1. Назначение и устройство оси колесной пары.

Ось колесной пары — наиболее ответственная деталь ходовых частей вагона. Конструкция оси, ее материал и технология производства строго регламентированы. Размеры и конструкцию оси определяют в зависимости от величины допускаемой нагрузки, типа подшипника, применяемого в буксовом узле, и назначения колесной пары (с тяговым приводом или без него, с типовым дисковым или колодочным тормозом и т.д.).

В колесных парах грузовых и пассажирских вагонов в основном применяют ось РУ1 (унифицированная роликовая под подшипники качения).

Ось изготавливается ковкой из осевой стали Ос.Л с последующей нормализацией и отпуском. У оси различают следующие участки: буксовые шейки, предподступичные части, подступичные части, шейки под моторно-осевые подшипники тягового двигателя и среднюю часть. Диаметры отдельных частей различны и переходы должны быть плавными; их называют переходными галтелями. На концах оси имеется резьба для гаек роликоподшипников, паз для стопорной пластины и два отверстия М16 для болтов, крепящих пластину.

После обточки подступичные части и шейки оси колесной пары накатывают роликами и шлифуют. Особое внимание уделяют обработке переходных галтелей, так как от этого зависит степень концентрации напряжений и усталостная прочность оси.

Центр движущего колеса коробчатой конструкции изготавливается отливкой, состоит из удлиненной ступицы, обода и соединяющей их средней двустенной части с облегчающими отверстиями. На обод насаживают бандаж. Канал, закрываемый пробкой, предназначен для подачи масла под давлением при распрессовке колесной пары. После отливки колесные центры отжигают для снятия внутренних напряжений.

Рисунок 1- Ось колесной пары

1-средняя часть; 2-шейка под моторно-осевой подшипник; 3-подступичная часть; 4-предпдступичная часть; 5- буксовая шейка; 6-паз под стопорную пластину.

На концах имеется резьба для корончатой гайки, а с торца - резьбовые отверстия для болтов стопорной планки;

- предподступичные части служат для напрессовки лабиринтного кольца задней буксовой крышки;

- подступичные части служат для напрессовки колесных центров;

-шейки под моторно-осевые подшипники для размещения вкладышей ;

-средняя часть соединяет все части оси.

Основные неисправности оси колесной пары.

В средней части оси в условиях эксплуатации образуется ряд не­исправностей.

Рисунок 2 – Неисправности оси колесной пары

Наиболее опасными дефектами являются поперечные трещины 1. Выполненный анализ большого количества осей с изломами в сред­ней части показал, что подавляющее большинство трещин имеет усталостный характер и вызван многократным повторением цик­лических нагрузок, усиленных дополни­тельным влиянием заг­рузки вагонов сверх установленных норм, неравномерным рас­пределением груза по кузову , усталостью ме­талла, наличием концентраторов напряжений, а также дефектами поверхностей катания колес (ползун, выщерблина и т.д.), вызывающими дополнительные динамические на­грузки. При обнаружении поперечных трещин в оси независимо от других параметров колесная пара подлежит расформированию.

Продольные трещины 2 образуются вследствие наличия в поверх­ностных слоях металла дефектов Технологического происхождения в виде неметаллических включений, закатов, плен, забоин. Оси ко­лесных пар с продольной трещиной длиной более 25 мм заменяются исправными. Браковка наклонных трещин 3 зависит от угла наклона α к образующей оси. При угле наклона 30° и менее, трещина отно­сится к продольным, а при угле α а более 30° — к поперечным.

Трещины можно обнаружить с помощью ультразвуковой или магнитной дефектоскопии, либо визуально (в условиях ПТО) по ряду внешних признаков. Практикой установлено, что пленка крас­ки в зоне расположения трещины плотно не прилегает к оси, а в некоторых случаях вздувается в виде пузыря или отслаивается. Бо­лее глубокие трещины могут быть обнаружены летом по скопле­нию пыли, а зимой по наличию инея. Объясняется это тем, что в трещине концентрируется влага, к которой летом прилипает пыль, а зимой влага превращается в иней.

Кольцевые выработки на средней части оси 4 возникают от тре­ния вертикальных рычагов и горизонтальных тяг, неправильно со­бранной или неправильно отрегулированной рычажной передачи тормоза или их падения на ось. Значительная глубина истирания может привести к излому оси,

поэтому колесные пары с протертос­тью оси глубиной, более 2,5 мм бракуются.

Забоины и вмятины 5 – механические повреждения, которые ха­рактеризуются образованием местного углубления, возникающего в результате пластической деформации от удара каким-либо пред­метом (чаще всего в процессе погрузки или выгрузки колесных пар). Оси колесных пар бракуются по этим дефектам, если диаметр оси в месте его расположения меньше допускаемого.