17. Изготовление деталей вагонов из листового и профильного проката, обработкой резанием.

В вагоностроении прокат используют, в основном, как исходный материал, для изготовления деталей, не подвергаемых дальнейшей отработке и поступающих непосредственно на сборку. Форма поперечного сечения проката называется его профилем.

Листовой прокат подразделяют на тонколистовой (толщина 0,2-3,8мм) и толстолистовой (толщина 4 -160мм). Профили сортового проката подразделяют на профили простой формы (круг, квадрат, шестигранник, прямоугольник), фасонные (уголок, швеллер, двутавр, тавр, зетовый и др.) и специальные.

Основные технологические операции при разделке проката подготовительные, правка проката, раскрой, резка и гибка.

К подготовительным операциям относится очистка проката: удаление ржавчины, окалины, загрязнений, обезжиривание, травление и т.д.

Правка проката необходима, если прокат имеет недопустимые искажения (волнистость 1мм на 1 м длины). Прокат правят в холодном состоянии в прессах или на вальцах.

При операции раскроя разрабатывают карты раскроя проката, по которым затем производится резка проката. Резка может выполняться на ножницах, в штампах, на прессах или термическим способом (кислородная, плазменно-дуговая).

Процесс гибки листового проката заключается в постепенном придании плоской заготовке формы требуемого профиля. Гибка может проводиться холодным способом и с предварительным нагревом в прессах, штамповочных машинах и т.д.

Обработка резанием деталей вагонов

Обработка резанием — это процесс получения детали требуемой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки. Обработка резанием является универсальным методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой производительностью. Вследствие этого обработка резанием является основным, наиболее используемым в промышленности, процессом размерной обработки деталей.

Обработка резанием делится на лезвийную и абразивную обработку. Основными способами лезвийной обработки являются точение, сверление, фрезерование, строгание и протягивание. К абразивной обработке относятся процессы шлифования, хонингования и суперфиниша (отделочная обработка для получения поверхности 11-13 класса чистоты). В основу классификации способов механической обработки заложен вид используемого инструмента и кинематика движений. В качестве инструмента при точении используются токарные резцы, при сверлении – сверла, при фрезеровании – фрезы, при строгании – строгальные резцы, при протягивании – протяжки, при шлифовании – шлифовальные круги, при хонинговании – хоны, а при суперфинише – абразивные бруски.

Обработка резанием делится на черновую, чистовую и отделочную. Обработка производится на токарных, фрезерных, строгальных и сверлильных станках.

СПИСОК ВОПРОСОВ

18. Виды неисправностей деталей вагонов. Изнашивание и износ деталей. Виды изнашивания: механическое, молекулярно-механическое, коррозионно-механическое. Способы уменьшения интенсивности изнашивания.

Рассмотрим 6 распространенных поломок, которые встречаются в работе рельсового транспорта:

1. Неисправности тележек. Связаны с проблемами в колесной паре, надрессорной балке, боковой раме, рессорном подвешивании, механической части. Основные дефекты в работе – износ трущихся элементов, трещины литых боковых рам, ослабление заклепок и излом фрикционных планок.

2. Неисправности кузова и рамы. Проблемы в кузове могут возникнуть при погрузке/разгрузке, при неправильной перевозке груза. Дефекты рамы могут возникнуть при неверном управлении тормозами состава, в случае перегрузки вагонов.

3. Проблемы автосцепки. Исправное состояние данного элемента имеет большое влияние на безопасность движения состава. Если своевременно не выявить износ, это приведет к саморасцепу автосцепок. Что приводит к неисправностям? Большие динамические нагрузки и температурные перепады, износы от трения деталей.

4. Проблемы в работе тормозного оборудования. Основные из них – обрыв тормозной магистрали, подводящих труб, не отрегулированная рычажная передача, дефект триангеля или воздухораспределителя.

5. Поломка колесных пар. К ней относится: неравномерный прокат, выщербины на поверхности катания, тонкий гребень, остроконечный накат гребня. От работоспособности колесной пары зависит надежность ж/д техники.

6. Поломка буксового узла. Буксы находятся на шейках оси и преобразуют вращательное движение колесных пар. Благодаря этому вагоны движутся с в нужном скоростном режиме.

