5. Виды износа деталей вагонов. Мероприятия по снижению износа.

При эксплуатации вагона его детали и узлы изменяются из-за естественного изнашивания.

Изнашивание – постепенное разрушение деталей или их покрытий при трении или других видах контакта с внешней средой, сопровождающиеся изменением размеров или свойств (твердости, пластичности и т.д.).

Износ – результат процесса изнашивания, который проявляется в виде остаточных деформаций.

Различают следующие группы изнашивания:

а) механическая – в результате воздействия твердых частиц на трущиеся поверхности.

Виды механического изнашивания:

– образивное, – гидро- и газообразивное, –усталостное, – кавитационное, – эрозионное.

Образивное изнашивание – результат механических воздействий твердых тел или частиц, оказывающих режущее или царапающее действие при относительном перемещении (наиболее распространенное среди сопряжений). Интенсивность линейного изнашивания стали:

– скорость изнашивания, мкм /ч,

где С – коэффициент пропорциональности,

р – нагрузка, Н;

υ – скорость скольжения, м /с;

Н – твердость металла.

Гидро- и газообразивное изнашивание – в результате воздействия частиц твердых, увлекаемых потоком жидкости или газа.

Усталостное изнашивание – изменение поверхности трения в результате повторного деформирования материала, приводящего к возникновению трещин и отделению частиц. Возникает под действием знакопеременных нагрузок, при этом происходит постепенное расшатывание кристаллической решетки металла и затем внезапное разрушение детали.

Кавитационное изнашивание происходит в условиях гидро-динамической кавитации – нарушения сплошности внутри жидкости.

Эрозионное изнашивание – в результате воздействия потока жидкости или газа.

б) Молекулярно-механическое изнашивание – в результате одновременного механического воздействия и воздействия молекулярных или атомных сил (схватывание с последующим разрушением). Схватывание возникает в отсутствие смазки при υ < 1 м /с и удельном давлении большем предела текучести материала. Пластическая деформация сопровождается схватыванием. Больше подвержены этому мягкие стали.

в) Корозионно-механическое изнашивание происходит при трении металла с одновременным химическим взаимодействием со средой. Образуются пленки окислов, химические соединения с последующим их разрушением, т.е. результат окислительного изнашивания и изнашивания при фреттинг-коррозии. Для повышения износостойкости деталей необходимо использовать возможности увеличения сопротивляемости поверхности повторным деформациям. С целью уменьшения интенсивности изнашивания необходимо:

1. Снижать давление на поверхности трения и обеспечивать равномерное распределение нагрузки в зоне контакта;

2. Предотвращение попадания в зону трения пыли и образива;

3. Применять самосмазочные материалы и смазки с противозадирными свойствами;

4. Рационально использовать материалы пар трения и выбирать методы их упрочнения.

37. Технология изготовления цилиндрических винтовых пружин предусматривает выполнение следующих операций: контроль пружинной стали перед пуском в производство, резка прутков, оттяжка концов заготовки, нагрев под навивки и навивка, термообработка, упрочнение. Пружинную сталь перед пуском в производство выборочно контролируют по длине прутков, диаметру и состоянию поверхности. Перед завивкой концы заготовок нагревают в щелевых печах до Т 900-800°С. Концы оттягивают на молоте или на ковочных вальцах. Для прутков диаметром 13 мм и меньше можно концы не оттягивать. После оттяжки на боковую поверхность оттянутого конца пружины в горячем состоянии наносят маркировку: порядковый номер, год и месяц, марку стали. Пружины с диаметром прутка 16 мм и менее не маркируют. Навивку нагретых прутков выполняют на специальных станках. После навивки выравнивают ша витков на калибровочном прессе, поджимают концы пружины и проверяют её высоту. Если технологически невозможно навить и закалить пружину с одного нагрева, то после навивки её повторно нагревают под закалку. Все пружины после закалки подвергаются отпуску. Между закалкой и отпуском не более 4 ч. Охлаждают в воде - 100°С. При серийном производстве пружины с диаметром прутка 14мм и более и наружным диаметром более 80 мм подвергают упрочнению – наклепу в специальной дробеметной установке. Кроме дробеметной обработки, применяют заневоливание, заключающееся в выдерживании пружин в сжатом состоянии в течении определённого времени. Расчетная жесткость заневоленной пружины значительно больше, чем незаневоленной. Листовые рессоры изготовляют из полосового проката желобчатого прямоугольного сечения. Испытания на остаточную деформацию производиться под действием пробной нагрузки двукратным нагружением рессоры. После снятия нагрузки измеряют высоту рессоры в свободном состоянии и нагружают снова. Снимают нагрузку и вторично замеряют высоту рессоры. При этом она должна оставаться не изменой.

