Семейство Лилейные
2. Неисправности колесной пары
Из-за больших статических и динамических нагрузок, которые возникают в условиях эксплуатации колёсной пары, возникают различные дефекты.
Для обеспечения надёжной работы на железной дороге создана система выявления дефектов колёсных пар. Основой такой системы является выявление дефектов колёсных пар. В эксплуатации колёсная пара испытывает статические и динамические нагрузки.
Для грузовых вагонов норма статической нагрузки на рельсы от колёсной пары значительно меньше, чем у пассажирских и составляет 176,4 кН. Динамические силы взаимодействия между колесом и рельсом существенно возрастают. Как показывает анализ эксплуатации подвижного состава, это происходит в результате изменения жёсткости пути и увеличения дефектов на рельсах и колёсах. Наблюдения показали, что у поездов, которые обращаются на участках пути с железобетонными шпалами, колёса значительно чаще бракуют из-за дефектов поверхности катания колёс, чем колёса поездов, которые обращаются на участках с деревянными шпалами. Это происходит вследствие того, что жёсткость железобетонной шпалы по сравнению с деревянной в 2 раза больше, а зимой она возрастает ещё в 2 раза по сравнению с летом.
Для уменьшения дефектов тормозного происхождения применяются композиционные колодки вместо чугунных.
На прочность колеса помимо всего оказывает влияние и высокая температура, которая возникает при торможении, особенно в зоне перехода обода к диску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины обода, значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска, радиальные напряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к ободу растут.
В последнее время увеличилось число изломов дисков колёс, из-за увеличения загрузки вагонов.
Применение роликовых подшипников в вагонных буксах привело к видоизменению шеек оси. Помимо совершенствования шеек оси, так же совершенствовались химический состав и механические свойства материала осей, а так же технология их изготовления. В 1976г. было освоено изготовление осей способом винтовой прокатки, что способствовало сокращению на 15% материала для изготовления колёсных пар.
В последние годы участились случаи образования неравномерного проката колёс. Главным образом он возникает у колёс пассажирских вагонов из-за значительной перегрузки элементов колёсной пары и рельсового пути. При скорости движения более 120 км/ч возникают наибольшие силы и ускорения буксы и при этом влияние видов дефектов колёс сказывается в меньшей степени.
Этот дефект возникает в основном из-за жёсткости пути, повышенной скорости и образования на поверхности катания колёс дефектов тормозного происхождения.
Для анализа причин появления дефектов и разработки мер по их устранению, большое значение имеет классификация, которая устанавливает связь между характеристиками износа, повреждения колёсной пары и условий эксплуатации. Качество и эффективность ремонта во многом зависит от исполнителей и организаторов производства в колёсных цехах, от их знаний передовой технологии и профессионализма.
Требования к колёсным парам в эксплуатации регламентированы:
"Инструкцией осмотрщику вагонов"
"Инструктивными указаниями по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками, при плановых ремонтах вагонов"
"Инструктивными указаниями по эксплуатации и ремонту колёсных пар, при плановых ремонтах вагонов"
Неисправности колесных пар.
В процессе эксплуатации происходит естественный износ, в частности равномерный прокат обода колеса возникает в результате трения его о рельсы.
Исправное содержание ходовых частей в эксплуатации обеспечивается периодическими видами ремонта (заводскими и деповскими), выполняемые в депо и на заводах, а так же текущим ремонтом. При деповском ремонте колёсных пар восстанавливаются узлы и детали (негодные заменяются новыми, а неисправные ремонтируются с доведением до альбомных размеров). Этот вид ремонта наиболее трудоёмок, требует большой затраты новых материалов и запасных частей.
Износ и повреждения колёсных пар выявляют наружным осмотром, шаблонами и измерительным инструментом.
Наружным осмотром выявляют видимые неисправности, например, трещины и отколы обода, диска и ступицы, цельнокатаных колёс.
Шаблоны применяют для проверки профиля обода цельнокатаных колёс, радиуса закруглений осей колёсных пар, а так же других деталей. Из измерительных инструментов наиболее распространены шаблоны, микрометры различных конструкций, штихмасы, линейки и угольники. Особенно широко применяют микрометры при ремонте деталей букс с роликовыми подшипниками и колёсных пар.
Для выявления трещин в металле, которые нельзя обнаружить наружным осмотром, проверяют магнитными и ультразвуковыми дефектоскопами.
