Текст
                    Т384
ТЕХНОЛОГИЯ
ВАГОНОСТРОЕНИЯ
И РЕМОНТА ВАГОНОВ
Под редакцией В. И Безценного
Утверждено
Главным управлением
учебными заведениями МПС
в качестве учебника для студентов
транспортных вузов
I
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1976

УДК 629.45/.46.002.2+ 629.488 Технология вагоностроения и ремонта вагонов. Под. ред. В. И. Безценного. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. М., «Транспорт», 1976. 432 с. Авт.: В. И. Везде н н ы й, В. С. Герасимов, Б. М. Керни ч, И. Ф. Скиб а, Л. В. Т е- р е ш к и н. В книге описаны производственные и технологи- ческие процессы вагоностроительного и вагоноремонт- ного производства, приведены виды и причины возник- новения износов, указаны способы восстановления де- талей, изложена технология изготовления и ремонта основных узлов и деталей вагонов. Утверждена в качестве учебника для студентов институтов железнодорожного транспорта, а также может быть использована инженерно-техническими работниками вагонного хозяйства и вагонострои- тельных заводов, связанными с постройкой и ремон- том вагонов. Ил. 214, табл. 38, список лит. 28 назв. Книгу написали: И. Ф. С к и б а — введение и главы I—V; В. С. Герасимов — главы VI, IX, X (пп. 56—60), XIX — XXI; Б. М. К е р н и ч — главы VII, VIII, X (пп .53—55), XI, XVI, XVIII (пп. 95—98); Л. R. Терешкин — главы XII, XVII, XVIII (пп. 99—102); В. И. Ьезценный — главы XIII — XV« Т 31802-154 j с д yg Q4& (01)-76 Издательство «Транспорт», 1976
введение Технология вагоностроения и ремонта вагонов является наукой, которая изучает сущность, взаимосвязь, развитие многочисленных и разнообразных технологических процессов, используемых при из- готовлении и регонте вагонов в целом и отдельных деталей, а также процессов сборки и монтажа узлов и частей вагонов. Учебная дисциплина «Технология вагоностроения и ремонта ва- гонов» охватывает многообразные проблемы и вопросы. Это объяс- няется тем, что современный вагон как объект вагоностроительного и вагоноремонтного производства представляет собой сложное уст- ройство, которое состоит из большого количества деталей и узлов раз- личной формы, размеров и сложности, изготовленных из разных ма- териалов. Сложен и многообразен и сам процесс изготовления вагонов. Для его осуществления требуются значительные затраты труда и времени, необходимы различное технологическое оборудование и инструмент. Вагоностроительный завод, где изготовляются новые вагоны, или ва- гоноремонтный завод, где вагоны ремонтируются, представляет собой производственно-хозяйственную организацию, состоящую из основных и вспомогательных цехов, и обслуживающих хозяйств, в которых од- новременно протекает множество разнородных, но в то же время тесно взаимосвязанных процессов производства. Ведущее место среди них занимают технологические процессы, в результате осуществления ко- торых предприятие выпускает новые или отремонтированные вагоны Разнообразен и теоретический аппарат, который используемся при решении производственных и технологических задач. В разработке технологии вагоностроения и ремонта вагонов широко используются: теория пластических деформаций, теория резания металлов, теории машин и механизмов, сопротивления материалов и деталей машин, математическая статистика и теория вероятностей и другие теорети- ческие и технические дисциплины. Курс технологии вагоностроения и ремонта вагонов обобщает ог- ромный практический опыт и связывает многие теоретические и тех- нические дисциплины, синтезируя содержащийся в них материал при- менительно к решению технологических задач. Одновременно с этим а
путем изучения, анализа и обобщения производственного опыта соз- даются и развиваются основные теоретические положения технологии вагоностроения и ремонта вагонов, являющиеся научной базой методов разработки и осуществления технологических процессов. Развитию и формированию прикладной науки «Технология вагоно- строения и ремонта вагонов» предшествовал непрерывный прогресс в нашей стране машиностроения вообще, вагоностроения и вагоно- ремонтного производства в частности. Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а следователь- но, и научного их обобщения с установлением тесретических основ за- кономерностей в технологии изготовления, ремонта и сборки вагонов. Становление технологии вагоностроения и ремонта вагонов осно- вывалось на трудах русских ученых и изобретателей: И. А. Тиме, соз- давшего научные труды по технологии машиностроения; Н. П. Пет- рова, основоположника гидродинамической теории трения и смазки; А. П. Бородина, работавшего над совершенствованием конструкций и способов ремонта подвижного состава; Н. Г. Славянова и Н. Н. Бе- нардоса, основоположников электродуговой сварки; Б. С. Якоби, впервые установившего техническую возможность и практическую значимость электролитического осаждения металлов; Е. О. Патона, автора трудов по автоматизации сварочных процессов, и многих дру- гих. Подлинный расцвет технологии машиностроения, в том числе и ва- гоностроения, стал возможным в нашей стране только после Великой Октябрьской социалистической революции. Уже с 1920 г. началось восстановление вагонного парка железных дорог, а с 1923 г. возобно- вилось строительство новых вагонов. С этого времени вагоностроение непрерывно развивалось и железнодорожный транспорт оснащался все более совершенными вагонами. Особенно заметный скачок в развитии отечественного вагонострое- ния и вагоноремонтного производства произошел в 30-х годах, когда были созданы новые четырехосные грузовые вагоны и пассажирские вагоны новых типов. Вагоностроительные и вагоноремонтные заводы оснащались новой техникой. Ручные процессы производства заменялись механизированными. Внедрялось специальное оборудование — молоты, прессы и металлорежущие станки. При сборке широко использовались пневмоинструмент для выполнения клепальных работ, а также элек- троду говой и электроконтактный способы сварки. В послевоенный период дальнейшее развитие вагоностроения и ва- гоноремонтного производства происходило с учетом применения элек- трической и тепловозной тяги. Значительно изменились состав вагон- ного парка и конструкция вагонов.- Основным типом пассажирских и грузовых вагонов стали цел ьнометаллические вагоны. Изменились также технологические процессы изготовления и ре- монта вагонов. Технология вагоностроения в современных условиях основывается на применении большого числа разнообразных техно- логических процессов (механических, электрических, электрохими- ческих, акустических, химических, термических и др.) и их комплекс- ной механизации и автоматизации. 4
Основу вагоностроительного и вагоноремонтного производства Об- ставляют специализированные предприятия, оснащенные высоко- производительными станками, автоматическими и механизированными поточными линиями для изготовления и ремонта деталей и узлов ва- гонов. Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг. предусмотрено дальнейшее развитие вагоностроения и вагонного хозяйства железнодорожного транспорта. За пятилетие будет построено 386 тыс. грузовых и 16,6 тыс. пассажирских вагонов. Большое внимание уделяется освоению производства восьмиосных полувагонов и цистерн грузоподъемностью 125 т, специализированных вагонов для перевозки зерна, муки, минеральных удобрений и дру- гой продукции. ' На основе проведения технической политики во всех отраслях на- родного хозяйства намечено ускорить техническое перевооружение производства, широко внедрять прогрессивную технику и технологию, обеспечивающие повышение производительности труда и качества ва- гоностроительной продукции. При изготовлении новых вагонов будут широко использованы наиболее экономичные материалы, легкие спла- вы, прогрессивные методы литья и поковки, сварные конструкции, принципы унификации и стандартизации узлов и деталей вагонов и их взаимозаменяемости. В вагоноремонтном производстве главная задача состоит в значи- тельном повышении качества ремонта вагонов, повышении их надеж- ности и долговечности, увеличении пислеремонтного ресурса вагонов всех типов и их отдельных частей. Для повышения качества ремонта, надежности и долговечности вагонов большое значение имеет уровень техники, организации и тех- нологии вагоноремонтного производства. Поэтому предусмотрено ши- рокое внедрение на вагоноремонтных предприятиях прогрессивных технологических процессов восстановления деталей и узлов ваго- нов, повсеместное внедрение передовых методов труда и производ- ства, повышение уровня требований к соблюдению технологической дисциплины. В настоящее время намечается ряд перспективных направлений дальнейшего развития технологии вагоностроения и ремонта вагонов. Одно из них — составление математического описания всех звеньев технологического процесса с целью получения их точных аналитиче- ских соотношений и взаимосвязи, другое—активное использование цифровой вычислительной и аналоговой техники на всех этапах проек- тирования, изготовления, эксплуатации и ремонта вагонов, что позволит быстрее и эффективнее решать задачи рационального постро- ения технологических процессов. В связи с этим большое значение имеет типизация технологических процессов на основе унификации объектов производства и дальней- шего внедрения стандартизации в вагоностроении и вагоноремонтном производстве.
