2. Технология изготовления крыш вагонов. Контроль качества сборки крыш.

Крыши вагонов представляют собой оболочки кусочно-постоянной или постоянной кривизны. Оболочки подкреплены элементами каркаса в виде продольных обвязок и дуг. При гладкой негофрированной обшивке или поперечной гофрировке в состав каркасов включают стрингеры.

Крыши бывают: несущие, условно-съёмные несущие, съемные не несущие, съёмные несущие.

Построение технологии изготовления крыши зависит от способа соединения обшивки с дугами (сварка с двусторонним или односторонним подводом тока). Скть технологии сводится к следующему:

Сборка каркаса___сварка каркаса___установка листов обшивки(полотном или поочерёдно)___сварка крыши___доработка крыши. Качество сборки крыши не что иное как контроль плотности сварных соединений. Его выполняют 2мя видами: На просвет и контроль проникающими веществами.

Билет № 1

1. Типы упругих элементов рессорного подвешивания и их силовые характеристики.

В рессорном подвешивании применяют достаточно большое количество упругих элементов: листовые рессоры, винтовые пружины, стержневые и торсионные упругие элементы, кольцевые рессоры, резиновые, резинометаллические упругие элементы, пневморессоры.

Силовая хар-ка упругого Эл-та-зависимость между нагрузкой и деформацией.

Жёсткость Эл-та – нагрузка поделить на прогиб.

Энергоёмкость – работа силы, деформирующей упругий элемент на пути, равному деформации.

Удельная энергоёмкость – отношение энергоёмкости упругого Эл-та, к его весу. Она хар-ет эффективность используемого материала в упругом элементе.

Рессора состоит из набранных листов, соединённых шпилькой, и перекрытых хомутом.

Под вагонами используется рессора замкнутого типа (рессора Галахова). Она состоит из 2х пятирядных половин соединённых вместе наконечниками.

Недостатки: большая трудоёмкость в изготовлении и ремонте, значительная масса, непостоянная сила трения(6-8% у новой, 20-25% у б/у), не смягчает горизонтальных толчков.

Цилиндрическая пружина

По сравнению с рессорами пружина позволяет получить необходимые характеристики при меньших габаритах имассе. Они проще в изготовлении и ремонте. Пружина имеет линейную характеристику нагрузки и разгрузки. При больших нагрузках применяют многорядные пружины, одновременно воспринимающие нагрузку всеми пружинами

Торсионная рессора

Это прямой стержень, один конец которого закреплён во втулке(установленной к примеру на раме тележки) а другой жестко связан с рычагом, который соед-н с обрессоренной частью (надр.балкой). Торсион работает на чистое кручение.

Кольцевые рессоры. Этот вид упругого элемента работает на чистое сжатие. Целесообразно применять его для восприятия больших сжимающих нагрузок(поглощ аппараты, рессорное подвеш с осевой нагрузкой более 20т/ось)

Резиновые упругие элементы

Достоинства:1)резина легче стали в 6 раз, 2)имеет внутреннее трение, 3) Из неё можно создать упругие элементы, учитывающие деформацию(сжатия, сдвига, сжатия-сдвига.

Недостатки: Упругие св-ва резины зависят от температуры, режима нагружения (стат или динам), от влияния агрессивных сред и др. факторов.

Пневматические рессоры

Основным элементом пневморессор является резинокордные оболочки или диафрагмы, нах-ся под давлением сж.воздуха и упруго воспринимает внешние нагрузки.

Основным плюсом является возможность реализации статич прогиба большого малой жёсткостью, без отсутствия ограничения по сцеплению. Это обеспечивается регулированием давления сжатого воздуха в пневморессоре в зав-ти от степени загрязн-ти вагона. Выделяют 3 типа: баллонного, диафрагменного и смешанного.

2.Общая схема разработки технологического процесса. Построение технологических процессов в зависимости от типа производства

Технологический процесс-часть производственного процесса направленного на изменение или определения состояния объекта производства.

Характеризуется

-Постоянством рабочего изделия

-Постоянством рабочего места

-Постоянством профессии исполнителя.

1.Анализируем исходные данные

2.Анализируем действующий технический процесс

3.Определение типа производства

4.Выбор техпроцесса аналога

5.Составляем технический план и техническую схему сборки

6.Нормирование и тарификация

7.Выбор технического оборудования или разработка технического задания на проектирование

8.Рассчитать параметры производства, при необходимости выполнить синхронизацию.

9.Уточнение технологического маршрута

10.Разработка маршрутных и операционных карт.