Исправная работа колесных пар зависит от точности изготовления деталей и качества их обработки. Поэтому при ремонте колёс необходимо строго выполнять технические требования и соблюдать установленные размеры.
Причины и методы выявления неисправностей колёсных пар.
Главными неисправностями колёсных пар являются: прокат ободьев колёс; износ ободьев по толщине, а так же вертикальный подрез гребней; ползуны, выщерблины и раковины на поверхности катания; износ и повреждения шеек осей; трещины в осях; протёртость и изгиб оси; ослабление и сдвиг колеса на оси; трещины в колёсах.
Таблица 3 Наименование детали, места износов и повреждений, их причины, способы обнаружения и устранения неисправностей, допускаемые величины износа
Наименование неисправности |
Основные причины возникновения повреждений |
Способ обнаружения |
Способ устранения |
Допускаемые величины повреждений по инструкции на ремонт колёсных пар ЦВ-3429. |
|
Равномерный прокат более допускаемого |
Износ из-за действия сил трения между рельсом и колесом и тормозными колодками |
Визуально и при использовании абс. шаблона |
Обточка, если позволяет толщина обода |
КР не более 3 мм ДР не более 5 мм ТО не более 7 мм |
|
Неравномер-ный прокат |
Неоднородная структура металла пов-ти катания и износ в результате развития пов-тного дефекта |
Визуально и при наличии вертикального перемещения букс. узла и конца боковины, а также наличие неравномерности измерений абс. шаблоном |
Обточка, если позволяет толщина обода |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 1,5 мм |
|
Круговой наплыв фаски, выход за боковую грань обода |
Действия гориз. сил в направлении наруж. грани обода, вызывающих направленные пластичные деформации |
Визуально |
Обточка, если позволяет толщина обода |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0 мм |
|
Кольцевые выработки |
Износ при взаимодействии с немеет.колодками, внедрение продуктов износа в тело тонкой композиц.колодки и их воздействие на пов-ть катания как абр.материала |
Визуально или толщиномером |
Обточка |
КР не более 0 мм ДР не более 0,5 мм (глубина), не более 10 мм (ширина) ТО не более 0,5 мм (глубина), не более 10 мм (ширина) |
|
Тонкий гребень |
Визуально, гориз.движок на расст.18 мм от вершины гребня |
Авт.наплавка под слоем флюса с последующей обточкой |
КР не менее 30 мм ДР не менее 30 мм ТО не менее 27 мм |
||
Вертикальный подрез гребня |
То же |
Визуально по углу наклона гребня, контроль спец.шаблоном |
То же |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0 мм |
|
Остроконечный накат гребня |
То же сопровождающееся пластич.деформацией. направленной к вершине гребня |
Токарная и абр.обработка |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0 мм |
||
Толщина обода менее допускаемой, тонкий обод |
Длительная эксплуатация при многократной обточке |
Визуально по наруж.грани обода и измерение толщиномером по кругу катания |
Переформирование |
КР не менее 30 мм ДР не менее 27 мм ТО не менее 24 мм |
|
Ширина обода менее допускаемой |
Обточка внутр.грани для создания измерит.базы |
Кронциркуль и линейка |
Переформирование |
КР не менее 126 мм ДР не менее 126 мм ТО не менее 126 мм |
|
Ползун |
Скольжение, юз колеса по рельсу |
На слух и визуально абс.шаблоном в месте ползуна и за его пределами |
Обточка |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0,5 мм |
|
Навар |
Кратковременное заклинивание, повышение пластичности при нагреве из-за длит.торможения |
На слух и визуально |
Обточка, абр.обработка |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0,5 мм |
|
Выщербины (выкрашивание металла на пов-ти катания) |
Возникновение участков со структурой закалки который приводит к миктротещинам |
На слух и визуально, измеряется длина иглубина |
Обточка |
КР не более 0 мм ДР не более 1 мм (глубина), не более 15 мм (длина) ТО не более 1 мм (глубина), не более 15 мм (длина) |
|
Местн.уширение, раздавливание |
Наличие в металле обода колеса постор.включений, несплошность |
Визуально с кранциркулем илинейкой |
Обточка до полного выхода дефекта |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0 мм |
|
Поверхност.откол наруж.грани обода |
Неоднородность в металле, развитие внутр.дефектов |
Визуально |
Обточка |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0 мм |
|
Откол круг.наплыва |
При прохождении стрел.переводов, горочн.тормозов, крив.участков пути 1:7 |
Визуально |
Обточка |
КР не более 0 мм ДР не более 0 мм ТО не более 0 мм |