Износ поверхностей деталей – результат их изнашивания, определяемый в установленных единицах (в единицах длины, объема, массы и др.), проявляющийся в виде отделения и (или) остаточной деформации материала.

Изнашивание – процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и (или) накопления его остаточной деформации при трении, проявляющейся в постоянном изменении размеров и (или) формы тела.

Изнашивание бывает трех основных видов: а) механическое, б) молекулярно-механическое, в) коррозионно-механическое.

Механическое изнашивание является результатом действия сил трения скольжения одной детали по другой. При этом виде изнашивания происходит истирание (срезание) поверхностного слоя металла и искажение геометрических размеров у совместно работающих деталей.

Молекулярно-механическое изнашивание имеет следующие основные подвиды:

а) абразивное; б) окислительное; в) усталостное; г) изнашивание при заедании; д) изнашивание при фреттинг-процессе; е) водородное; ж) гидро-газоэрозионное; з) гидро-газоабразивное; и) кавитационное; к) электроэрозийное.

Наиболее разрушительное действие на детали оказывает абразивное изнашивание, которое наблюдается в тех случаях, когда трущиеся поверхности загрязняются мелкими абразивными и металлическими частицами. Они длительное время сохраняют свои режущие свойства, образуют на поверхностях деталей царапины, задиры, смешиваясь с жидкими составляющими образуют роль абразивной пасты.

Износ при заедании возникает в результате прилипания (схватывания) одной поверхности к другой. Это явление наблюдается при недостаточной смазке, а также значительном давлении, при котором две сопрягаемые поверхности сближаются настолько плотно, что между ними начинают действовать молекулярные силы, приводящие к их схватыванию. Имеют место холодное (первого рода) и горячее (второго рода) схватывание.

Взаимодействие поверхностей деталей без относительного перемещения вызывает смятие металла, что характерно для шпоночных, шлицевых, резьбовых соединений.

Усталостный износ является результатом действия на деталь переменных нагрузок, при этом получается характерный вид излома с двумя зонами – зоной развивающихся трещин и зоной, по которой произошел излом. Следует помнить, что грубо обработанная поверхность, наличие рисок и царапин могут стать причиной возникновения усталостных трещин.

Коррозионный износ является результатом изнашивания деталей и машин и установок, находящихся под непосредственным воздействием воды, воздуха, химических веществ, колебаний температуры.

Обычно коррозионный износ сопровождается и механическим износом вследствие сопряжения одной детали с другой. В этом случае происходит так называемый коррозионно-механический, т. е. комплексный износ.

Одной из наиболее распространенных причин постепенных отказов является износ (последствие изнашивания) деталей машин.

Изнашивание — процесс отделения материала с поверхности твердого тела и (или) увеличения его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.

Изнашивание является сложным физико-химическим процессом, зависящим от многих факторов: материала и качества трущихся поверхностей, скорости их взаимного перемещения, нагрузки, вида трения, смазывания, смазочных материалов и т.д.

Различают следующие виды трения: покоя, движения, скольжения, качения, без смазочного материала и со смазочным материалом.

Смазочный материал — материал, вводимый на поверхности трения для уменьшения силы трения и (или) интенсивности изнашивания.

Для уменьшения интенсивности механического изнашивания необходимо при механической обработке деталей обеспечивать оптимальную шероховатость поверхности.

Эффективным способом уменьшения интенсивности механического изнашивания является создание условий для жидкостного трения. Чем меньше частота вращения и чем больше удельная нагрузка на подшипник, тем больше должна быть вязкость масла для сохранения необходимой толщины масляного слоя. Перегрузка подшипника приводит к резкому уменьшению толщины масляного слоя. При пусках и остановках машин масло выжимается из зазора между поверхностями трения, поэтому в этот момент наблюдается интенсивное изнашивание. Пуски особенно опасны при низких температурах. Вот почему важно подогревать масло и воду перед пуском двигателя.

Основным мероприятием, обеспечивающим снижение интенсивности усталостного изнашивания, является снижение контактных давлений между соприкасающимися поверхностями путем более равномерного их распределения по длине зуба и между телами качения. Этого можно достичь более точным монтажом и соблюдением оптимальных зазоров и натягов в подвижных и неподвижных соединениях.

СПИСОК ВОПРОСОВ