t_;____________ Раздел первый ___„ НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ВАГОНОСТРОЕНИЯ И РЕМОНТА ВАГОНОВ Глава I ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВАГОНОСТРОИТЕЛЬНОГО И ВАГОНОРЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА 1. Понятие о производственном и технологическом процессах Производственный процесс — основа деятельности вагонострои- тельных и вагоноремонтных предприятий. Целью его является изго- товление или ремонт вагонов и их частей. Производственный процесс представляет собой комплекс технологических и трудовых процессов, превращающих предметы труда в конечную готовую продукцию, со- ответствующую по качеству установленным стандартам и техничес- ким условиям. На характер производственного процесса, сложность, форму и продолжительность его протекания решающее воздействие оказывают предметы труда, орудия труда (применяемое оборудование), конструк- ция и объем выпускаемой продукции, тип и степень специализации производства. В осуществлении производственного процесса принимают участие работники различных профессий и квалификаций, использую- щие разнообразные машины, инструмент и приспособления Из исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов на вагоно- строительных заводах изготовляют детали, которые в процессе про- изводства обрабатывают в различных цехах. Из готовых деталей соби- рают отдельные узлы, панели, агрегаты и вагон в целом. Производственный процесс, осуществляемый на вагоноремонтных предприятиях, имеет целью устранение неисправностей и дефектов' в узлах и деталях вагонов и восстановление эксплуатационных пара- метров и работоспособности вагона в целом. Современный производственный процесс постройки и ремонта ва- гонов состоит из основных, вспомогательных и обслуживающих про- цессов. К основным производственным процессам относятся процессы, результатом которых является непосредственный выпуск готовой ос- новной продукции предприятия—вагонов или запасных частей (колес- ных пар, пружин, автосцепок и т. п.). Основные процессы занимают центральное место в производственном процессе вагоностроитель- ного или вагоноремонтного предприятия. Вспомогательными считаются процессы, способствующие основ- ному производству и осуществляемые с целью обеспечения его мате- 6
риалами, полуфабрикатами, инструментом, приспособлениями, элек- троэнергией, кислородом, сжатым воздухом, а также поддержания в ра- ботоспособном состоянии орудий производства на предприятии. К обслуживающим процессам относятся такие, которые также спо- собствуют нормальному осуществлению основного производства, но не создают никакой продукции ( например, транспортные и склад- ские операции, процессы контроля в ходе основного и вспомогатель- ных процессов, лабораторное обслуживание). Каждый из названных процессов в свою очередь может быть раз- делен на ряд стадий. Например, процесс основного производства ваго- норемонтного предприятия делится на следующие стадии: приемка неисправных вагонов, очистка и мойка их; разборка вагонов на агре- гаты, узлы и детали; очистка деталей, их дефектовка, контроль и сор- тировка; восстановление неисправных и изготовление новых деталей; комплектование узлов и агрегатов; общая сборка, окраска и испыта- ния отремонтированных вагонов. Выполнение различных стадий основного производственного про- цесса на заводе организуется в цехах—разборочном, вагоносбороч- ном, литейном, кузнечном, механическом, комплектовочном, маляр- ном и др. ' Все стадии основного производственного процесса находятся в по- стоянном взаимодействии и сочетаются друг с другом во времени, для чего необходимо соблюдать определенные пропорции и ритмич- ность в их протекании, начиная от поступления сырья и кончая выпу- ском готовой продукции. Технологический процесс является главной со- ставной частью производственного процесса. Под технологическим процессом понимается определенная последовательность операций, предусматривающая изменение размеров, вида, формы, состояния или взаимного расположения и соединения предметов труда с целью получения готовой продукции. В вагоностроении и вагоноремонтном производстве применяются разнообразные технологические процессы. Наиболее типичные из них предусматривают в конечном результате: изменение формы предметов труда с помощью литья, ковки или штамповки; соединение нескольких деталей и изменение их взаимного расположения с помощью сварки, пайки, клепки или болтовых соединений; изменение формы и размеров деталей обработкой на металлорежущих станках или слесарным ин- струментом; изменение свойств (состояния) металлов при.термической обработке; изменение вида и свойств металлов с помощью анодирова- ния. хромирования, никелирования и др.; изменение внешнего вида деталей благодаря окраске и т. п. Технологические процессы изготовления, ремонта, сборки или разборки расчленяются на операции, переходы, проходы, уста- новки. Характерной особенностью технологических процессов является повторяемость операций при обработке каждой последующей детали, благодаря чему получается однородность формы, размеров и свойств изготовляемых или ремонтируемых изделий. 7
Операция представляет, собой законченную часть техноло- гического процесса, характеризующуюся неизменностью рабочего ме- ста, предмета и орудия труда. Операция выполняется на одном рабочем месте одним рабочим или группой рабочих над одним или одновременно несколькими предметами труда. Границей технологической операции является переход рабочих с одного рабочего места на другое или такое же перемещение обрабаты- ваемого изделия. Число операций в технологическом процессе может быть различ- ным и зависит от условий работы, принятого метода обработки, вида применяющегося инструмента и оборудования. Для эффективного построения технологического процесса необходимо целесообразно со- четать операции вс времени и в пространстве. Переход представляет собой часть операции, выполняемую на определенном участке детали одним и тем же инструментом (или одновременно несколькими инструментами) при одном и том же режиме. Изменение любого из указанных- признаков означает конец одного перехода и начало другого. Проход — часть перехода, при которой снимается или нано- сится один слой материала ( например, наплавляется один слой метал- ла на поверхность восстанавливаемой детали или снимается один слой металла при обработке детали на металлорежущем станке). Проход характеризуется неизменностью инструмента, положения поверхности обработки и режима работы оборудования. Прием является частью перехода, которая состоит из несколь- ких чередующихся рабочих движений. Прием предусматривает ком- плекс движений, имеющих целью взять (отложить) или переместить что-либо; например, прием при сборке—взять болт и установить его в отверстие. Движение — неделимая часть приема. Движением называется перемещение отдельных рабочих органов человеческого тела (на- пример, корпуса, руки, кисти, пальцев). Расчленение операций на отдельные элементы очень важно для ра- ционального построения каждой операции и выполнения технического нормирования технологических процессов. Оно позволяет должным образом изучить ход операций и действий рабочего с целью устране- ния нерациональных приемов, движений й проектирования наиболее правильного порядка и способа выполнения работ. Степень дифферен- циации операции при расчленении на составные части зависит от типа и характера производства. 2. Проектирование технологических процессов и составление технологической документации Технологические процессы должны предусматривать повышение качества продукции и производительности труда, снижение себестои- мости и улучшение условий труда, расширение объема механизации и автоматизации производства и сокращение производственного цикла изготовления или ремонта изделия. 8
Исходными данными для проектирования технологических про- цессов являются рабочие чертежи деталей и общие виды изделий, спецификации деталей, монтажные схемы, технические условия на детали, узлы и изделия, размеры производственных заданий, руко- водящие технические материалы ( характеристика оборудования, нор- мали на инструмент и приспособления, типовые технологические про- цессы) и др. Проектирование технологических процессов начинают с изучения рабочих чертежей и технических условий. Затем намечают последо- вательность выполнения операций, выбирают оборудование и оснаст- ку, производят расчет технологических режимов и нормирование. В случае необходимости выполняют также расчеты на точность, уста- навливают припуски на обработку, промежуточные размеры и-др. В ремонтном производстве объектом обработки являются восста- навливаемые детали, у которых в процессе эксплуатации могли изме- ниться размеры, формы и свойства рабочих поверхностей. Поэтому проектирование технологических процессов ремонта связано с тща- тельным изучением служебного назначения деталей, степени износа и повреждения их в эксплуатации, анализом технических условий на изготовление деталей и указаний на сборку. При выборе способа вос- становления изношенных поверхностей необходимо учитывать возмож- ные изменения структуры и механических свойств основного металла. Принятый способ должен обеспечивать получение требуемой твердости, высокой износостойкости и необходимых размеров рабочих поверх- ностей. В настоящее время наиболее эффективным и надежным методом проектирования технологических процессов восстановления и обра- ботки деталей является метод с использованием электронно-вычис- лительных машин (ЭВМ). Применение ЭВМ позволяет производить с огромной скоростью и необходимой точностью сложные вычисления и логические операции с выдачей результатов расчета режимов об- работки и норм времени при выборе оптимальных вариантов техно- логических процессов. На рис. 1 показана блок-схема проектирования технологического процесса восстановления цапф триангелей тормозной системы вагона для расчета основных параметров на ЭВМ. Математическая модель технологического процесса представляет собой алгоритмическое опи- сание последовательности выбора: способа восстановления, мате- риала, станочного оборудования, оптимальных режимов восстанов- ления, расчета норм времени обработки детали. Исходными данными для проектирования процесса восстановления являются максимальный и минимальный диаметры изношенных по- верхностей, общая длина детали, длина восстанавливаемой поверх- ности, класс точности обработки восстанавливаемой поверхности, ма- териал цапфы, колйчество триангелей в партии. Выходными данными являются: операционная карта восстанов- ления и операционная карта механической обработки детали. При расчленении технологического процесса на операции можно использовать два принципа: принцип концентрации (укрупнения) 9
и принцип дифференциации (расчленения на Оольшоег число простых операций). В условиях индивидуального и опытного производств на- иболее пригоден концентрированный, укрупненный метод построения технологического процесса. В серийном производстве имеется возмож- ность использовать принцип дифференциации операций, что позволяет применять более простое оборудование. В процессе проектирования технологий на вагоностроительных или вагоноремонтных предприятиях выполняется большой объем ра- бот, который можно уменьшить созданием научно обоснованной типи- зации технологических процессов и нормализации их элементов. Ти- пизация технологических процессов заключается в классификации деталей и узлов вагонов по конструктивно-технологическим призна- кам (форме, размерам, точности обработки и материалу детали) и раз- работке на этой основе типовых процессов изготовления для каждого вида деталей. Типизация технологических процессов — один из важ- нейших этапов их стандартизации. Проектирование технологических процессов тесно связано со спо- собами записи результатов их разработки в технических документах. В соответствии с ГОСТ 3.1102—74 «Единая система технологической документации» (ЕСТД) к технологическим документам относятся гра- фические и текстовые документы, которые в совокупности или в отдель- ности определяют технологический процесс изготовления (ремонта) изделия и содержат необходимые данные для организации произ- водства. Основными документами при разработке технологических про- цессов являются маршрутные и операционные карты. В них ука- зываются структура и содержание технологического процесса, пос- Ввод данных. Контроль по ул заданным ограничениям 7] Вы Кор материала наплавки , , -------------------------- Предварительный анализ Выбора yi осмаливания Выбор плана, операции остали- л Винил. Расчет припусков yi Вычисление предельных размеров ♦ 7 Расчет нарашиваемого слоя. Пкпн- \Неы чстельный анализ Выбора осмаливания _.......................— — Выбор оборудования Ел Расчет режимов резания Пет Печать- результатов Рис. 1. Блок-схема пооектипования технологического процесса восстановления гриангелей тележек 10
