Конспект для проведения технических занятий по теме Порядок и методы выявления трещин в литых деталях тележки и колесных парах
 Скачать 5.33 Mb.
|
|
УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер эксплуатационного вагонного депо Инская ___  _ А.В. Алагулов «_24__» _____01_______ 2014 Конспект для проведения технических занятий по теме: «Порядок и методы выявления трещин в литых деталях тележки и колесных парах» Контроль технического состояния тележек грузовых вагонов Контроль технического состояния тележек производится с пролазкой для определения состояния элементов тележки; соответствия размеров и износов элементов тележки установленным нормам. Не допускается наличие трещин или изломов в литой боковине, надрессорной балке.  Рисунок 1 - Дефекты тележек Период 2001 - 2013 гг. на сети железных дорог допущены случаи излома боковых рам
2012 год – 23 боковых рамы
2013 год – 37 боковых рам
Причины появления трещин На процесс образования и развития трещин особое влияние оказывают повышенные динамические нагрузки. Возникающие динамические удары, оказывают отрицательное влияния на литые детали тележки и колесные пары, особенно на внутренний радиус R-55 литой боковой рамы. Признаками повышенных динамических нагрузок в эксплуатации является: изломавшиеся пружины рессорного комплекта, выбитые пружины рессорного комплекта, просадка пружин, изношенные фрикционные клинья, ослабление и срез заклёп фрикционных планок, сдвиг надбуксовых пластин, выбитые надбуксовые пластины. Дефекты на поверхности катания колес (ползуны, навары, выщербины, особенно неравномерный прокат) так же увеличивают вероятность появления трещин. Наиболее опасно появление трещин во внутреннем радиусе R-55. Зарождение трещин происходит в нижней части буксового проема на труднодоступной для осмотра горизонтальной поверхности в процессе развития трещина переходит на вертикальную поверхность, где должна быть выявлена при тщательном осмотре со стороны колеса. Потенциально опасными к возникновению трещин являются боковые рамы со сроком изготовления от 1 года до 4 лет. Основной причиной изломов является наличие в сечении изломов усадочных раковин, старых усталостных трещин, литейных дефектов в виде пор. Характеры изломов представляют собой в основном наличие данных дефектов в нижней части буксового проема на горизонтальной поверхности с последующим выходом на вертикальную поверхность. Методы выявления трещин в боковых рамах и надрессорных балках тележки Осмотрщики–ремонтники и осмотрщики вагонов обязаны знать и уметь применять опыт работы передовых осмотрщиков сети дорог, при осмотре вагонов для выявления дефектов в невидимой для осмотра зоне использовать досмотровую штангу.
Рисунок 2 – Досмотровая штанга Чаще других разрушение боковых рам тележек происходит в зимнее время в холодном климате (повышается хрупкость металла, увеличиваются динамические силы). ОРВ при встрече поездов особое внимание должны обращать на «галапирование» тележки, дребезжание рычажной передачи. При осмотре вагонов ОРВ должен обращать отдельное внимание на состояние рессорного комплекта, поверхности катания колесных пар, наличие и состояние узла крепления валика подвески башмака и.т.д. Чаще всего трещины возникают в невидимой для осмотра зоне (опорные поверхности пятника, наклонные опорные поверхности надрессорной балки, опорные поверхности боковых рам), но при своем развитии они всегда выходят в видимую для осмотра зону. Признаками наличия трещин, являются, скопление валика пыли летом (в трещину забивается пыль, к которой прилипают следующие слои), скопление инея зимой (те же причины). В месте образования свежей трещины всегда тень, что хорошо видно при их освещении фонарем в темное время суток. Причины появления трещин. 1) Если расстояние от шкворневой балки до верхней поверхности боковой рамы менее 30 мм, то при вписывании в кривые участки пути происходят удары кузова о боковину. 2) Чаще всего трещины образуются у боковых рам тележек вагонов, эксплуатируемых с максимальной загрузкой – это цементовозы, зерновозы, полувагоны, цистерны. Из приведенного перечня чаще всего перегружаются полувагоны, что ведет к дополнительной нагрузке на боковые рамы. 3) Если пружины рессорного комплекта сжаты (сомкнуты) до предела, тележка работает жестко, смягчения удара не происходит. Это приводит к образованию трещин в зоне технологических окон на внутренней стенке снизу и сверху. 