он был применен в Англии в начале ХХ века и получил название «шерардизация» (по фамилии изобретателя Шерарда), и впоследствии несколько подзабыт уступив место другим более высокопроизводительным на тот момент методам. Однако начиная с 90 -х годов интерес к нему вновь возрос. Сущность метода состоит в образовании на поверхности железа цинкового покрытия за счет перехода атомов цинка при температурах выше 2600С в паровую фазу и проникновения в железную подложку; при этом образуется железноцинковый сплав сложной фазовой структуры. Образование такого покрытия возможно только при высоких температурах 400-4500С и в замкнутом пространстве реторт или муфелей, заполненных цинкуемыми деталями и цинкосодержащей порошковой смесью. Общие требования к качеству покрытий и методы контроля устанавливаются в ГОСТ Р 51163-98. Покрытие также соответствует иностранным стандартам: BS 4921:1988, ASTM B633, ASTM B695.

Метод ТДЦ имеет ряд преимуществ перед вышеописанными методами нанесения цинковых покрытий: * детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений; * получаемое покрытие ровное беспористое и имеет высокую адгезию к подложке за счет диффузионного слоя; * защитная способность покрытия в 3-5 раз выше чем у гальванических покрытий и сравнима с горячецинковыми покрытиями; * толщина покрытия может варьироваться в широком интервале (обычно от 25 до 110 мкм.) и определяется временем ведения процесса; * покрытие ровное, точно воспроизводящие форму деталей, в том числе и со сложной конфигурацией (внутренние поверхности, отверстия, полости, резьба, щели и т.п); * отходы производства (отработанные цинксодержащие смеси) не требуют захоронения. К недостаткам процесса следует отнести: * отсутствие декоративных свойств у диффузионного цинкового покрытия (покрытие темно-серого серого цветов без блеска); * относительно небольшая производительность, лимитируемая объемами реторт для цинкования. * Наличие вредных аэрозолей цинковой пыли

Его используют, если нуждаются в толщине слоя цинка свыше 15 мкм. В данном случае металлические изделия проходят такие же стадии, как и при горячем цинковании, с одним лишь отличием. В конечном итоге, металлоизделия загружаются в барабанную вращающуюся печь. В этих барабанах металл покрывается цинком за не более чем 4 часа работы.

Более технологичный, хотя менее производительный, чем горячее цинкование метод, заключающийся в следующем: слой цинка вследствие диффузии образует защитный слой на обрабатываемой поверхности. Применяются различные смеси для термодиффузионного цинкования. Диффузия цинка в железо происходит при температурах от 450 до 600°С. Этим методом цинковые покрытия наносятся, когда повышены требования к внешнему виду цинковых покрытий и их толщине. Например, на мелкие крепежные изделия (шайбы), в том числе с резьбовыми соединениями (гайки, шурупы, мелкие винты), так как при горячем цинковании мелких изделий повышается расход цинка и существует трудность в обеспечении однородности поверхности. Однако, для цинкования крупных крепежных изделий (болтов, шпилек) предпочтительнее использовать цинкование горячее, а не термодиффузионное.

Дефекты при цинковании и причины их возникновения. Если термодиффузионное цинкование проводится при повышенной температуре (порядка 600°С) процесс происходит быстрее, однако становится не управляемым. При высокой температуре образуются соединения, которые не отличаются высокой коррозионностойкостью, это приводит к тому, что появляются дефекты цинкового покрытия на поверхности обрабатываемого изделия.

Если термодиффузионное цинкование проводится при низких температурах (порядка 450°С) происходит коагуляция расплава покрытия, появляются такие дефекты цинкового покрытия, как отсутствие покрытия, или неравномерность по толщине.

Общие требования по проведению процесса термодиффузионного цинкования и методы контроля закреплены в ГОСТР 51163 «Покрытия термодиффузионные на крепежных и других мелких изделиях».

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование делает особенно точное и гладкое покрытие поверхности металла. Такой метод цинкования подразумевает нанесения покрытия (цинка) при электрохимическом воздействии. Он подходит как для электропроводящих материалов, так и для неэлектропроводящих материалов. При гальваническом методе цинкования осаждаемые покрытия получаются точного размера равномерные, блестящие, декоративного вида. Адгезия гальванических покрытий обеспечивается молекулярными силами при взаимодействии молекул цинка и основного металла. Так как, на силу этого взаимодействия влияет наличие любых пленок (жировых или окисных) на поверхности покрываемых изделий, чего не удается полностью избежать при массовом производстве, толщина гальванических покрытий обычно не превышает 20-30 мкм.