ледовательность выполнения операций, режим работы и нормы вре- мени, применяемые оборудование и технологическая оснастка, по- рядок сборки или монтажа, методы регулировки, контроля и т. п. На вагоностроительных и вагоноремонтных заводах применяются технологические карты трех видов: маршрутные, операционные кар- ты эскизов и схем, технологические инструкции. Маршрутные карты определяют последовательность прохождения обрабатываемой единицы (детали, узла, прибора или изделия) по цехам. В них содержится описание производимых опера- ций без выделения каждой операции отдельным документом. В маршрутных картах содержатся сведения о материале и раз- мерах заготовки, указаны цехи и мастерские, где должна производиться эбработка, помещен перечень операций, оборудования и технологи- ческой оснастки, указаны нормы времени, профессии и разряд испол- нителей работы. Эти карты применяют в единичном и мелкосерийном производстве в тех случаях, когда не требуется точной деталировки технологического процесса и обрабатываемая единица не закреплена за определенным оборудованием на длительное время. Технологические карты определяют последователь- ность обработки детали или узла по операциям и переходам и приме- няются главным образом в серийном производстве. Эти карты имеют примерно такие же графы, как и маршрутные, но в них содержатся данные по расчету режимов обработки и предусмотрено закрепление обрабатываемой единицы за определенным оборудованием. Формы карт могут быть различными и определяются видами работ (например, карты кузне^но-штамповочных, ремонтно-сварочных, сбо- рочных работ и др.). Операционн о-т ехнологические карты разра- батывают отдельно на каждую операцию. В них содержится полный перечень всех переходов с подробным изложением данных о режимах обработки, методах технического контроля, о геометрических и других параметрах обрабатываемой единицы, о способах измерения парамет- ров и режимах испытаний. В таких картах, как правило, имеется эскиз- ный чертеж детали или узла с указанием мест обработки, способа зак- репления, размещения инструмента, а также помещены сведения об изделии, позволяющие исполнителям и работникам отдела техниче- ского контроля обходиться без рабочих чертежей. Наряду с картами технологических процессов на предприятиях используются также технические указания и технологические инструк- ции. В технологических инструкциях, помимо технологических режи- мов, даются физические и химические обоснования процессов, возни- кающих при обработке, излагается последовательность монтажа, на- стройки и испытаний изготовляемых или ремонтируемых изделий. Строгое соблюдение технологической дисциплины — одно из основ- ных условий успешного ведения производства. Категорически запре- щаются любые самовольные отступления от утвержденного техноло- гического процесса, так как это может привести к явному или скры- тому браку в работе, 11
3. Параметры технологического процесса изготовления и ремонта вагонов К основным параметрам технологического процесса изготовления и ремонта вагона и его частей относятся точность, надежность, эконо- мичность и производительность. Точность технологического процесса оп- ределяется точностью изготовления или ремонта комплектующих де- талей и узлов и зависит от величины допустимых первичных погреш- ностей. Под точностью изготовления ( обработки) или сборки понимают степень соответствия (приближения) полученных характеристик де- тали или узла вагона заданным техническим условиям. Путем тщательного выбора определенного класса точности изго- товления узлов и деталей и наиболее рационального варианта тех- нологического процесса конструктор и технолог могут управлять тех- нологической точностью с целью обеспечения высокого качества изго- товляемых или ремонтируемых вагонов. В процессе проектирования технологического процесса анализи- руют точность выполнения основных операций, изучают причины воз- никновения погрешностей и определяют способы их устранения и пре- дупреждения. Первичные погрешности, возникающие вследствие колебаний фи- зико-химических процессов производства, условно подразделяются на конструкторские и производственные. Конструкторские погрешности—это такие, которые возникают в процессе проектирования вагона, разработки технологической оснаст- ки, изготовления и наладки. Производственными погрешностями называются такие, которые возникают в процессе изготовления и сборки элементов вагона. Про- изводственные погрешности в свою очередь подразделяются на систе- матические и случайные. Систематические погрешности возникают по определенно действую- щим причинам. Значения этих погрешностей и знак их отклонения от номинального значения постоянны во времени. Случайные прогреш- ности имеют для различных элементов партии различные значения и характер их изменения не может быть определен без статистических методов обработки. Случайные погрешности вызываются неточностью установки детали, инструмента, отклонениями припусков, неравно- мерностью обработки, непостоянством состава применяемых материа- лов и т. п. Производственные погрешности, характеризующие степень точ- ности технологического процесса, определяются двумя методами: расчетным и статистическим. Расчетный метод основан на использо- вании математической зависимости между величиной погрешности и причиной, вызвавшей ее, а статистический—на достаточно большом числе наблюдений, а также на теории вероятности и математической статистике, используемых для обработки результатов наблюдений. При анализе точности в ряде случаев неправомерно отождеств- ляются понятия точностных характеристик самого изделия и опреде- 12
ляющих их характеристик производственно-технологических (в част- ности, сборочных) процессов. Несмотря на тесную связь и взаимообу- словленность этих понятий, их необходимо различать, так как сбороч- ный процесс должен быть осуществлен с такими точностными парамет- рами, которые обеспечивали бы соответствие изделия установленным техническим условиям. Надежность технологического процесса — это его способность обеспечивать выпуск изготовляемых изделий в полном соответствии с технической документацией. Всякая надежность есть понятие вероятностное. Надежность тех- нологического процесса—тоже вероятность того, что в результате его осуществления изготовленное изделие будет годным. Количественно надежность технологического процесса оценивается отношением числа годных изделий к общему числу изготовленных изделий. Технологический процесс состоит из ряда технологических операций и потому его надежность Н равна произведению надежности операций: Я=ПЯ(. (1) 1 где Hi — надежность i-й операции; К — общее количество операций. Экономичность технологического процес- с а определяется себестоимостью изделия, которая слагается из сто- имости основных материалов, заработной платы производственных рабочих и суммы косвенных затрат, исчисляемых в процентах к зара- ботной плате. При выборе варианта технологического процесса нет необходимости производить расчет полной себестоимости. Нужно определить лишь ту ее часть Соп, величина которой зависит от варианта технологиче- ского процесса. Себестоимость сборочной операции Соп складывается из заработ- ной платы рабочего с учетом начислений (расходов на социальное стра- хование, оплату отпусков), цеховых и общезаводских расходов, обыч- но задаваемых в процентах от заработной платы производственных рабочих, из амортизационных отчислений и стоимости эксплуатации используемого при выполнении операции оборудования, инструмента и приспособлений: где /шт — норма штучно-калькуляционного времени, мин; — зарплата основных рабочих; 3 —процент начислений на производственную заработ- ную плату; Сэ.о — стоимость эксплуатации оборудования; Са.о — отчисления на амортизацию оборудования; Си и Сп — стоимость эксплуатации и отчисления на амортиза- цию инструмента и приспособлений. 13
Из двух технически равноценных вариантов более выгодным будет процесс с меньшей себестоимостью. Производительность технологического процесса Лпр определяется количеством деталей йли узлов (из- делий), изготовляемых за единицу времени (час, смену) ГТ F (3) пр V 'Г 2 пгт где F — фонд рабочего времени; 2Тшт — время, затрачиваемое на изготовление единицы продук- ции по технически обоснованным нормам. Как видно из формулы (3), повысить производительность процесса можно за счет наиболее полного использования фонда рабочего времени и уменьшения времени изготовления единицы продукции. Время, затраченное на изготовление или ремонт детали (изделия), определяется технической нормой времени. Так называют время, устанавливаемое для выполнения данной работы (операции) при оп- ределенных организационных и технических условиях с учетом пере- дового производственного опыта и наиболее эффективного исполь- зования средств производства (рациональная последовательность опе- раций технологического процесса, наивыгоднейшие режимы обработ- ки, применение наиболее эффективных приспособлений, инструмента и т. д.). Технические нормы устанавливаются для каждой операции и типа производства, так как на выполнение одинаковой работы в условиях единичного, серийного и массового производства затрачи- вается различное время. 4. Пути повышения производительности процесса Повышение производительности процесса достигается прежде все- го сокращением времени обработки или сборки деталей и узлов, т. е. сокращением основного, вспомогательного и подготовительно-заклю- чительного времени. Как известно, оперативное время работы Топ, затрачиваемое на выполнение одной операции, определяется как сумма основного То и вспомогательного Тв времени: (4) (5) Для целей анализа формулу (4) можно написать в виде _ 1 =_______________________J____= /7 тод То+Тв где Пт — производительность труда, выраженная в количестве дета- лей, обработанных в единицу времени при выполнении одной операции. На рис. 2 показан график роста производительности труда при ус- ловии 1/Тв = const. Каждая кривая графика представляет собой новое й
Рис. 2. Закономерность роста произ- водительности процесса качественное состояние технологии обработки, когда Тъ равно А, В дли С, причем А> В>С. Как видно из графика, рост про- изводительности труда за счет уменьшения основного времени То при заданном постоянном вспомо- гательном времени Тв заметен лишь до определенного предела (сплошные части кривых), за кото- рым дальнейшее уменьшение основ- ного времени становится практиче- ски бесполезным. Возникает необ- ходимость применения белее совершенной организации и технологии обработки или сборки, при которой затрата времени на вспомогатель- ные элементы работы будет меньше. В результате создаются’ благо- приятные условия для дальнейшего сокращения затрат основного времени и повышения производительности труда. Таким образом, повышение производительности процесса должно идти не только по пути интенсификации технологических процессов обработки (например, за счет повышения скорости наплавки или ско- рости резания металлов), но также и по пути снижения затрат; вспо- могательного времени за счет механизации вспомогательных операций и рациональной организации труда. Глава II ТОЧНОСТЬ В ВАГОНОСТРОЕНИИ И ПРИ РЕМОНТЕ ВАГОНОВ 5. Общие сведения Точность — один из основных критериев качества и надежности изделий. Действительные параметры точности определяют измерением после изготовления. При проектировании технологических процессов расчет точности сводится к теоретическому определению погрешностей А и сопоставлению их с заданными допусками б. Должно быть выпер - жано условие 6>А, где б — заданный допуск; А — суммарная погрешность проектируемого способа изготов- ления и сборки. Обеспечение точности—комплексная проблема. Успешно решить ее можно лишь при условии, если вопросы точности, производительности и экономичности рассматривать во взаимной связи на всех этапах соз- дания вагона, его эксплуатации и ремонта. 15
6. Точность механической обработки Точностью обработки называется степень соответствия изгстов1- ленной детали размерам, форме, механическим и физическим свойсг вам, заданным чертежом и техническими условиями. Точность размеров и формы детали достигается в единичном производстве методом несколь- ких пробных проходов, а в серийном и массовом—методом автомати- ческого получения размеров. При первом методе рабочий после каждого прохода обмеряет обрабатываемую поверхность и на основании полу- ченного результата устанавливает при следующем проходе инструмент на необходимый размер. Метод автоматического получения размеров основан на пред- варительной наладке (настройке) станка или на применении соответ- ствующих инструментов и приспособлений, обеспечивающих автома- тическое получение заданных размеров обрабатываемой детали. В этом случае заданная точность достигается за один проход. Отклонение фактических размеров и формы обрабатываемой детали от заданных из-за различных производственно-технологических при- чин называют производственными погрешностями, а отклонения вы- полняемого технологического процесса от расчетного — первичными погрешностями. К основным производственным погрешностям отно- сятся: теоретические погрешности, получающиеся в результате сознатель- ного применения приближенной схемы обработки вместо точной в це- лях упрощения технологического процесса при обеспечении задан- ной точности; неточности размеров в узлах оборудования, приспособлений и ин- струмента, возникшие при их изготовлении; износ оборудования, приспособлений и инструмента в процессе эксплуатации; деформации упругой системы станок — приспособление — инстру- мент — детал ь (СПИД) под действием усилия резания и других сил (на- пример, центробежных); деформации системы СПИД, вызываемые изменением температуры отдельных ее частей в процессе работы; внутренние напряжения, возникающие вследствие литейной усад- ки, неравномерной пластической деформации, термической обработки (закалки) и других причин. При механической обработке вследствие удаления части материала происходит перераспределение внутренних напряжений, вызывающее деформацию обработанной детали и потерю ею первоначальной точности; прочие погрешности. Сюда следует отнести погрешности, зависящие от изменения усилия зажима, неравномерности подачи инструмента или заготовки, вибрации при резании, изменения механических свойств обрабатываемого материала, работоспособности рабочего и др. Суммарная погрешность изготовления детали может быть пред- ставлена в виде двух составляющих—постоянной (сумма системати- ческих первичных погрешностей) и переменной (сумма случайных по- 16