11.Разработка требований безопасности и цеховых планировок.

Ед. производство- техпроцесс только с операционными картами .

Ср. серийное- маршрутные и операционные карты. Оборудование частично специализированное, частично универсальное.

Крупно сер.- маршрутные и операционные карты. Оборудование в основном специализированное, автоматическое и механическое.

Билет №8

1.Критерии выбора допускаемых напряжений при расчетах вагонов по I и III расчетным режимам.

Напряжение- величина, характеризующая интенсивность внутренних усилий в окрестности заданной точки поперечного сечения.

σ_т-предел текучести

σ_в-предел выносливости

При достижении предела текучести начинается смещение слоев атомов друг относительно друга. При этом напряжение остается постоянным, а деформации растут существенно(стержень значительно удлиняется).Причем, после снятия нагрузки стержень не возвращается к первоначальной длине(появляются остаточные пластические деформации).

n>1( коэффициент запаса)

Если напряжения превысят допускаемые напряжения, то под действием переменных нагрузок в несущем элементе появляется усталостная трещина.ю кот.может увеличиваться, что приводит к ослаблению несущего элемента, кот. Разделится на 2 части.

Устанавливаются два основных расчетных режима (I-й и III-й) и один до­полнительный специальный.

По I расчетному режиму рассматриваются относительно редкое соче-тание экстремальных нагрузок.

Основное требование при рас­чете на прочность по этому режиму - не допустить появления оста­точных деформаций (повреждений) в узле или детали.

Допускаемые напряжения по этому режиму выбираются близ­кими к пределу текучести или пределу прочности материала с уче­том характера действия нагрузки (квазистатическая, ударная и т.п.) и свойств материала.

В эксплуатации I режиму соответствуют для грузовых ва­гонов осаживание и трогание тяжеловесного состава с места, со­уда­рения вагонов при маневрах, в том числе при роспуске с горок, эк­стренное торможение в поездах при малых скоростях движения, для пассажирских вагонов - аварийное соударение при маневрах, или столкновение вагонов в нештатных ситуациях, а также аварий­ный рывок (толчок) вагона при следовании в грузовом поезде.

По III расчетному режиму рассматривается относительно частое возможное сочетание умеренных по величине нагрузок, характер­ное для нормальной работы вагона в движущемся поезде.

Основное тре­бование при расчете по этому режиму - не допустить устало­стного разрушения узла или детали.

Допускаемые напряжения по этому режиму выбираются исходя из пределов выносливости материала с учетом совместного дей­ствия квазистатических, вибрационных и ударных нагрузок, влия­ния кор­розии и т.п.

В условиях эксплуатации III режиму соответствует слу­чай движения вагона в составе поезда по прямым и кривым уча­сткам пу­ти и стрелочным переводам с допускаемой скоростью вплоть до кон­струкционной при пери-одических служебных регули­ровочных тор­можениях, периодических умеренных рывках и тол­чках, штатной работе механизмов и узлов вагона.

1. Z хребтовой балки σ_т= 420 МН/м² 10ХСНД, 15Г2СФД

2. Верхняя обвязка полувагона σ_т= 420 МН/м² 14ХГНДФ, 16Г2АФД

3.Стойка полувагона σ_т= 420 МН/м² 14ХГНДФ, 16Г2АФД

4. Двутавр хр. балки σ_т= 420 МН/м² 14ХГНДФ, 16Г2АФД

5. Обшивка полувагона σ_т= 450 МН/м² 10ХНДПФ

2.Формированием колесных пар

Называется соединение колес с осью по соответствующим техническим условиям, которое осуществляется прессовой посадкой. Технические условия формирования определены стандартом и специальной инструкцией ЦВ МПС по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар.которые предусматривают прессовую посадку. Соблюдение требований к прочности соединения должно обеспечить передачу вращающего момента колесной парой без ослабления соединения и смещения (сдвига) колеса относительно оси. Установлены два типа колесных пар РУ1-950 с осями типа РУ1 и РУ1Ш-950 с осями типа РУ1Ш. Оба типа с колесами номинальным диаметром по кругу катания 950 мм. Основным параметром, обеспечивающим прочность соединения, является правильно выбранный натяг (разность сопрягаемых диаметров колеса и оси перед напрессовкой, когда диаметр оси больше). 