Технологический процесс цинкования электролизом заключается в следующем: стальные конструкции, подвергаемые цинкованию, и цинковые пластины погружаются в ванну с электролитом. Пластины и конструкции подключаются к источнику постоянного тока. Во время электролиза цинковый анод растворяется, и оседает на поверхности стального изделия.

Преимущества: покрытия имеют хороший декоративный аспект.

Недостатки: Электролитическое цинкование имеет серьёзный недостаток - необходима очистка сточных вод от цинка. Цена цинкового покрытия, получаемого этим методом, складывается не только из стоимости электролита и цинка. Электрохимическое цинкование сопровождается образованием экологически опасных отходов. Очистка сточных вод от ионов цинка достаточно дорогостоящая технология, требующая строительства очистных сооружений, потому иногда экономически более выгодно проводить цинкование метала, используя безелектролитное цинкование.

Холодное цинкование

В последнее время широкое распространение получил метод, так называемого, «холодного» цинкования путем окраски металлоизделий грунтами с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка (содержание цинка в готовом покрытии 89-93%). Метод отличается простотой и высокой технологичностью. К недостаткам метода «холодного» цинкования следует отнести относительно невысокую стойкость к механическим воздействиям и необходимость контроля санитарно-гигиенических условий труда маляров из-за использования органических растворителей.

Самый простой способ цинкования. Заключается в окрашивании грунтами, содержащими высокодисперсный цинковый порошок (в готовом покрытии содержание цинка 89-93 %). Этим способом, например, можно провести быстрое цинкование трубы, которая закреплена или любой другой закрепленной металлоконструкции. Проводить холодное цинкование производитель грунтовок рекомендует при строгом соблюдении санитарно-гигиенических условий труда работниками, которые работают на покраске.

Холодное цинкование является смесью цинкования с нанесением лакокрасочного покрытия. Такой метод очень хорош для конструкций, которые нельзя обработать другим методом. Холодное цинкование применимее для стационарных и неподвижных объектов. Распыленный цинк наносят на поверхность как обычную краску при помощи кисточки или валика. Также для этой цели очень удобно пользоваться распылителем, который сократит время на цинкование и позволит достать до самых далеких мест. Из недостатков является менее надежный чем горячее цинкование.

Холодное цинкование - это процедура нанесения на заранее приготовленную поверхность особого состава, содержащего цинк. Получившееся покрытие имеет те же свойства, что и покрытия полимерные и горячеоцинкованные. Процедура холодного цинкования эффективна не только для получения отдельного покрытия, но и для ремонта поверхностей, оцинкованных ранее.

«Холодное» цинкование имеет несколько преимуществ перед «горячим». Сварные швы можно оцинковывать на месте; «холодное» оцинкование можно проводить в очень широких границах температур, а получившиеся покрытие будет эластичным, выдерживающим термическое расширение и механическую деформацию. Срок службы «холодного» может превышать срок эксплуатации «горячего» в 3-4 раза.

«Холодным» методом оцинковываются трубы, арматуры линий передач, нефтяная арматура, элементы железнодорожных путей, дорожные ограждения, детали для автомобилей, мебельная фурнитура и много другого. Поскольку температура насыщения небольшая, покрытие можно нанести на пружинные и прочие заранее термообработанные детали.

Холодное цинкование нужно для улучшения антикоррозионных свойств покрытия из нескольких слоёв, а также для гарантированной катодной защиты железных поверхностей от возможной коррозии в неблагоприятной среде. Холодное цинкование труб и металла осуществляется в гальванических ваннах - способом восстановления цинка из электролитов. Кроме холодного, существуют ещё горячее, термодиффузионное и гальваническое цинкование. Каждый из этих четырёх методов имеет свои преимущества и недостатки.

Холодное цинкование создаёт защиту металла, который используется в промышленности от воздействия вредных газов и паров, щелочей и кислот. Металл становится устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов, масел, пресной и морской воды.

Полученные посредством холодного цинкования изделия из металла можно эксплуатировать в различных промышленных атмосферах: тропического, морского, умеренного, холодного климата.