грешностей). Постоянная часть погрешностей компен- сируется полностью или ча- стично при правильной на- ладке станка, тогда как пере- менная часть приводит к не- точности размеров обрабаты- ваемых деталей. Для анализа и расчета точности технологического процесса применяют экспе- Рис. 3. Диаграмма (а) и кривая (б) рас- пределения погрешностей размера рименталъно-статистический способ, основанный на использова- нии кривых распределения погрешностей размера. Откладывая по оси абсцисс размеры деталей xit по оси ординат — количество деталей тг с одинаковыми размерами и соединяя получен- ные точки, получим диаграмму (рис. 3, а). При увеличении количества наблюдений ступенчатая линия превращается в плавную кривую рас- пределения (рис. 3, б}. Многочисленными экспериментальными и. лено, что кривые распределения погрешносте механической обработке на налаженных стан стройкой и одним набором инструмента подчи ного распределения (закону Гаусса), уравнени вид ] (*г~~хср)2 -----— е 202 о где у — плотность вероятности, соответс частота появления случайной переменной; е — основание натуральных логарифмов; xt -— значение случайной переменной; хср — среднее значение (математическое ожидание) величины а — среднеквадратичное отклонение случайной переменной. Если перенести начало координат в центр группирования (хср = 0), то х* 1 — — У ~ '1_ е 20. и Д/2л В этом случае кривая нормального распределения зависит только от одного параметра о. Площадь, ограниченная кривой нормального распределения и осью абсцисс, при любых значениях случайной величины в пределах ± со определяется интегралом ' + о° ХЯ ---f о’|/2зх т. е. вероятность р (— со < x<Z + со ) — 1. 17
2 е 2 °’' dx p(x1<_x<zx2') В любом другом Интервала значений случайной величины вероят- ность 1__ о Д/2л будет меньше единицы. Если значения случайной величины выразить в долях о, т. е. — = Z; л — /о, причем dx — cdt, о то для пределов интегрирования от 0 до t получим интеграл t 12 J Последний интеграл носит название функции Лапласа и опреде- ляется по таблицам, помещенным в ряде литературных источников по теории вероятностей и математической статистике. Кривая распределения погрешностей позволяет судить о .стабиль- ности технологического процесса и дать объективную оценку его ка- чества. Пользуясь статистическим .методом, можно проанализиро- вать технологические процессы и выбрать из них тот, который наи- более полно отвечает поставленным требованиям в отношении точ- ности размеров и формы обрабатываемых деталей. 7. Точность сборки и расчет размерных цепей Точностью сборки считается степень соответствия реального сбо - рочного элемента вагонной конструкции заданному техническими ус- ловиями и сборочным чертежом. На точность сборки могут влиять про- изводственные погрешности (отклонения по размерам и весу деталей, погрешности взаимного расположения деталей и узлов и др.) и расчет- ные (условные допущения и несовершенство расчетных методов). Нако;тление погрешностей ’в кинематических звеньях приводит к отклонению ведомого звена от заданной траектории движения (в по- движных соединениях) или нарушению прочности сопряжений (в не- подвижных соединениях). В общем случае погрешности сборки сни- жают эксплуатационные характеристики вагонов и его узлов —долго- вечность, стабильность регулирующих систем, экономичность и др. Поэтому часто бывает необходимо определить порядок величин погоеш- ностей при сборке изделия и затем наметить пути повышения точности до требуемых пределов. Рассмотрим некоторые методы расчета на точность и практиче- ские приемы, обеспечивающие заданную точность сборки применитель- но к вагонным конструкциям. Расчеты обычно выполняются в стадии проектирования, но из-за неизбежных изменений при доводке конструк- ций и из-за других неучтенных факторов необходимы проверочные рас- четы в процессе производства. 18
В зависимости от назначения, выполняемых функций и особенно- стей процесса сборки вагон можно расчленить на сборочные элементы, которые классифицируются следую- щим образом: комплект — соединение не- скольких деталей, координирован- ных относительно основных базовых поверхностей соединяющей детали; узел—соединение одного или нескольких комплектов и деталей, также координированных относи- тельно соединяющей детали; агрегат — соединение одного или нескольких узлов и деталей, координированных так же; , деталь — неделимая часть кон- струкции геометрически закончен- ной формы, выполненная из одно- го материала или механически не- разделимой композиции материа- Рис. 4. Размерная цепь узла зубчатой передачи (а) и ее геометрическая схема (б) лов. Точность соединения и координирования деталей зависит от точ- ности их геометрических размеров и взаимного расположения, пра- вильности геометрических форм и чистоты поверхностей монтажных баз сопрягаемых деталей. Правильность соединения и координирования деталей и узлов ва- гона с точки зрения требуемой точности выявляется проверкой раз- мерных цепей. Размерной цепью при сборке называется замкнутая цепь размеров, связывающих базовые поверхности сопрягаемых деталей или координирующих положение этих деталей в узле. Рассмотрим одномерную линейную цепь, которая чаще всего встре- чается при разработке технологических процессов сборки отдельных узлов вагона. Линейной размерной цепью называется цепь, образованная толь- ко параллельными размерами (рис. 4, а). Из геометрической схемы цепи (рис. 4, б) видно, что величина любого звена равна сумме размеров всей цепи за вычетом суммы длин остальных звеньев. Например, если замыкающим (последним) звеном в цепи является зазор, то величина его будет составлять Д = —(Л2 + А3 -J- Л4 4- Л5). (7) Фактические размеры собираемых деталей часто бывают неиз- вестны, поэтому расчеты ведутся по допускаемым отклонениям. Расчет допусков размерных цепей применительно к сборочному процессу имеет целью определить допуск замыкающего звена, когда допуски 19
составляющих звеньев известны. Различают несколько методов расчета допусков размерных цепей. В вагоностроении широко применяется метод расчета на максимум и минимум. При пользовании этим методом предполагают, что входя- щие в рассматриваемый узел детали выполнены с наименее выгод- ными предельными отклонениями. Соответственно допуск замыкаю- щего звена 6Д любой размерной цепи составит I бд = Лтах Amin- (8) Заменяя Атах и Ат1п (максимальное и минимальное значения A-звена) через предельные отклонения составляющих звеньев, получим бд = (т41 rnax Al min) 4~ (А 2 max -^2 min) 4~ “Г ••• Ч~ (An max-А-m min) = бл, + + $Ат (9) ИЛИ т— 1 бд = 2 б»., (Ю) г'-1 где т — общее число звеньев размерной цепи, включая замыкающее звено. Иными словами, допуск замыкающего звена равен сумме допус- ков составляющих звеньев. В качестве примера рассчитаем на максимум и минимум размерную цепь, показанную на рис. 4, а. Пользуясь формулой (10), находим 6д =0,20,1-]-0,14-0,06 = 0,56 мм. Этот мвтод недостаточно точен, так как вероятность появления наи- менее выгодных предельных отклонений размеров деталей крайне ма- ла и результаты расчетов сильно отличаются от действительности. Более точен метод квадратичного сложения, в котором в известной степени учитывается случайный характер отклонений размеров. Этот метод заключается в том, что допуски звеньев размерной цепи сумми- руют не арифметически, а квадратично, т. е. извлекают квадратный корень из суммы их квадратов. Если рассеивание размеров деталей под- чиняется закону нормального распределения (закон Гаусса), а центр группирования отклонений размеров совпадает с серединами полей соответствующих допусков, то допуск замыкающего звена определяет- ся по формуле Г т—1 6А = 1/ 2 6V (И) ' i = l Допуск, рассчитанный по формуле (11) для узла, показанного на рис. 4, составит = У 9,22 4- 0,12 + 0,12 + 0,"12 4- 0,Об2 - У0,0736 -0,27 мм. 20
Недостаток метода квадратичного сложения состоит в том, что точ- ные результаты получаются только при соблюдении условий, указан- ных выше. В других случаях этот метод может давать заниженные (в 2—3 раза) значения отклонений размеров искомого звена против действительных. Используя метод Н. А. Бородачева [3], можно получить более точ- ный результат. В основу этого метода положены следующие два пра- вила суммирования случайных величин: алгебраическое суммирование величин, характеризующих центры группирования отклонений (т. е. координат середин полей допусков); квадратичное суммирование величин, характеризующих рассеи- вание отклонений (т. е. половин размеров полей допусков). В частном случае при симметричном распределении фактических отклонений в полях допусков по закону нормального распределения уравнение для расчета допусков имеет вид бд=2йг±/2(^)2, (12) где at — координата середины поля допуска /-го звена относительно его номинального значения; — половина абсолютной величины поля допуска звена. Используем это уравнение для решения ранее рассмотренной раз- мерной цепи. Предполагая, что отклонения в полях допусков распреде- ляются симметрично по закону нормального распределения и расстоя- ние середины полей допусков от номинального размера у звеньев А2, Л3, А4 и А5 равно 0,05 мм, а у звена Ai равно 0,125 мм, получим бд=о,325±/Т+Т+Т+Т+^Т = = 0,325 + 0,136 мм. 8. Методы сборки Применяемые в вагоностроительном и вагоноремонтном производст- ве методы сборки можно классифицировать по двум основным при- знакам в зависимости ст способа базирования деталей при сборке и ст степени взаимозаменяемости соединяемых деталей, узлов или агрегатов. В зависимости от способа базирования различают следующие мето- ды сборки. Сборка по разметк е—процесс, при котором взаимное расположение деталей определяется разметкой пс чертежу или вре- менным закреплением зажимными устройствами. При этом методе сборка ведется без применения специальных приспособлений. Сборка по с б о р о ч и ым^о т в е р с ^'и я м представляет собой процесс, при котором взаимное расположение собираемых де- талей определяется положением имеющихся на них сборочных отвер- 21
стий. В этом случяе собираемые детали совмещают друг с другом и на перио&_соединсния вставляют в сборочные отверстия фиксаторы. (76 о р к а в п р и с п о с о б~л е н и и — это процесс, п ром установка деталей в необходимое положение производите совмещения базовых поверхностей приспособления и соб: деталей^ г Сбооочрые приспособления (кондукторы, стенды) обеспечивают правильное взаимное положение собираемых деталей и определенное положение обрабатывающего икстоумента относительно детали, а так- же придают устойчивость недостаточно жестким деталям и узлам в про- цессе сборки. По степени взаимозаменяемости деталей и узлов различают пять методов сборки: полной взаимозаменяемости; неполной взаимозаменяе- мости; подбора с сортировкой деталей по группам; применения компен- саторов; индивидуальной подгонки деталей по месту. Каждый из этих методов сборки обладает своими преимуществами и недостатками, поэтому в зависимости от требуемой точности изделия, типа, характера, технической оснащенности и организации производ- ства и ряда других технико-экономических факторов применяют тот или иной из них. М е т о д полной в з а и м дзам е.н я£-мдсти применяет- ся при условии, если любая деталь, включаемая в качестве звена в раз- мерную цепь, обеспечивает заданную точность замыкающего звена без какой-либо педгонки или подбора. Этому методу удовлетворяет уравнение расчета на максимум и минимум, в котором учитываются самые неблагоприятные сочетания предельных отклонений составляющих звеньев. Очевидно, что при за- даннотл^допуске замыкающего звена точность составляющих звеньев должна быть тем выше, чем больше их число. Поэтому сборка .по мето- ду полной взаимозаменяемости рациональна в случае сравнительно коротких" размерных цепей. Метод полной взаимозаменяемости широко применяется в массо- вом и крупносерийном производствах, которым присуща высокая технологическая культура и где окупаются затраты на новейшее обо- рудование и специальную оснастку, повышающую точность обработ- ки. Применение этого метода обеспечивает: удешевление и упрощение сборочных операций, благодаря чему отпадает необходимость в высококвалифицированных рабочих-сбор- щиках; простоту нормирования операций, упрощение организации и пла- нирования всего производства, возможность перевода сборки на поток; облегчение и удешевление всего процесса ремонта. Метод неполной взаимозаменяемости пре- дусматривает увеличение допусков на детали, входящие в узел, вслед- ствие чего некоторый процент собранных узлов может иметь допуск за- мыкающего звена больше допустимого. Тем не менее этот метод сборки практически целесообразен, так как процент брака сравнительно не- велик, а экономический эффект ст снижения себестоимости изготов- ления деталей окупает издержки из-за брака. 22