4) Образование трещин в боковых рамах тележек происходит в зоне буксового проема от неравномерного проката, ползуна, чрезмерной загрузки вагона, неправильной комплектовки тележки. На месте образования трещин выступает коричнево-красный налет, в зимнее время появляется снежно-масляный валик. 5) Наличие изгиба боковой рамы тележки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, т.е. пропеллерность приводит к образованию трещин в зоне над буксовым проемом и в его наружных углах 6) Повышение хрупкости металла, увеличения динамической силы в зимнее время года и холодном климате. 7) Появление трещин вследствие наличия дефектов литья в любой зоне боковой рамы. 8) Плотное прижатие буксы к опорной поверхности боковины; излом, просадка пружин. 9) Отсутствие зазора между горизонтальными скользунами – «зажаты»; излом скользуна. 10) Неравномерная загрузка и размещение груза в вагоне (загрузка на одну сторону). 11) Износ и ослабление крепления фрикционных планок, износ гасителей колебаний, излом клиньев, неравномерная выработка фрикционных клиньев, отсутствие коробок скользунов или излом скользуна.   Рисунок 3 – Дефекты боковой рамы Таблица 1 – Критерии браковки боковой рамы в эксплуатации
Осмотр надрессорной балки тележки При осмотре надрессорных балок особое внимание необходимо обращать на надрессорные балки со сроком службы 20 и более лет. Опасные зоны надрессорной балки расположены в районе подпятника, нижнего пояса балки, выемки (или паза) для фрикционного клина, опоры под коробку скользуна, кромок окон. Основная доля повреждений приходится на наклонные опорные поверхности и опорную поверхность подпятника. Часто трещины возникают в буртах, ограничивающих поперечные перемещения фрикционного клина, поперечные и продольные трещины в верхних, нижних и вертикальных поясах надрессорных брусьев. Эти трещины выявляются при их дальнейшем развитии и выходе в видимую зону. Одной из причин неисправности надрессорных балок может являться отсутствие или увеличенный зазор между скользунами вагонов. Трещины в местах расположения шкворня, направленные в сторону бурта подпятника, образуются при увеличении шкворневого отверстия. Образование этих трещин в подпятнике происходит из-за резких ударов вагонов при роспуске их с сортировочных горок В надрессорной балке не допускаются: - поперечные трещины верхнего пояса, нижнего пояса и вертикальных стенок (независимо от размеров); - продольные трещины верхнего пояса и вертикальных стенок суммарной длиной более 250мм; - трещины опорной поверхности подпятника, выходящие на наружный бурт (независимо от размера), не выходящие за наружный бурт, длиной более 250 мм; - трещины на наклонных поверхностях клиновых проемов, выходящие на внутреннюю полость; - продольные трещины нижнего пояса (независимо от размера), надрессорные балки с такими дефектами ремонту не подлежат; - запрещается постановка надрессорных балок с приваренными пластинами на наклонных поверхностях.  Рисунок 4 – Дефекты надрессорной балки Таблица 2 – Критерии браковки надрессорной балки в эксплуатации
Чаще всего трещины возникают в невидимой для осмотра зоне (опорные поверхности пятника, наклонные опорные поверхности надрессорного бруса, опорные поверхности боковых рам), но при своем развитии они всегда выходят в видимую для осмотра зону. Признаками наличия трещин являются скопление валика пыли летом (в трещину забивается пыль, к которой прилипают следующие слои), скопление инея зимой (те же причины). В месте образования свежей трещины всегда тень, что хорошо видно при их освещении фонарем в темное время суток. ОСМОТР КОЛЕСНЫХ ПАР В процессе эксплуатации колесных пар образованию трещин способствуют: дефекты на поверхности катания колеса, повышенная бальность пути, неровности на поверхности головок рельс. Разрушению колесных пар предшествует длительный период развития трещины. Чаще всего зарождается усталостная трещина с внутренней стороны колеса (со стороны гребня), на приободной части диска. В дальнейшем трещина увеличивается и выходит на внешнюю поверхность диска колеса. Образование трещин особенно возрастает при наличии на поверхности катания колес следующих дефектов: - неравномерного проката; - ползунов; - наваров; -выщербин; Эти дефекты удобно выявлять при встрече поезда сходу (неравномерный прокат выявляется по биению рычажной передачи, по наличию и состоянию валика подвески башмака, срезу шплинтов, излому предохранительных скоб, местному уширению обода колеса). Наибольшее количество изломов приходится на - полувагоны; -вагоны, загруженные до 70 т и более; -колесные пары с толщиной обода от 22 до 35 мм; -в зимнее время года (с сентября по