Для технологии рассматриваемого вида цинкования необходимы антикоррозионные цинконаполненные краски, в состав которых входит высокодисперсный цинковый порошок, а также жидкий связующий компонент. Эти два компонента потребитель получает в отдельных упаковках. Перед применением цинковый порошок и жидкое связующее смешивают в соответствии с нормативами, которые указаны в документах на краску. Соотношение «порошок» - «связующее» может быть от 1:1 до 3:1. Наносить средство следует при относительной влажности воздуха - 30-98 % и при температуре 5-40 градусов С.

При проведении работ по холодному цинкованию металла, во время и после их осуществления следует тщательно проветривать помещение. Необходимо использовать во время работы средства индивидуальной защиты.

Газо-термическое цинкование напылением

Покрытие цинком металла основы при цинковании напылением происходит следующим образом: металл покрытия в виде проволоки или порошка расплавляется, и в газовом потоке происходит напыление цинка на металл обрабатываемого изделия.

Металлизационные газотермические цинковые покрытия оптимальны для защиты от коррозии крупногабаритных металлоконструкций, которые невозможно поместить в ванну с расплавом цинка или в гальваническую ванну. Расплавленные частицы цинка ударяются о поверхность металла и деформируясь, образуют «чешуйчатое» покрытие. Покрытие при этом образуется пористое и, как правило, требует покрытия порозаполнителем в виде лакокрасочного материала. Такие комбинированные покрытия могут обладать долговременной защитной способностью в различных условиях эксплуатации (атмосферные условия, пресная и морская вода), достигающей 30 и более лет.

Вид и свойства поверхности после цинкования

Вид и свойства поверхности после цинкования:

холодное цинкование: серебристо-серого цвета; низкая стойкость покрытия к механическим повреждениям горячее цинкование: белый цвет, с возможным переходом в матовый темно-серый. Если поверхность имеет желтовато-белый цвет, это признак коррозии и сигнал о необходимости ремонта покрытия; можно нанести грунт протекторный, горячего цинкования проводить повторно в этом случае не требуется. Способы проверки готового покрытия (например, испытание на изгиб цинкового покрытия) регламентирует ГОСТ на цинковое покрытие: ГОСТ 9.307. Толщина готового покрытия, полученного методом горячего цинкования, имеет пределы от 40 до 200 мкм.

Гальваническое цинкование: блестящее равномерное декоративное покрытие, цинковое гальваническое покрытие имеет толщину от 5-25 мкм газо-термическое цинкование: покрытие цинком связывается с основой посредством адгезии, что способствует прочности. Для покрытий такого типа характерно наличие сквозной пористости, такие покрытия при эксплуатации в агрессивной среде образуют труднорастворимые и плотные продукты коррозии, которые забиваются в поры основы, замедляя тем самым коррозию. Шероховатая и пористая поверхность покрытия накапливает на себе агрессивные агенты, которые способствуют его быстрому разрушению. Поэтому такие покрытия требуют пропитки дополнительными защитными материалами. Эти покрытия обеспечивают достаточно высокую долговечность за счет большой толщины и хорошей адгезии. При соблюдении технологии структура цинковых покрытий, нанесенных через термодиффузионное цинкование, однородная и равномерная по толщине, в том числе и на резьбе.

Одним из основных элементов, обеспечивающих повышение срока эксплуатации изделий из металлов являются защитные покрытия, использование которых позволяет увеличить стойкость потерь металла от коррозии. Из металлических покрытий в мировой практике наиболее широко используются цинковые. Основными причинами, обуславливающими выбор цинковых покрытий для защиты изделий из стали и чугуна, являются относительно невысокая стоимость цинка а также тот факт, что обладая более электроотрицательным стационарным потенциалом чем железо (на 0.2-0.3 В) цинк при воздействии агрессивных сред (в виде электролитов) медленно растворяется за счет электрохимических реакций, защищая, тем самым, ферритную подложку. Таким образом цинковое покрытие выполняет роль протектора «размазанного» по поверхности защищаемого изделия.

Восстановление при износе колёсной пары трамвайного вагона

При взаимодействии пути и подвижного состава возникают контактные напряжения в точках соприкосновения колес с рельсами. В результате этих напряжений при движении колес по рельсам происходит естественный износ трущихся поверхностей, а также их упругие и пластические деформации и усталостные разрушения. Кроме того, вследствие нарушения технологии изготовления, неправильной сборки тележки, неисправностей тормозной системы и некоторых других причин, у колесных пар возникают ползуны, выщербины, отколы металла, подрез гребня, ослабления колес на осях и другие дефекты, при наличии которых колесную пару следует выкатывать из-под вагона и направлять в ремонт или исключать из инвентаря.