Имея в виДу что рассеивание размеров деталей, поступивших на c6gdkv. подчиняется закону ноп- В многозвенном механизме требует- ся выдержать допуск замыкающего зве- на бд = ± 0,03 мм, который ограничен на рис. 5 ветвями штриховой линии- В данных производственных условиях оказалось невозможным обработать де- тали с точностью, необходимой для по- лучения столь малого допуска. Предпо- Рис. 5. Кривые нормального распре- деления размеров замыкающего звена ложим, что после увеличения допусков на размеры деталей сборка по принципу полной взаимозаменяемости могла быть проведена, но уже с новым значением допуска замыкающего звена ±0,05 мм. Однако такой допуск не соответствует требованиям технических усло- вий, поэтому сборку можно вести по методу неполной взаимозаменяемости. Площадь кривой Гаусса (сплошная кривая), выходящая за предписанные значения бд, характеризует процент брака, который определяется по известным формулам теории вероятностей. Метод подбора деталей, или селективной сборки, может быть попарный и групповой. При попарном методе сборщик непосредственно на рабочем месте подбирает пары деталей, обработанных с экономически приемлемыми допусками. Групповой подбор заключается в том, что детали предва- рительно сортируют на группы в более узких пределах допуска, а за- тем собирают узлы из деталей соответствующей группы. Этим и дости- гается высокая точность сопряжения. Детали сортируют автоматами или вручную с использованием пре- дельных калибров и универсального измерительного инструмента. Рассортированные детали клеймят условными знаками или цифрами и в дальнейшем хранят в специальной таре. Число групп т сортировки выбирают таким образом, чтобы при со- пряжении деталей любой группы был обеспечен требуемый допуск посадки (зазора, натяга), т. е. чтобы выдерживались соотношения: бвт+б0»=йл; -^±=бд, (13) где 6В7П и бот — групповые допуски соответственно сопрягаемого вала и отверстия, т. е. 6»т=- — и fiom= —; ' (14) т т 6В и бо — допуски на изготовление соответственно вала и от- верстия. Эффективность селективной сборки снижается в случае несоответ- ствия размеров обеих сопрягаемых деталей закону нормального распре- 23
деления, так как количество охватывающих деталей в каждой группе не будет соответствовать количеству охватываемых и части деталей ока- жется неиспользованной. Сборка дополнительно осложняется, если деталь подбирается одно- временно по нескольким размерам. Несмотря на эти недостатки и на дополнительные расходы, связан- ные сорганизацией контрольно-измерительного хозяйства, метод под- бора остается одним из наиболее экономичных при сборке малозвен- ных узлов из деталей высокой точности. Метод применения компенсаторов, или метод регулировки, состоит в том, что установленное значение допуска (за- зора или натяга) замыкающего звена при изготовлении остальных де- талей узла с экономически приемлемой точностью достигается регули- рованием размера одной из деталей, называемой в этом случае компен- сатором. Чаще всего в вагоностроении применяют неподвижные ком- пенсаторы в виде калибровочных колец и прокладок. Подвижные компенсаторы со ступенчатой перестановкой (напри- мер, фиксирование корончатой гайки) или с непрерывным перемеще- нием применяются реже. Величина наибольшей компенсации бк определяется из уравнения т— 1 «„ = 2 6л.-6д, (15) 1= 1 где 6^ — экономически приемлемые допуски составляющих звеньев; т — количество всех звеньев (вместе с замыкающим); бд — заданный допуск замыкающего звена (например, зазора). Метод применения компенсаторов имеет ряд преимуществ. Напри- мер, он позволяет получить высокую точность замыкающего звена не- зависимо от числа звеньев и поддерживать ее при эксплуатации, бла- годаря чему SWT’ метод широко используется в ма] цимостроении. Недостаток такого метода — необходимость увеличения номенкла- туры изготовляемых деталей. Метод индивидуальной подгонки состоит в том, что требуемая точность замыкающего звена (зазора или натяга) при из- готовлении остальных деталей узла с экономически целесообразной точностью достигается изменением размеров одной из деталей путем слесарной или механической обработки. Величина снимаемого слоя материала определяется расчетом. Положительная особенность метода подгонки — высокая точность при сборке многозвенных узлов. Однако этот метод имеет следующие существенные недостатки: подгоночные операции трудоемки и не поддаются нормированию, вследствие чего нарушается ритмичность производства; требуется высокая квалификация исполнителей работ; увеличивается время выполнения сборочных операций; подгонка способствует загрязнению собираемых узлов стружкой или абразивными материалами. 24
9. Взаимозаменяемость е вагоностроении и пои ремонте вагонов Взаимозаменяемость — один из главных принципов конструирова- ния, строительства и эксплуатации вагонов, збеспечпвающпй возмож- ность еборк-и-сэпрягасмых деталей и узлов в процессе изготовления или ремонта без дополнительной обработки и подгонки. У грузовых и пассажирских вагонов взаимозаменяемыми изготов- ляют как отдельные детали, так и целые узлы и механизмы. Чтобы добиться долговечности деталей и сохранить необходимые свойства их в процессе длительной эксплуатации, должна быть обес- печена взаимозаменяемость: по геометрическим параметрам (размеры и форма деталей, их вза- имное положение, шероховатость и волнистость поверхностей); по кинематическим параметрам, определяющим законы движения отдельных звеньев механизмов и рабочих органов вагонов; по показателям, механических свойств материала деталей (проч- ность, износостойкость, теплопроводность и т. д.). Необходимая точность деталей по каждому из этих параметров устанавливается в зависимости от условий работы величины восприни- маемых нагрузок и других факторов. Принцип взаимозаменяемости при изготовлении деталей следует соблюдать, начиная с выбора материала заготовки (учитывается одно- родность, химический состав, механические, физические и другие свойства) и кончая завершающими операциями обработки. Внедрение взаимозаменяемости способствует повышению произво- дительности труда, улучшению качества и снижению себестоимости продукции, позволяет проектировать и изготовлять вагоны с заранее установленными эксплуатационными показателями (грузоподъем- ность, надежное ь, долговечность, экономичность и т. д.). Для вагонов эксплуатационного парка выпускается огромное ко- личество запасных частей, изготовленных по принципу взаимозаме- няемости. Это повышает эффективность использования вагонов в эк- сплуатации, упрощает и ускоряет их деповской и текущий ремонт. 10. Технологичность вагонных конструкций и оценка технологичности Качество^'конструкции любого изделия, в том числе и вагона, определяется не только ее эксплуатационными показателями, но и рядом производственно-технологических свойств, учитывающих воз- можность организации наиболее рационального процесса изготовле- ния при заданном плане выпуска в конкретных производственных условиях. Совокупность этих свойств объединяемся в единый показа- тель, называемый технологичностью конструкции. Понятие .«технологичность конструкции» охватывает как техниче- скую, так и экономическую сторону производства, которые взаимосвя- заны. Проблема создания технологичных конструкций вагонов имеет важное народнохозяйственное значение. Правильное ее решение 25
позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления, эксп- луатации и ремонта вагонов, лучше использовать основные средства предприятий, снизить затраты на подготовку производства, уменьшить сроки освоения при новом изготовлении и ремонте. Технологичной считают конструкцию, которая, полностью отвечая предъявляемым к изделию эксплуатационным требованиям, может быть быстро и с минимальными затратами освоена в производстве и изготовляется наиболее рациональным способом в данных условиях производства. Технологичность конструкции вагона определяется со- вокупностью кинематических, конструктивных и технологических ре- шений, осуществляемых в процессе проектирования вагона на основе сравнительного технике-экономического анализа. Технологичность конструкции должна рассматриваться приме- нительно ко всему изделию в целом и по всем составным частям про- изводственного процесса его изготовления. Так, основным критерием оценки технологичности конструкции вагона является себестоимость его изготовления и наиболее эффективное использование капиталовло- жений при равноценных эксплуатационных характеристиках. Чтобы конструкция вагона была технологичной, при проектирова- нии необходимо: выбирать наиболее рациональную схему и компоновку вагона, рационально расчленять его на сборочные узлы, при разработке узлов и агрегатов выбирать наиболее простые конструктивные рёшения и уменьшать общее количество деталей; максимально использовать стандартные, нормализованные й уни- фицированные узлы, агрегаты и детали. Большинство характеристик технологичности можно выразить чис- ловыми показателями—коэффициентами. Коэффициент конструктивной стандартизации и унификации вычисляют по формуле ^ст^г" ^у Кс= ---------- С Л7О (16) где /гст — количество стандартизованных деталей в изделии; пу — количество унифицированных деталей; N 0 — общее количество деталей. Коэффициент использования материала /<м характеризует техноло- гичность, связанную с выбором способа получения заготовок и разме- рами припусков, . Км = -^-. (17) Сзаг где Сдет — масса детали (или всех деталей); 0заг — масса заготовки (или всех заготовок). Коэффициент конструктивной преемственности определяется как п3 (18) 26
где п3 — количество деталей, заимствованных из других механизмов, освоенных производством; No — общее количество деталей (без стандартизованных). Коэффициент точности подсчитывают по формуле лт ~ Т ’ Ж (19) где дт — количество деталей, обрабатываемых с высокой точностью (например, с точностью выше 3-го класса). При сравнении конструкций однотипных механизмов можно убе- диться, что технологичность выше у того механизма, у которого ко- эффициенты км и кп больше, а коэффициент кт меньше. Аналогичным образом рассчитывают и другие показатели технологичности. Глава III НАДЕЖНОСТЬ, ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ ВАГОНОВ 11. Основные понятия и определения Вновь изготовляемые или ремонтируемые вагоны должны отличать- ся высокой надежностью, а также совокупностью свойств, определяю- щих ьадежность: работоспособностью, долговечностью, ремонтопри- годностью и сохраняемостью. Большое значение имеет надежность пассажирских и грузовых ва- гонов в современных условиях эксплуатации, характеризующихся высокими нагрузками и скоростями движения, автоматизацией об- служивания и управления движением поездов. В этих условиях даже незначительный дефект или неточность, допущенные при проектиро- вании или в процессе производства, в эксплуатации или при ремонте вагонов, могут привести не только к возникновению повреждений, но и к авариям. Изучение теории надежности применительно к вагоностроению и ремонту вагонов основывается на некоторых главных понятиях и определениях, приведенных в ГОСТ 13377—75. В стандарте все термины и определения даны применительно к техническим объектам. Под обектом понимается предмет определен- ного целевого назначения, рассматриваемый в периоды проектирова- ния, производства, эксплуатации, исследований и испытаний на надежность. Объектами могут быть изделия, системы и их элементы, в част- ности устройства, машины, аппараты, приборы и их части, at регаты и отдельные детали. Применительно к вагоностроению объектом может быть как вагон в целом, так и его отдельные узлы и детали. 27