март). Трещины Запрещается эксплуатация колёсных пар в любой части оси, ободе, диске или ступице колеса. Выявление трещин в ходовых частях вагонов на ПТО производится путём визуального осмотра и остукивания поверхности катания колеса. Остукивание поверхности катания колёс производится только при отжатых тормозных колодках контрольным молотком осмотрщика с ручкой длиной 0,6-0,7 м. При визуальном осмотре необходимо обращать внимание на участки, где появление трещин наиболее вероятно (рис. В18), уделяя особое внимание ходовым частям вагонов, имеющих косвенные признаки образования трещин. Так как трещины в дисках и изломы ободов колес происходят в колесных парах, имеющих дефекты по кругу катания колес, а также у длительно проработавших, изношенных, имеющих тонкий обод колес, рекомендуется особо внимательно осматривать колесные пары с толщиной обода 35 мм и менее у тележек, имеющих признаки неравномерного проката или ползуна. Наиболее выраженные признаки неравномерного проката: отсутствие контрольного шплинта крепления валика подвески или разработанное отверстие на скобе крепления данного шплинта, отсутствие валика подвески, колодочного клина и колодки, гайки триангеля, блестящие пружины рессорного комплекта и др. У таких колес необходимо определить расположение неравномерного проката на ободе по износу фаски или местному уширению (раздавливанию). Необходимо внимательно осмотреть в этой зоне обод и диск колеса с обеих сторон, обстучать обод контрольным молотком. При наличии трещины звук глухой, дребезжащий, быстро затухающий, нет четкой отдачи молотка, он как бы "прилипает" к колесу; при отсутствии трещины молоток легко и часто подпрыгивает, звук чистый, звонкий. На каждом остуканном колесе с толщиной обода менее 35 мм на внутренней поверхности обода колеса наносится меловая разметка: буквы Ир в круге диаметром примерно 150 мм. При визуальном осмотре колёсной пары признаками наличия трещин являются: разрывы краски, отслоения металла и окалины, вдоль трещины в летнее время выделяется металлическая пыль, ржавчина (могут быть потёки), в зимнее время вдоль трещины образуется иней.
Не допускаются к эксплуатации колесные пары, имеющие трещины в любой части оси (рис. В19). Наиболее опасными в эксплуатации являются поперечные трещины. Такие трещины возникают на шейке оси (1), на галтели шейки оси(2), на цилиндрической поверхности галтели предподступичной части(3), в средней части оси(4). Поперечные трещины в осях возникают главным образом по следующим причинам: - перегрев буксового узла, - перегрузки вагона сверх установленной нормы, - аварии подвижного состава, - наличие дефектов на поверхности катания колес (перечислены выше). Продольные трещины чаще всего появляются из-за пороков металла. Трещины выявляются внешним осмотром. Скрытые трещины можно обнаружить по ряду признаков: в сырую погоду над трещиной образуется валик из пыли и ржавчины. Это происходит потому, что в трещину попадает влага, которая вызывает коррозию (ржавление) металла. Ржавчина выступает из трещины в виде валика. Зимой такой валик покрывается инеем с размером иголок больше, чем в других местах оси, где нет трещин. Вздутие краски в местах сопряжения ступицы колеса с осью свидетельствует о возможной трещине подступичной части оси под ступицей колеса.  3 1 2 4 Рис. - Дефекты оси колёсной пары Метод применения перочинного ножа ОВ Кермас Р.Ю.  Для своевременного выявления трещин в литых деталях тележки и колесных парах при выполнении технологического обслуживания подвижного состава применять метод перочинного ножа (согласно п.2.1 протокола проведения дорожной школы под представительством начальника службы А.И. Черевко №715 от 28.10.2011г). При техническом обслуживании вагон осматривать как можно ближе, находясь к деталям и узлам. Для выявления трещин в трудновыявляемых местах применять фонарь даже в дневное время, луч света направлять под углом 30-45 градусов. При выявлении литых деталей тележки с признаками наличия трещин зачищать участок перочинным ножом. Перочинный нож используется при наличии расслоений краски, разрывах краски, при повышенной пористости металла, при сколах и выкрашиваниях металла. При зачистке перочинным ножом, трещина цепляется за лезвие ножа. Компактность перочинного ножа позволяет использовать его в труднодоступных для зачистки щеткой места. После зачистки производить осмотр с применением лупы и зеркала. При осмотре колесных пар внимательно осматривать наружную часть обода, так как в процессе торможения у колеса с тонким ободом при