Неисправности колес:

Равномерный прокат более допустимого

Причина возникновения: нормальный природный износ за счет деформации металла и стирание поверхности качения при взаимодействии колеса с рельсом и тормозными колодками.

Неравномерный прокат

Причина возникновения: Неравномерный износ поверхности качения впоследствии развития повреждений поверхности качения и неоднородности структуры материала колеса.

Круговое налипание металла на фаску, которая выходит на наружную грань обода

Причина возникновения: направленная деформация металла от круга качения на фаску (увеличивается с ростом проката, захватывает фаску и затем распространяется на участки наружной грани обода).

Кольцевые выработки (углубление от воздействия тормозных колодок) больше допустимых размеров

Причина возникновения: Износ от воздействия неметаллических тормозных колодок в условиях повышенной влажности и склонности материала колодок к нагнетанию продуктов износа колеса.

Тонкий гребень (толщина гребня менее допустимой

Причина возникновения: неисправность колесной пары вследствие неправильной установки ее в тележке; значительной разницы диаметров колес на одной оси; длительной работы на участках пути с кривыми малого радиуса; прогиба оси; перекоса рамы тележки; неправильной посадки колес на ось.

Вертикальный подрез гребня

Причина возникновения:

Неисправность колесной пары вследствие:

- неправильной установки ее на тележке;

- значительной разницы диаметров колес на одной оси;

- длительной работы на участках пути с кривыми малого радиуса;

- прогиба оси; перекоса рамы тележки; неправильной посадки колес на ось.

Острый накат гребня (выступление на сочетании подрезанной части гребня с вершиной)

Причина возникновения: неисправность колесной пары вследствие неправильной установки ее в тележке; значительной разницы диаметров колес на одной оси; длительной работы на участках пути с кривыми малого радиуса; прогиба оси; перекоса рамы тележки; неправильной посадки колес на ось.

Тонкий обод (толщина обода менее допустимой)

Причина возникновения: Износ в процессе эксплуатации и потери металла при обточке поверхности катания.

Ширина обода или толщина диска менее допустимого размера

Причина возникновения: обточка внутренней грани обода.

Ползун (плоское место) глубиной более допустимой

Причина возникновения:

Скольжения (юз) колеса по рельсу, что вызывает местное истиранию металла колеса.

Основными причинами заклинивания колесных пар и образования ползунов на колесах являются:

- неисправности тормозных приборов;

- нарушение правил регулирования рычажной передачи;

- неправильное управление тормозами локомотива;

- торможение вагона съемным башмаком на сортировочной горке.

Навар (сдвиг металла на поверхности колеса высотой более допустимой

Причина возникновения: Интенсивная пластическая деформация металла при кратковременном заклинивании колес (юзе).

Выщерблина по светлым пятнам, ползунам, «навар» (участки поверхности качения, которые викришилися более допустимых размеров или с наличием в них трещин или расслоений, идущих вглубь металла)

Причина возникновения: выкашивание твердых участков поверхности качения

Выщерблина по трещинам от усталости (участки поверхности качения, которые выкрошились более допустимых размеров или с наличием в них трещин или расслоений, идущих вглубь металла)

Причина возникновения: разрушение от усталости поверхностных слоев металла, под действием многократно повторяющихся контактных нагрузок. Такие выщерблины развиваются из небольших трещин, образующихся в сильно деформированном поверхностном слое колеса;

Выщерблина по сетке термотрещин (участки поверхности качения, которые выкрошились более допустимых размеров или с наличием в них трещин или расслоений, идущих вглубь металла)

Причина возникновения: выкрашивание участков поверхности качения, на которых имеются поперечные термотрищины, возникающих вследствие нагревания тормозными колодками.

Местное уширения обода (местный налипание в зоне фаски более допустимой

Причина возникновения: наличие внутренних дефектов металлургического происхождения (расслоение металла на определенной глубине).

Поверхностный откол

Причина возникновения: развитие трещин от усталости внутренних дефектов металлургического происхождения. Трещины и изломы в колесах, как правило, возникают вследствие дефектов металлургического и прокатного происхождения.

Анализ существующих методов ремонта колесной пары

Для проверки состояния эксплуатируемых колесных пар, своевременного изъятия из-под вагонов колесных пар с неисправностями, угрожающими безопасности движения, для контроля качества подкатываемых под вагоны и отремонтированных колесных пар осуществляют осмотр колесных пар, а также их обыкновенное и полное освидетельствование.