Вместе с тем все эти составляющие, как и сам объект, могут рас- сматриваться гак изделие. Изделие — это обобщенное название для детали, узла, блока, панели, устройства и системы. Объекты (система и элементы), рассматриваемые в теории надеж- ности, подразделяются на два класса: восстанавливаемые и невосста- навливаемые. Под восстанавливаемыми понимаются такие изделия, которые в случае отказа могут быть восстановлены в процессе эксплуатации. К невосстанавливаемым относятся изделия, которые при отказе не мо- гут быть восстановлены или не подлежат восстановлению. Вагоны, представляющие собой сложные конструкции и состоящие из большого числа различных элементов (агрегатов, узлов, деталей), являются восстанавливаемыми изделиями, приспособленными к дли- тельной эксплуатации с ремонтом. Большинство элементов вагона является также восстанавливаемым. Лишь отдельные детали могут рассматриваться как невосстанавливаемые (перемонтируемые), на- пример тормозные колодки, фрикционные клинья поглощающих аппаратов, ролики подшипников качения, поршневые кольца и т. п. Рассмотрим более подробно основные понятия и термины примени- тельно к надежности вагонной техники (ГОСТ 13377—75)." Надежность есть свойство объекта (вагона, его агрегатов и узлов) выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатацион- ные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Надежность—сложное свойство, включающее, в свою очередь, такие свойства, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Важным понятием в теории надежности является понятие отказ. Отказ вагона можно определить как полную или частичную утрату им работоспособности. Отказ мсжет наступить вследствие поломки, деформации, износа деталей, нарушения регулировки механизмов или узлов, ослабления креплений, прекращения подачи смазки и других причин. Любая техническая неисправность вагона, вызвавшая внезапную остановку поезда для ее устранения, является отказом. Отказы как случайные события могут быть независимые и зави- симые. Независимый отказ — это такой, который не приводит к отказу других элементов вагона. Отказ, появившийся в результате отказа других элементов, на- зывается зависимым. По степени нарушения параметров ва : его частей разли- чают полный отказ, до устранения котор »льзование изделия по назначению становится невозможным, и частичный отказ, до устра- нения которого можно частично использовать изделие по установлен- ному назначению. В зависимости от характера возникновения неисправностей и из- менения параметров вагонов отказы классифицированы на внезапные и постепенные. 28
Внезапный отказ может наступить неожиданно, в любой момент, вследствие случайного резкого возрастания нагрузки на какую-либо деталь вагона или в результате скрытых дефектов производства или изменений технических свойств материала. Постепенные отказы в вагонных конструкциях обычно возникают в результате изнашивания, старения, коррозии, усталостных разру- шений и других подобных процессов. Закономерности появления отказов как случайных событий иссле- дуются с помощью методов теории вероятностей, относящихся к спе- циальным разделам математики. Рассматривая отказы, следует различать отказ элемента объ- екта и отказ объекта в целом. При этом возможны случаи: отказ элемента одновременно означает и отказ объекта в целом; отказ элемента не означает отказ объекта. Работоспособность вагона (узла, детали) — это сос- тояние, при котором он может работать в заданных условиях эксплуа- тации в соответствии с требованиями правил и инструкций. Сохраняемость — свойство вагона или его элементов не- прерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в опре- деленных условиях хранения и транспортировки. Как видно из опре- деления, это свойство изделия относится не к периоду непосредствен- ной эксплуатации, т, е. использования его по назначению, а к перио- ц,у хранения или транспортировки, длительность которых может быть регламентирована. Например, сохраняемость вагона может характе- ризоваться временем нахождения вагона в отстое или деталей ваго- на — на складах. Неисправность вагона — это такое его состояние, при ко- тором он не соответствует хотя бы одному из требований, указанных з технической документации. 12. Количественные показатели надежности вагонных конструкций Рассмотренные термины и их определения характеризуют надеж- ность и долговечность вагона и его частей с качественной стороны. Ни- же приведены определения основных параметров, характеризующие надежность и долговечность вагонов с количественной стороны. Коли- чественные показатели позволяют произвести расчет надежности и дол- говечности, сформулировать требования, предъявляемые к надежности и ремонтопригодности вагонов. Следует отметить, что применение тех или иных математических зависимостей для оценки показателей надежности изделий имеет свои особенности для невосстаиавливаемых (перемонтируемых) и восста- навливаемых (ремонтируемых) объектов. Для невосстанавливаемых объектов надежность принято оценивать показателями вероятности безотказной работы р (/), вероятностью отказа q (/), интенсивности отказов X (/), средним временем для одного отказа. К количественным характеристикам восстанавливаемых объектов относятся параметр потока отказов, среднее время между отказами, вероятность безотказной работы, среднее время восстановления и др. 29
При выборе Показателей надежности изделий всегда надо стре- миться к тому, чтобы они обеспечивали возможность проведения рас- чета конструкции вагона на стадии проектирования, эксплуатации и ремонта, а также расчета потребности в запасных частях. Основной количественной характеристикой надежности вагона и его элементов является вероятность безотказной работы, т. е. вероятность того, что в заданный интервал времени t (нар аботка от 0 до Z) при данных условиях эксплуатации не произой- дет ни одного отказа: Ptt)==P(Tc*>f), (20) где TCJ) — средняя наработка до первого отказа. Вероятность появления отказа q (t) — соб ы- тие, противоположное вероятности безотказной работы, т. е. q(t) = P(Tcp^t). (21) В отличие от р (I) вероятность отказа q (/) представляет вероят- ность того, что время исправной работы Тср изделия будет меньше не- которого заданного времени t. Сумма вероятностей безотказной рабо- ты и появления отказа как событий противоположных равна единице: р (0 + 9 (0=1- (22) Отсюда q(t)=l—p(f) или р(/)==1—q(t). Функция надежности р (/) — это непрерывная, монотонно убываю- щая функция, имеющая значение р (0 = 1 при t = 0 и р (t) = 0 при tоо. В реальных условиях вероятность безотказной работы и вероят- ность отказа могут быть определены статистическими методами по ре- зультатам испытаний или эксплуатации большого количества объек- тов (элементов). Значения р (0 и q (0 определяют по формулам N N H-n(t) ... " <3 (23) N ~ N ’ где N — число объекта (элементов) в начале испытаний; n(t) — число объекта (элементов), отказавших за время t. Чем больше N, тем точнее можно определить значение р (t) по рас- четным формулам. Надежность сложного устройства (объекта), например отдельных узлов и агрегатов пли всего вагона в целом, определяется надеж- ностью входящих в него элементов. С точки зрения надежности в слож- ном устройстве различают последовательное и параллельное соедине- ния элементов. При последовательном соединении элементов наруше- 30
ния работоспособности любого из них приводит к выходу из строя все- го устройства (объекта). Большинство изделий предприятий вагоно- строения относится к таким объектам. Вероятность безотказной работы устройства в этом случае определяется по формуле п р (О = Р1 (ОР2 (0 ... Рп (О = л Pi (t), (24) f=l где Pi(t) — вероятность безотказной работы г'-го элемента; п — количество элементов, отказ которых вызывает выход из строя всего устройства. Любое Pi (/) <С 1, поэтому надежность всего устройства (объекта) всегда ниже надежности самого ненадежного элемента. Таким образом, для повышения общей надежности объекта нужно стремиться к увели- чению надежности каждого элемента. При параллельном (резервном) соединении элементов отказ сос- тавного устройства происходит лишь при одновременном выходе из строя всех параллельных элементов. Но вероятность единичного отказа как случайного и противоположного безотказности события будет q (t) = 1 — р (t). Тогда вероятность отказа Qi (?) составного устройства определится как п Qf(0= П [1-PtWI. (25) Z=I а вероятность безотказной работы п РМ=1- П [1-Я (/)]. (26) 1 = 1 Отсюда следует, что надежность устройства, составленного из па- раллельно работающих элементов, всегда выше надежности самого надежного звена этого устройства. При оценке надежности вагонов и их элементов очень важно знать время исправной работы элементов. Наработку до первого отказа для невосстанавли- ваемых изделий находят по уравнению п У ti (27) А'э п — число отказавших изделий; ti — наработка t-ro изделия до первого отказа; — число изделий, находящихся в эксплуатации. Весьма важным показателем надежности невосстанавливаемых изделий в каждый момент времени является интенсивность отказов. Интенсивность отказов А (/) — число отказавших в единицу времени изделий, отнесенное к среднему числу изделий, исправно работавших в течение определенного времени. Интенсив- ность отказов элементов определяется на основании статистической
обработки результатов испытаний партии элементов и выражается формулой Лп (/) Л/ ср Д£ где Ан(/) — число отказавших изделий за промежуток времени от А/ — интервал времени безотказной работы; 7VCP — среднее число изделий, исправно работавших в интервале времени А/, 7VCP 2 ’ где Ni — число исправно работающих изделий соответственно в начале и в конце интервала времени А/. При внезапном характере отказов в период нормальной эксплуа- тации изделия вероятность его безотказной работы может быть опре- делена по формуле (29) где X — постоянная во времени интенсивность отказов. Уравнение (29) называют экспоненциальным законом надежности, из которого следует, что надежность изделия убывает с течением вре- мени по экспоненциальной кривой. Надежность вагона как восстанавливаемого изделия исследуется в достаточно длительный срок эксплуатации, при этом изучаются промежутки работы вагона и количество отказов или, как принято называть, поток отказов, а также время восстановления работоспособ- ности (поток восстановлений). Таким образом, основными характе- ристиками надежности вагона как восстанавливаемого' объекта, состоящего из разнородных элементов, являются параметр потока отказов, среднее время между отказами, время восстановления отказов. Параметром потока отказов называется среднее количество отказов ремонтируемого изделия в единицу времени, взятое для рассматриваемого промежутка. Параметр потока отказов определяется по формуле »(0 NOM со(0 = (30) где n(t) — число отказов изделий, элементов или однотипных ва- гонов за время А/; А/ — интервал времени безотказной работы изделий без учета времени на устранение отказов; No — число испытываемых или эксплуатируемых однотипных вагонов в течение времени АЛ 32
При определении со (7) имеют в виду, что отказавшие элементы ре- монтируют, после чего изделие продолжает работу. При этом затра- ченное на ремонт время не учитывают.. При анализе надежности ваго- на или отдельных его узлов, состоящих из нескольких элементов, параметр суммарного потока отказов принимают равным сумме пара- метров составляющих потоков N 2 (31) z= 1 где N — число элементов в изделии; — параметр потока отказов г-го элемента. Наработка — продолжительность работы вагона в течение рассматриваемого периода, измеряемая в километрах, в часах или сутках пробега. Наработка может быть выражена как объем работы вагона в определенных условиях. Наработка на отказ — это среднее время наработки восстанавливаемого изделия (вагона) между двумя отказами за уста- новленный период эксплуатации jl _~Нп где ti — время безотказной исправной работы между каждой парой соседних отказов в период между ремонтами; п — число отказов за определенный срок. Если наблюдение производилось не за одним вагоном, а за несколь- кими вагонами одного и того же типа, то среднее время между двумя соседними отказами определится выражением п 2 * t = ____ CD No где — число вагонов, подвергавшихся наблюдению. Сравнивая формулы (30) и (32), нетрудно видеть, что Среднее время восстановления работоспособности можно опреде- лить по формуле 1 Л *в = — У (34) ni Г4. где /р. — время на устранение Z-го отказа; -— количество отказов, обнаруженных и устраненных за вре- мя наблюдения. 2 Зак. 832 ' 33
Рис. 6. График зависимости интенсивности (потока) отказов изделий от времени работы (пробега) вагона На рис. 6 показана типичная кривая зависимости интенсивности X (I) [потока о (/)] отказов от времени эксплуатации для большинства изделий предприятий машиностроения, в том числе и вагоностроения. Многочисленные наблюдения за состоянием типовых невосстанавли- ваемых и восстанавливаемых деталей и устройств позволили выделить три периода появления отказов. В начальный период работы (участок I на графике) происходит приработка деталей, механизмов и агрега- тов при эксплуатационных режимах и нагрузках. Этот период харак- теризуется повышенной частотой отказов, когда элементы выходят из строя из-за наличия скрытых дефектов, не обнаруженных при про- верке на заводе-изготсвителе. Участок II характеризует основной период нормальной эксплуа- тации изделия, когда сопряженные детали уже приработались и об- наруженные дефекты устранены. Этот участок наиболее продолжи- телен и характерен постоянным установившимся числом отказов. На участке III постепенно увеличивается число отказов вследст- вие износа и старения деталей, и при достижении определенного пре- дельно допустимого значения X (со) вагон ставят в ремонт. В зоне I имеют место в основном внезапные отказы, в зоне III — постепенно нарастающие. Для периода нормальной эксплуатации, когда приработка элемен- тов устройства уже закончилась, а процесс старения еще не наступил и X (/) — А = const, характерен экспоненциальный закон распреде- ления отказов, который описывается следующими формулами: , ^11) р (/) =-— е гср; q(t)~ 1 — е—м . Нормальный закон распределения отказов (закон Гаусса) часто оказывается справедливым при постепенных отказах из-за износа и описывается уравнением p(t) =—!— е di, (36) 1/ 2ло J r t 34