Однако на качество соединения при прессовом способе оказывают влияние многочисленные дополнительные факторы, определяющие относительную стабильность технологического процесса, к которым относятся: 

- шероховатость посадочных поверхностей колес и оси; 

- твердость материала оси и колес;

- геометрические размеры и формы сопрягаемых поверхностей; 

- качество смазки при запрессовке;

- скорость запрессовки; 

-температурные условия ,в которых производится процесс запрессовки. Исследованиями установлено, что наилучшие результаты достигаются при обработке отверстия ступицы колеса по параметру шероховатости 3,2, а подступичных частей по параметру 1,25. Большое влияние на прочность соединения оказывают геометрические формы посадочных поверхностей колес и оси, поэтому их искажение допускается минимальным. 

Так, овальность отверстия ступицы колеса не должна превышать 0,025 мм, а конусообразность 0,05 мм при условии, что больший диаметр отверстия расположен с внутренней стороны колеса. 

Для плавного захода оси в ступицу колеса при запрессовке наружный конец подступичной части оси на длине 7—15 мм должен быть обточен на конус. Скорость движения плунжера пресса при запрессовке должна быть не более 3 мм/с. Элементы формируемых колесных пар перед запрессовкой должны иметь одинаковую температуру. Допускается разница температур не более 3 0 °С при условии превышения температуры колеса над температурой оси.

Холодная напрессовка колеса на ось производится по технологии, которая предусматривает три основные операции:подготовительную, формирования (запрессовки) и контроля. В процессе подготовительной операции производят:

- подбор пары колес к оси по величине натяга и размерам по кругу катания;  

- подготовку сопрягаемых поверхностей оси и колес к запрессовке (обезжиривание, протирка, нанесение слоя смазки);

- предварительную сборку колесной пары на прессе. 

Подбор колес по натягу можно осуществить двумя способами: селективным или приточкой колес к подступичной части оси. Селективный способ предусматривает подбор колес и оси по фактическим размерам посадочных мест. 

Для этого необходимо иметь достаточное  количество окончательно обработанных  колес. Второй способ (система вала) экономически более выгоден, так как при достаточно совершенной технологии обработки оси можно достичь постоянства размеров (в пределах установленных допусков) ее подступичных частей, а отверстия ступиц колес притачивать по размерам оси для получения посадки с натягом.

Этот способ позволяет осуществить полную автоматизацию механической обработки сопрягаемых поверхностей на требуемый натяг. 

Колеса, подбираемые на одну колесную пару, должны иметь разницу диаметров по кругу катания не более 1 мм.

Посадочные поверхности колес и оси перед запрессовкой тщательно очищают, насухо протирают и смазывают для предохранения от задиров, заедания и для уменьшения трения. В качестве смазочного материала следует применять натуральную олифу или термообработанные растительные масла (льняное, конопляное, подсолнечное). 

В зарубежной практике в качестве смазочного  материала   применяют   густотертые  цинковые  белила. Подготовленную колесную пару запрессовывают на специальных гидравлических прессах одно- или двустороннего действия, оборудованных самопишущими приборами для записи индикаторной диаграммы, по которой контролируют качество запрессовки.

На прессах одностороннего действия колеса запрессовывают поочередно с поворотом колесной пары. На прессе двустороннего действия одновременно запрессовывают два колеса с записью раздельных диаграмм. В процессе запрессовки расположение колес относительно середины оси контролируют приборами. Прессы для запрессовки не следует использовать для распрессовки колесных пар, так как распрессовочные усилия превосходят запрессовочные и пресс может разрегулироваться. На основе большого количества опытно-исследовательских работ определены критерии качества (пригодности) прессовых соединений, реальная форма диаграммы которых имеет отклонения от формы теоретической из-за влияния различных факторов

Тепловая посадка обладает следующими преимуществами по сравнению с прессовой: не возникают механические повреждения сопрягаемых поверхностей в процессе напрессовки, которые снижают предел выносливости колесной пары; повышаются усилия распрессовки колес (за исключением случаев интенсивного их нагрева), по которым обычно оценивают надежность соединения колеса с осью.

Применяя тепловой способ посадки, можно обеспечить комплексную механизацию и автоматизацию производственного процесса, упростить технологический процесс сборки, так как в этом случае исключается зависимость качества соединения от многих факторов. Наряду с положительными  качествами тепловой  способ  обладает существенными недостатками: 

- увеличиваются затраты на сборку   колесных   пар   из-за   больших    расходов    на    нагрев   колес; 

- усложняется процесс распрессовки колес при расформировании колесных пар;

-не   имеется   достаточно   эффективного   способа   контроля   надежности   соединения   и   защиты  зоны   контакта   ступицы   колеса и оси от фреттинг-корррзии.

Билет №2