Колесные пары, которым необходим ремонт, накапливают в колесном парке, примыкающем к колесном цеху, или поступают непосредственно из вагоносборочных или тележечных цехов.

Обыкновенное освидетельствование колесных пар выполняют перед каждой подкаткой под вагон. При обыкновенном освидетельствовании производится предварительный осмотр колесной пары до очистки для выявления трещин в элементах колесной пары, а по выступлению ржавчины или масла и по растрескиванию краски с внутренней стороны ступицы колеса - сдвиг и ослабление ее на оси. После очистки доступные части оси проверяют магнитным дефектоскопом, а подступичные части осей колесных пар под подшипники - ультразвуковым дефектоскопом. У колесных пар с роликовыми подшипниками выполняют также промежуточную ревизию букс.

Полное освидетельствование колесных пар производится: при новом формировании и ремонте со сменой элементов, при опробовании колес на сдвиг, при неясности клейм и знаком последнего полного освидетельствования, через одну обточку для роликовых подшипников, при наличии ползуна сверх установленных размеров, во время полной ревизии букс с роликовыми подшипниками, после крушений и аварий у поврежденных вагонов и схода с рельов вагонов с роликовыми подшипниками, при капитальном ремонте вагонов и т.д.

При полном освидетельствовании колесную пару осматривают до и после очистки с полным удалением краски, демонтируют буксы с роликовыми подшипниками, причем лабиринтные кольца и внутренние кольца подшипников на горячей посадке можно не снимать, производят дефектоскопирование и на торцах шеек набивают установленные клейма и знаки.

При осмотре и освидетельствованиях проверяют техническое состояние колесных пар и соответствие размеров и износов установленным нормам.

Неисправные колесные пары подвергают ремонту без смены элементов и со сменой элементов. Ремонт без смены элементов заключается в проведении ремонтных работ, не связанных с распрессовкой колесной пары. Ремонт со сменой элементов связан с расформированием колесных пар и заменой негодных колес или осей новыми или старопригодными.

Для измерения одной из составляющих частей колесный пары - колеса используют специальный измерительный инструмент и шаблоны.

Контроль вертикального подреза гребня производится с помощью шаблона ВПГ. Подрез считается недопустимым, если рабочая поверхность основания движка соприкасается в верхней части на высоте 18 мм с поверхностью гребня.

Измерение равномерного и неравномерного проката, навара, ползуна, кольцевых выработок выполняют абсолютным шаблоном. Для измерения проката абсолютный шаблон необходимо установить на колесе. Величина проката определяется вертикальным движком, который устанавливают на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса. Для этого риска на сухаре движка должна совпадать с контрольной риской на основании.

Опорные ножки шаблона плотно прилегать к внутренней грани и вершине гребня. Вертикальный движок опускается до соприкосновения с поверхностью катания колеса и производится считывание показаний по шкале движка и нониусу.

Для измерения навара, ползуна и кольцевой выработки вертикальный движок сместить по вырезу в основании шаблона в место расположения дефекта.

Толщину гребня измеряют горизонтальном движком, перемещая его до соприкосновения с гребнем, или наложением браковочного выреза шаблона шириной 25 мм.

Толщину обода колеса измеряют толщиномером в плоскости круга катания, для чего измерительная ножка устанавливается на расстоянии 70 мм от штанги шаблона и закрепляется винтом. Далее измерительную линейку опускают до соприкосновения ножки с поверхностью колеса и закрепляют винтом. По шкале штанги определяют толщину обода.

Измерение диаметров колес по кругу катания и определение разности диаметром колес на одной оси выполняют скобой ДК на выкаченной колесной паре. Для выполнения измерения необходимо ослабить стопорный винт подвижной бабки и прижать скобу опорными поверхностями к внутренней грани обода колеса. Наконечники бабок следует подвести до соприкосновения с поверхностью колеса и в положении максимального диаметра колеса подвижную бабку фиксируют стопорным винтом. Считываемые показаний проводится по основной шкале и нониусу. Измерение диаметров колес производится не менее трех раз для каждого колеса в разных диаметральных сечениях. За действительное значение диаметра колеса принимают среднее арифметическое значение трех измерений.

Допустимые значения разности диаметром колес у одной колесной пары при обточке колес - не более 0,5 мм, а без обточки - не более 1 мм.

При обнаружении дефектов колесная пара подлежит обточке на колесотокарных станках.