Здесь о — среднеквадратичное отклонение (параметр рассеяния); о2 — дисперсия среднего времени исправной работы различ- ных экземпляров объекта, вычисляемая по формуле о2 = N 2 (к-ту* i=i______ N(N— 1) ’ где tt — среднее время исправной работы r-го экземпляра; Т — среднее время работы всех экземпляров; М — количество наблюдавшихся экземпляров. В связи с износом элементов возникает необходимость их замены или ремонта, после чего эксплуатация продолжается до следующего ремонта. Рассмотренные количественные характеристики и показатели на- дежности вагонов и их частей не предусматривают оценку таких свойств, как приспособленность к техническому осмотру и обнаруже- нию отказов, к проверке технического состояния частей вагона, удоб- ной замене износившихся элементов при различных видах ремонта. Мерой соответствия конструкции требованиям надежности в про- цессе эксплуатации вагонов может быть количественное выражение тех свойств конструкции, которые непосредственно влияют на продолжи- тельность пробега (исправной работы) и различного рода простоев для технического осмотра и ремонта вагонов. Поэтому при оценке надежности вагонов дополнительно к указан- ным ранее характеристикам учитывают коэффициенты готовности и технического использования. Коэффициент готовности представляет собой ве- роятность того, что в произвольный момент времени вагон будет на- ходиться в работоспособном состоянии. Математически коэффициент технической готовности вагона определяется отношением времени про- должительности исправной работы вагона за определенный период к общему времени исправной работы и вынужденного простоя по тех- ническим причинам в тот же срок (рис. 7): п Z । ^И. 9 I к_____________ 1 Г-- П 9 2 Э i + । /пр г (37) i = 1 i = 1 j n /ц.эг гДе ^и.э i — суммарное время исправной (безотказной) работы вагона за определенное время эксплуатации; ^пр t — время вынужденного простоя для выполнения работ по техническому осмотру и ремонту. 2* 35
Таким образом, коэффициент готовности характеризует среднее гносительное время пребывания вагона в исправном состоянии за пе- иод эксплуатации. Значение коэффициента готовности /ст.г может быть больше нуля, еньше единицы или равным одному из этих значений, т. е. кт.г 1- Если поделить почленно уравнение (37) на число отказов п, проис- 1едших за исследуемое время, коэффициент готовности можно выра- ить через среднюю наработку на отказ и среднее время вынужденного ростоя, необходимое для обнаружения и устранения неисправности: К-Т. Г tp /о+ /в (38) п 2 ^и. де/о = —------------наработка на отказ; п 2 * = ---------среднее время простоя при восстановлении п отказов. Коэффициент вынужденного простоя по тех- шческим причинам характеризует затраты времени на восстановле- ше работоспособности вагона. Этот коэффициент определяется отно- шением времени вынужденного простоя из-за осмотра и ремонта к об- цему времени эксплуатации за тот же период: (39) Коэффициент простоя показывает, какую часть общего времени эксплуатации вагон простаивает по техническим причинам, вызванным необходимостью устранения отказа, т. е. является характеристикой безотказности вагона. Он позволяет сравнивать вагоны по величине убытков от простоя и на этой основе оценивать качество конструкций. Рис. 7. График работы вагона в течение некоторого времени: /эь /э2, /эп — время исправной работы в поезде до первой остановки; /щ, io2, foa — время остановки поезда; Ы.а1, /и.ег .. ^и.эп — время исправной работы вагона до первого вынужденного простоя для ремонта; inpi, /лрг — время простоя в ремонте 36
Если известны величина наработки на отказ и среднее время вынуж- денного простоя вагона для восстановления работоспособности, то ко- эффициент вынужденного простоя можно определить по формуле «п = —$—• (40) гср~г ?в Техническая готовность вагона к эксплуатации и вынужденный простой по техническим причинам являются событиями противопо- ложными, поэтому: кг г 4- кп = 1 или tCrp р 1 Кд 1 Кгр . р. Коэффициент технического использования определяется как отношение суммарного времени исправной работы к общему времени работы и простоев за тот же календарный срок п 2 ^И. э i к_________*=!___________ /Сисп~ а п + S бз. пг i=l i=1 где /в.Пг — время простоя вагона после t-й остановки. Коэффициент использования отличается от коэффициента готов- ности тем, что здесь учитывается все время простоев вагона, тогда как при определении /ст.г учитывают только время, затраченное на обна- ружение и устранение неисправностей. Коэффициент технического использования в определенной степени позволяет оценить также организационную и технологическую целе- сообразность операций, выполняемых при осмотре и ремонте, а также техническое совершенство оборудования и инструмента. (41) 13. Ремонтопригодность вагонов Ремонтопригодность — свойство вагона (агрегата, узла), заключа- ющееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения текущего осмотра, а также текущего и периодических видов ремонта в уста- новленные сроки. При разработке конструкций вагонов необходимо учитывать сле- дующие требования ремонтопригодности: технический осмотр и ремонт созданной конструкции должны быть возможно проще и дешевле; должна быть обеспечена быстрая замена деталей или узлов без тру- доемких и длительных ремонтно-сборочных, пригоночных и других лесарно-монтажных операций; объем ремонтных работ должен быть минимальным. 37
Степень ремонтопригодности достаточно полно описывается Сис- темой коэффициентов, характеризующих приспособленность вагона зли его частей к обнаружению и устранению дефектов и неисправно- стей. Для вывода коэффициентов ремонтопригодности рассмотрим гра- фик (рис. 8) затрат времени на устранение неисправностей, где пока- заны возможные логические ступени ремонта любого узла вагона и их последовательность. Здесь не показаны, но подразумеваются затраты времени на получение необходимой документации, материалов, за- пасных частей и другие непредвиденные потери времени в процессе ремонта, не зависящие от конструкции вагона. Коэффициент осмотра и обнаружения не- исправности Kt0 определяется отношением времени обнаруже- ния неисправности to к общему времени вынужденного простоя tnD к Kfo — inp В свою очередь Z, к» (42) где Zy — время устранения неисправности; Zp — Бремя регулировки изделия; ZK — время на осуществление технического контроля. Коэффициент к/о характеризует приспособленность вагона или его части к быстрому обнаружению неисправностей. Численное значение к/0 будет находиться в пределах О < Kto<. 1 • Если to -> Znp, то 1. Это указывает на то, что конструкция узла несовершенна и не обеспечивает удобства осмотра и возможности быст- рого обнаружения места и характера неисправности. При Zo -> 0 Kto -> 0. Следовательно, конструкция узла удовлетво- рительная и обеспечивает минимальное время обнаружения неисправ ностей. Коэффициент ремонта и устранения неис правности определяется по формуле к Kty — ?пр (43 Значения этого коэффициента находятся ь пределах 0 < < 1 Он характеризует степень ремонтопригодности узла или вагона в це лом, возможность.быстро устранить неисправности, заменить неисправ ные детали новыми или заранее отремонтированными. Рис. 8. График затрат времени при ликвидации неисправность 38
Основные мероприятия, повышающие степень ремонтопригодно- сти, — использование в конструкциях стандартизованных деталей, принципа унификации и взаимозаменяемости. Коэффициент наладки и регулировки частей вагона определяется отношением времени регулировки к общему вре- мени вынужденного простоя по формуле «,₽ = --• («) Гпр Этот коэффициент также находится в пределах О 1. Если /р Znp, то ктР —> 1, что указывает на неудовлетворительность кон- струкции в смысле удобства регулировки. Коэффициент обеспечения технического контроля вагона и его частей определяется отношением времени технического контроля tK к общему времени вынужденного простоя вагона (45) inp Величина к/к находится в диапазоне 0 <С Ktv < 1. Для современных вагонов, оборудованных автосцепкой, буксами с роликовыми подшипниками, автотормозами, величина коэффициента /</к имеет важное значение в связи с необходимостью надежной про- верки состояния узлов и деталей для обеспечения безопасности движе- ния поездов. Время и надежность контроля существенно зависят от конструкции изделия и возможности использования контрольно-из- мерительных приборов в процессе эксплуатации. Значения перечисленных коэффициентов позволяют оценить кон- струкцию вагона и его частей с точки зрения ремонтопригодности, а также установить наиболее слабые узлы в отношении приспособлен- ности к выполнению технического осмотра и ремонта вагонов. Один из важных показателей ремонтопригодности вагонных кон- струкций — среднее время восстановления работоспособности (устра- нения отказа) tB, определяемое по формуле (34). Величина tB показы- вает, сколько времени затрачивается в среднем на обнаружение и устра- нение одного отказа. Для обеспечения ремонтопригодности вагонов необходимо, чтобы количественные значения их показателей указыва- лись в техническом задании на проектирование и контролировались при разработке конструкции, изготовлении и эксплуатации. 14. Долговечность вагона и его частей Долговечность — это свойство вагона или его части дли- тельно (с необходимыми перерывами на техническое обслуживание и ремонт) сохранять работоспособность при определенных режимах и Условиях работы до разрушения или другого предельного состояния, о условленного технической или экономической нецелесообразностью дльнеишей эксплуатации. Чем выше долговечность элементов вагона, 39
гем при прочих равных условиях выше его надежность, тем меньше эбъем технического обслуживания и ремонта. Если надежность — это свойство конструкции непрерывно сохранять работоспособность, то долговечность предполагает длительное, в течение заданного времени, сохранение работоспособности с возможными перерывами на ремонт. Целесообразно характеризовать долговечность вагона сроком его службы и техническим ресурсом. Срок службы — календарная . продолжительность эксплуа- тации вагона и его элементов (агрегата, узла', "детали) до момента воз- никновения предельного состояния, оговоренного в технической до- кументации, или до списания. Различаю'1 срок службы между завод- скими реме 1тами, средний срок службы, срок службы до списания и др Проблема установления срока службы изделия является не только технической, но и планово-экономической, так как в условиях социа- листической плановой системы хозяйства срок службы является важ- нейшим плановым нормативом, централизованно устанавливаемым государством. Сроки службы учитываются нормами амортизационных отчисле- ний. Нормы амортизации, а следовательно, и сроки службы вагонов определяются на основании статистических данных. Технический ресурс — это суммарное время наработки (сумма интервалов времени исправной работы) вагона или его части в данных условиях эксплуатации до ремонта или замены. Технический ресурс рассматривается как величина, которая постепенно расходует- ся в процессе эксплуатации вагона. В практике пользуются понятиями: полный технический ресурс, который рассчитывается от начала эксплуатации вагона до конца; использованный ресурс, определяемый периодом работы от начала эксплуатации до рассматриваемого момента времени; остаточный тех- нический ресурс, который рассчитывается от рассматриваемого мо- мента де конца эксплуатации; межремонтный технический ресурс, оп- ределяемый как суммарная наработка вагона рассматриваемого типа в период между ремонтами. Средний технический ресурс — среднее значение полного технического ресурса вагонов рассматриваемого типа. На рис. 9 показан график, характеризующий взаимосвязь техни- ческого ресурса вагона со сроками его службы. По оси абсцисс откла- дывается время Т эксплуатации или пробег L исследуемого вагона, по оси ординат — количество элементов вагона, находящегося в эксплуатации. Участок Ттр представляет собой технический ресурс вагона, в те- чение которого вагон в процессе эксплуатации будет подвергаться раз- личным ремонтам. Соответственно будут простои вагона, регламенти- рованные видом ремонта, а также простои, вызванные случайными от- казами. Таким образом, технический ресурс определяют как разность срска службы Тс от начала эксплуатации до первого ремонта и времени, затрачиваемого за этот период на устранение, случайных отказов и на плановые ремонты 40