40. 1.Трещины в узлах, образованных ударной стенкой зева и боковой стенкой большого зуба, а также между этой стенкой и тяговой стороной большого зуба. 2.Трещины в углах проемов для замка и замкодержателя. Трещины в месте перехода головы к хвостовику и трещины в стенке отверстия для клина тягового хомута. Повреждения в этой зоне характеризуются хрупким разрушением и в большинстве своем происходят в результате износа перемычки. Уменьшение толщины перемычки происходит в результате износа упорной поверхности хвостовика от взаимодействия с упорной плитой. Износы тяговых и ударных поверхностей большого и малого зубьев существенно ухудшают продольную динамику вагонов и могут явиться причиной саморасцепов, износы поверхностей корпуса в месте соприкосновения с поверхностями проёма ударной розетки происходят в случае отклонения оси корпуса автосцепки в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При достижения определенного значения износа прочность стенок становиться недостаточной, хвостовик начинает изгибаться в горизонтальной плоскости, и в этом месте появляются трещины.

41. Повреждения деталей механизма сцепления и износы поверхностей устраняют сваркой и наплавкой. Рекомендуется использовать полуавтоматическую наплавку порошковой проволокой, а также наплавку лежачим пластинчатым электродом. Поверхности замка, имеющие небольшие площади и достаточно сложную форму наплавляют обычно вручную. Наплавленную поверхность замыкающей части замка обрабатывают в основном на вертикально- фрезерных станках. Погнутые замкодержатели выправляют нагретыми до температуры 820-900 в специальном штампе. Предохранители замка, имеющие деформации плеч, правят в нагретом состоянии под прессами с использованием специальных штампов. Поверхности и под шип восстанавливают электронаплавкой после правки. На опору в нижней части кармана укладывают подъемник большим пальцем к верху. В окно вводят замкодержатель противовесом вперед и навешивают на шип. В окно вкладывают замок с предварительно надетым на него шип предохранителем так, чтобы замок стал на свою опору, верхнее плечо предохранителя легло на полочку. В отверстие на стенке снаружи вставляют валик подъемника, который входит в квадратное отверстие в подъемнике замка. Правильность сборки механизма проверяют вдавливанием замка рукой внутрь кармана и при отпускании замок должен свободно возвращаться в исходное положение.

42. Для восстановления изношенных поверхностей корпуса применяют полуавтоматическую и автоматическую сварку, которая производится на сварочных установках. Технология наплавки лежачим пластинчатым электродом состоит в том, что на наплавляемую поверхность насыпают слой флюса. Сверху флюса укладывают прижимную медную или графитовую пластину. Процесс наплавки этим методом автоматизирован полностью. Вручную выполняют только вспомогательные операции. Поверхностью корпуса, наплавленная другим способом, требует механической обработки. В последние годы увеличивается кол-во корпусов, имеющих уширение зева головы и деформации хвостовика. Уширение зева определяется шаблоном. При обнаружении уширение зева или изгиба хвостовика вертикальной или горизонтальной плоскости (3мм), корпус необходимо править с предварительным подогревом до 800-850 с выдержкой в печи в течение 1 часа для равномерного прогрева корпус по сечению. Корпусы нагревают в печах с восстановительной или нейтральной атмосферой для того, чтобы избежать выгорания углерода и легирующих просадок в процессе нагрева.