Наплавка гребней колесной пары РУ-950 производилась на специальном автомате с вращателем, на котором располагалась колесная пара. Автомат снабжен двумя подающими механизмами для подачи основной и присадочной проволок. В качестве источника питания дуги использовался сварочный выпрямитель ВДГ-601, а в качестве источника энергии для нагрева ДГП - специализированный выпрямитель типа ИМС-250. Наплавка колес из стали 60ГС осуществлялась в среде двуокиси углерода, аустенитным электродом Св-08Х21Н11ФТ диаметром 2,0 мм с присадочной проволокой диаметром 1,2 мм, которая подавалась на расстоянии между осями электрода и присадочной проволоки, равном 12 мм, а мощность нагрева ДГП составляла 600-700 Вт при токе наплавки 280-300 A, напряжении на дуге 35-37 B, скорости наплавки 24-26 м/ч, расходе основной проволоки 72 г/мин, а ДГП - 20 г/мин, т.е. количество ДГП составляло 0,28 от массы основной проволоки.

Наплавленные соединения поверхностей катания колесных пар стойкие против образования горячих и холодных трещин без применения специальных термообработок колесных пар.



Разработка технологического процесса ремонта колеса

Восстановление та ремонт колесной пары производится в соответствии с Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар ЦВ-ЦЛ-0062, инструкцией по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов и контейнеров и технологического процесса депо ЦВ-0019.

На основании блок-схемы ремонта колесной пары, разработаем технологический процесс ремонта.

ремонт деформация холодный цинкование

Для проверки состояния эксплуатируемых колесных пар, своевременного изъятия из-под вагонов колесных пар с неисправностями, угрожающими безопасности движения, для контроля качества подкатываемых под вагоны и отремонтированных колесных пар осуществляют осмотр колесных пар, а также их обыкновенное и полное освидетельствование.

Колесные пары, которым необходим ремонт, накапливают в колесном парке, примыкающем к колесном цеху, или поступают непосредственно из вагоносборочных или тележечных цехов.

При осмотре и освидетельствованиях проверяют техническое состояние колесных пар и соответствие размеров и износов установленным нормам.

Колесную пару при полном освидетельствовании предварительно осматривают, разбирают роликовые буксы, очищают от грязи и старой краски, а затем моют в специализированной моечной машине.

Обмывка колесных пар производится после демонтажа букс в моечных машинах раствором синтетических моющих средств при температуре 70? -90?С оси и шеек, а также прозвучивание подступичных частей ультразвуком.

Проверяемые поверхности колесных пар должны быть очищены от грязи, масла, ржавчины и просушить.

Ультразвуковая дефектоскопия гребней может выполнятся ультрозвуковыми дефектоскопами типов ДУК, УДГ и др. Контроль на наличие продольных, поперечных трещин и других внутренних дефектов гребней проводят наклонным преобразователем с углом ввода 50? и 65? поверхности внутренней грани обода колеса. Сканирование ведут поперек внутренней грани по углом 10?-30? по отношению к радиусу колеса в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Все измерения колесных пар производятся бригадиром или мастером, ответственным за ремонт колесных пар и определяют объем ремонта. Те колесные пары которые не отвечают установленным нормам бракуют и белой краской пишут «БРАК» на ободе, где потом отправляют на соответствующие заводы на расформирование.

Колесные пары, которым не требуется смена элементом и выполнение сварочных работ, поступают непосредственно на станки для обточки колес.

После механической обработки их подают на сдаточную площадку, где вторично подвергают дефектоскопии.

После полного освидетельствования и приемо-сдаточных работ на левом торце оси исправных колесных пар выбивают установленные клейма.

В конце колесные пары красят, сушат и подают на колеи подачи в вагоносборочный, тележечный цех или колесный пар к исправным колесам.

Данные освидетельствования регистрируют в журнале формы ВУ-53.

На принятую колесную пару после полного освидетельствования и ремонта наносят установленные знаки и клейма.

Знаки и клейма на оси РУ1Ш: 1 - дата изготовления; 2 - марка стали; 3 - номер плавки; 4 - приемочное клеймо; 5 - условный номер предприятия-производителя; 6 - номер колеса.



Список используемых источников

1 https://refdb.ru/look/1118026-pall.html

2 http://uz.denemetr.com/docs/769/index-319171-1.html?page=18

3 http://shkolakz.ru/nepic/ 20не%20допускаетсяc/main.html

4 http://studyport.ru/referaty/tehnika/6319-remont-kolesnyh-par

Размещено на Allbest.ru