интенсивном торможении или неисправности тормоза происходит сильный нагрев обода и при попадании снега происходит закалка наружной грани. Снаружи тонкая его часть быстро остывает, что приводит к появлению термических микротрещин. Впоследствии эти трещины интенсивно развиваются в связи с контактом тонкого обода и рельса, который как бы сминается и тем самым ускоряет развитие трещины. М  ЕТОД ВЫЯВЛЕНИЯ ТРЕЩИНВ ЛИТЫХ ДЕТАЛЯХ ТЕЛЕЖКИ И КОЛЕСНЫХ ПАРАХ ОРВ Максимова Александра Александровича (ПТО ИНСКАЯ парк «Буки») Применение приспособлений и инструмента облегчают осмотр труднодоступных мест и позволяют предотвратить излом. Осмотрщик-ремонтник вагонов Максимов Александр применяет в своей работе шуруповерт с различными насадками, который позволяет производить зачистку труднодоступных мест и выявить трещину. Насадку круглой формы ОРВ Максимов А.А. применяет для зачистки приободной части колеса, как с наружной, так и с внутренней стороны, так как радиус насадки приближен к радиусу приободной части колеса. Насадка продолговатой формы в основном применяется для зачистки боковых рам внутреннего радиуса R-55. Насадка-щётка из металлического ворса предназначена для снятия слоев краски, удаление ржавчины, окалины, раковин. Удобно применение такой насадки для зачистки технологического окна боковой рамы тележки. Произведенная с помощью шуруповёрта зачистка более качественная и позволяет уже на ПТО определить поверхностная трещина или распространяется в глубину металла детали. Так зачистка горизонтальной поверхности внутреннего радиуса R- 55 боковой рамы, без шуруповерта очень затруднительна из-за трудной доступности, и произвести качественную зачистку металлической щёткой невозможно. Особенно ценно применение шуруповерта при выявлении и подтверждении трещин приободной части колеса, т.к. эта зона не доступна для зачистки напильником или щеткой.  При осмотре необходимо обращать внимание на производителей литых деталей тележки и колесных пар. И имеющийся анализ уже изломавшихся деталей, позволяет сделать вывод о наиболее вероятных местах появления трещин, причинах их возникновения и развития. При наличии дефектов на поверхности катания колес, повышенных динамических нагрузках необходимо производить более тщательный осмотр и производить зачистку детали. Чем больше признаков динамических нагрузок тем больше вероятность возникновения трещин. Изломавшиеся пружины рессорного комплекта, изношенные фрикционные клинья, ослабление и срез заклёп фрикционных планок, выбитые пружины рессорного комплекта, наличии блестящей полосы, следов удара на упорных поверхностях буксовых проемов, смыкание витков пружин рессорного комплекта, сдвиг поясов котла цистерны и т.д. должны являться сигналом к необходимости зачистки внутреннего радиуса R- 55 литой боковой рамы вагона. Возникновение трещин и их развитие на колесах связано с полнотой обода колеса, при величине обода более 40 мм трещины возникают с наружной стороны при, толщине менее 40 мм с внутренней стороны обода. ОРВ Максимов обращает внимание на клейма изготовителей колёс, при наличии клейма «20» развитие трещин более вероятно с наружной стороны, развитие трещин происходит и переходом с вертикальной на горизонтальную поверхность. У твердосплавных колес чаще возникают термические трещины, которые в дальнейшем приводят к их развитию в ободе колеса. Осмотрщик вагонов при осмотре имей лупу, щётку, досмотровую штангу, фонарь в любое время суток. Направляй луч света под углом 35-40 градусов, обрати внимание на излом пружин, износ фрикционных клиньев, ослабление или срез заклёпок фрикционных планок, наличие дефектов на поверхности колес. Обрати особое внимание на внутренний радиус R-55 боковых рам.  Список литературы для самостоятельного изучения: 1.Информационный листок передового опыта ОВ Кермас Р.Ю. 2.Информационный листок передового опыта ОРВ Максимов А.А. 3.Конструкция , техническое обслуживание и текущий ремонт грузовых вагонов. Б.В.Быков 4.Инструкция по техническому обслуживанию вагонов в эксплуатации. Вопросы для принятия зачета: Анализ изломов на текущий период. Места наиболее вероятного трещин в боковых рамах. Места наиболее вероятного появления трещин в надрессорных балках, колесных парах Влияние динамических нагрузок на процесс образования и развития трещин. Признаки повышенных динамических нагрузок. Передовые методы выявления трещин (Кермас Р.Ю., Максимов А.А.).  Конспект составила: Инженер по подготовке кадров О.А. Нестеренко | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
а)
б)
в)