Гарантийный срок службы широта рассеивания срока службы до первого ремонта Технический ресурс (ТГр) Гарантийный ресурс Т(х) Средний срок службы до первого ремонта (Тс) Рис. 9. График срока службы вагона до ремонта Срок гарантии-— это период, в течение которого завод изготовитель или ^ремонтное предприятие гарантирует исправность изделия и несет материальную ответственность за возможные неисправ- ности при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации. Га- рантийный срок эксплуатации вагона или его частей задается кален- дарной длительностью начального периода эксплуатации или вели- чиной пробега в километрах. В стличие от технического ресурса или срока службы до опреде- ленного вида ремонта гарантийный срок — величина нестатистическая. Этот срок должен быть обеспечен для каждого вагона или определен- ного вида изделия. 15. Определение сроков службы вагона и его частей Оптимальный срок службы вагона в целом и отдельных его частей зависит от многих взаимосвязанных факторов, проявляющихся в про- цессе изготовления и эксплуатации вагонов. Из большого числа факто- ров, изменяющихся во времени и учитываемых при анализе и расчете оптимального срока службы, основными являются следующие: стоимость изделия, соответствующая определенному уровню тех- ники^ ------- _ "* затраты на ремонт и их возрастание на протяжении срока службы; эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и теку- щий ремонт;----- _______— - возможность модернизации, связанные с этим затраты и получае- мая эффективность?" —------ Для решения задачи в общем виде ограничимся первыми тремя факторами, т. е. определим оптимальную долговечность без учета мо- рального износа и возможности модернизации • ммарные затраты железных дорог, связанные с приобретением, „т сг[луатацией и ремонтом вагонов или их частей, могут быть выраже- ны формулой ' , н С(П = СйзД-ЬСв7 + 2/(П (46) 41
?де Сизд — первоначальная стоимость изделия, уменьшенная на пол- ную стоимость реализованных остатков после изъятия его из эксплуатации (списания); Сд — ежегодные затраты, связанные с содержанием изделия (эксплуатационные материалы, зарплата и др.); Т — впемя эксплуатации з годах; f (Т) — ежегодные затраты на ремонт и запасные части, изменяю- щиеся во времени. Для функции / (Т) могут быть использованы две зависимости: степенная f (Т) = оЛ\ и линейная f (Т) = аТ + у или f (Т)= = аТ. Выбор той или иной математической зависимости определяется имеющимися данными о затратах на ремонт. Наиболее удобной и достаточно универсальной можно считать сте- пенную функцию вида f(T) = aT\ (47) где а — постоянный коэффициент, определяющий исходную норму прогрессирующих затрат; у — показатель, характеризующий степень интенсивности роста прогрессирующих затрат на срок службы Т. Степенная функция (47) характеризует то, что по мере старения эксплуатируемого вагона содержание его становится все более невы- годным, поэтому существует предел рационального срока использова- ния его. Подставив выражение (47) в формулу (46), получим исходную для исследования формулу С(Т) = Сизл^СдТ^аТ^. (48) Отнеся затраты к единице отработанного изделием времени, полу- чим функцию удельных затрат F (Т) = + Са КГ*-1. (49) Для определения оптимального срока службы продифференцируем уравнение (49) по времени Т и приравняем полученное выражение нулю, т. е. dF (Т) Сиэд (у—1) аТ^ dt ~ т*~ Т2 Умножив обе части на Т2, получим (т_1)аГ» = Сизд, откуда V/ -р ' сиад , 7 опт— V (у—1)а ’ 42
формула (5i) показывает, что без учега морального износа и модер- низации оптимальный срок службы узла вагона определяется соотно- шением первоначальных затрат на приобретение исследуемого узла, постоянного коэффициента а, выражающего затраты железных дорог на поддержание работоспособности узла на единицу выработки, и пока- зателя у, характеризующего интенсивность прогрессирующего роста этих затрат по мере износа узла. Моральный износ сокращает найден- ную выше величину, а модернизация увеличивае'г ее. Значения ос и -у являются параметрами кривой функции у = иТ"» и определяются аналитическим или графическим методом. Глава IV ИЗНОС ВАГОНА И ЕГО ЧАСТЕЙ 16. Виды износов и причина их возникновения В процессе эксплуатации вагона первоначальные качества его де- талей и узлов, обусловленные чертежами и техническими условиями, изменяются вследствие износа или появления различного рода дефек- тов. Под износом понимают результат процесса изнашивания детали во время работы. Износ детали происходит под действием сил трения, усталости поверхностных слоев материала, нагрузок, изменения температуры окружающей среды, а также из-за коррозии металла. Износ проявляет- ся в изменении качества поверхности, геометрических размеров и фор- мы деталей. Изменяются и свойства поверхностных слоев. Процессы, вызывающие изнашивание деталей вагона';в различных условиях работ, протекают по-разному и зависят от многих факторов. Исходя из этого, износ подразделяют на естественный, аварийный и моральный. I Естественный износ — это разрушение и изменение структуры наружных слоев твердого тела. Он появляется под действием сил трения, высокой температуры, атмосферных условий и т. д. Естественный износ — сложный процесс. Происходит он вследст- вие одновременно протекающих процессов истирания, смятия, абра- зивного изнашивания, усталостного разрушения, химических, электро- химических и тепловых явлений, которые изменяют химический состав и физико-механические свойства металла и геометрические размеры Деталей. Чаще всего причиной естественного механического износа являются силы трения. Износ и трение — неразрывно связанные явления, об- условленные взаимодействием двух тел, взаимно перемещающихся зоне касания. По виду относительного перемещения соприкасаю- щихся поверхностей различают: д т Р е н и е скольжения, при котором одна и та же зона одной али соприкасается с различными зонами другой детали; 43
трение качения, при котором следующие одна за другой гоны одной детали приходят в соприкосновение cg следующими одна за другой зонами другой детали, причем мгновенная ось вращения одной детали относительно другой проходит последовательно через зоны ка- сания. Для трения скольжения характерно истирание деталей, а для трения скольжения — смятие и выкрашивание. Иногда оба эти вида трения происходят одновременно. Например, при перемещении зубьев шестерен трение качения сопровождается трением скольжения. По толщине смазочного слоя и состоянию поверхности трущихся деталей различают несколько видов трения. Чистое трение, возникающее между соприкасающимися поверхностями деталей при полном отсутствии на них посторонних примесей (жидкостей и газов в адсорбированном состоянии), может происходить только в вакууме, поэтому в практике не встречается. Сухое трение возникает при отсутствии смазочного слоя ме- жду трущимися поверхностями деталей (между элементами сцепления фрикционных амортизаторов, тормозных колодок и колес и др ). Граничное трение имеет место, когда трущиеся поверх- ности деталей разделены слоем смазки незначительной толщины (0,1 мкм и менее). Свойства этого слоя зависят от свойств масла, а также материала и состояния трущихся поверхностей. Жидкостное трение наблюдается, когда поверхности трущихся деталей разделены слоем жидкости (смазки) такой толщины, при которой молекулярное взаимодействие этих поверхностей практи- чески отсутствует. Полужидкостное трение — смешанное (одновременно жидкостное и граничное или жидкостное и сухое). На основе исследования сущности явлений, протекающих в поверх- ностных слоях при трении и изнссе деталей машин, установлены основ- ные виды механического износа: износ схватыванием, окислительный, тепловой, абразивный, осповидный. Практикой установлено, что при работе каждая деталь получает наряду с основным износом и несколько видов сопутствующих износов, мало влияющих на трение. Поэто- му считают, что износостойкость детали зависит от основного вида износа. Износ схватыванием происходит при трении скольже- ния с небольшой скоростью (менее 1 м/с) перемещения трущихся по- верхностей и большим удельным давлением, превышающим предел те- кучести металла, на участках контакта при отсутствии смазки и за- щитней пленки окислов. В этом случае в местах контакта сопряжен- ных поверхностей возникают пластические деформации, сопровождаю- щиеся схватыванием металла. Интенсивность такого износа зависит от физико-механических свойств металла, трущихся поверхностей и величины удельного давле- ния на площади физического контакта. Детали из мягких металлов более подвержены износу схватыва- нием. Интенсивность износа стальных деталей схватыванием составля- ет 10—15 мкм/ч. 44
Окислительный износ происходит под действием сил трения и соприкосновения с кислородом окружающей среды. При этом возникают пластические деформации поверхностных слоев и наблю- дается диффузия кислорода воздуха в металл, в результате чего пленки твердых растворов во время работы сопряженных деталей разрушаются. Интенсивность износа зависит от пластичности метал- ла и может быть равна 0,1—0,5 мкм/ч. Мягкие стали подвержены оки- слительному износу больше, чем твердые. Тепловой износ происходит в процессе трения скольжения при большой скорости относительного перемещения трущихся поверх- ностей (более 3—4 м/с) и большом удельном давлении. Тепло, выделяю- щееся при трении скольжения, понижает сопротивляемость деталей износу, приводит к постепенному смещению их поверхностных слоев в направлении скольжения и к изменению геометрических размеров. Обработка деталей цианированием, азотированием, цементацией, хромированием способствует повышению их теплоизносостойкости. Интенсивность теплового износа деталей равна 1—5 мкм/ч. Абразивный износ происходит в результате режущего или царапающего действия твердых частиц в местах соприкосновения трущихся поверхностей. Твердые частицы могут появиться из-за раз- рушения поверхностного слоя, загрязнения его маслом, плохой защи- ты от попадания стружки, пыли, песка. Абразивный износ—наиболее распространенный вид износа. Коэффициент трения при абразивном износе зависит от размеров, формы и свойств твердых частиц и от ме- ханических свойств деталей. Интенсивность абразивного износа может изменяться в широких пределах — 0.5—5 мкм/ч. Осповидный износ возникает в процессе трения качения при нагрузках, превышающих предел текучести поверхностных слоев металла. Такой износ происходит под действием больших удельных давлений на поверхность трения, вызывающих микропластические деформации сжатия, упрочнения и разупрочнения металла. Возникающие при этом напряжения сжатия и явления усталости металла способствуют образованию микроскопических трещин в по- верхностных слоях. Трещины в дальнейшем превращаются в одиночные и групповые осповидные углубления. Этот вид износа наиболее от- четливо проявляется на рабочих поверхностях подшипников качения и зубчатых колес в зоне начальной окружности. Кроме износов перечисленных видов, встречаются дефекты, вы- званные деформацией смятия, которая характерна для резьбовых соеди- нений, штифтов и других деталей. Химический износ происходит под действием кислорода воздуха, кислот, щелочей, выхлопных газов, электрических разрядов и Др. Для химического износа характерна коррозия металла (корро- зионный износ). Железнодорожные вагоны подвергаются интенсив- ному коррозионному износу, особенно кузова и части внутреннего оборудования изотермических и пассажирских вагонов. Аварийный износ приводит к выходу из строя детали или механизма ранее предполагаемого срока.Такой износ является след- ствием несовершенства конструкции, недоброкачественности материа- 45
ла детали, нарушения правил эксплуатации и у лида за вагинит, пло- хого качества изготовления или ремонта детали, неправильной сборки, а также следствием усталости металла. Моральный износ связан с появлением вагонов более со- вершенных конструкций, которые обладают большей производитель- ностью, экономичностью, удобством в эксплуатации. Моральный износ вагонов — экономическая категория, характеризующая степень обес- ценивания действующей техники в результате технического старения и уменьшения стоимости воспроизводства вагонов прежних типов. Различают два вида морального износа техники: моральный износ первого вида — утрата действующей стоимости, по мере того как ва- гоны такой же конструкции начинают строиться дешевле; моральный износ второго вида — обесценивание действующей техники вследствие появления более совершенных (более производительных) конструк- ций. При высоких темпах технического прогресса замена действующих изделий новыми из-за морального износа может происходить задолго до их физического износа. 17. Зависимость износа частей вагона от времени работы Характерные закономерности изменения износа деталей в функции времени работы представлены на рис. 10 в виде графиков, где по оси абсцисс отложено время работы, по оси ординат— износ детали. Кри- вые износа здесь показаны в общем идеальном виде вне зависимости от реальных условий эксплуатации, но общие характерные черты их сохранены. В начале приработки деталей износ быстро растет (отрезок 0 — /0 на рис. 10, а соответствует периоду приработки или обкатки). Затем кривая износа 1 поднимается плавно, но, начиная от точки £п, износ рас- тет быстро, так как с увеличением зазора в сопряжении проявляется действие ударных нагрузок. Таким образом, время TQ можно назвать периодом нормальной эксплуатации. Для некоторых узлов клапанного типа изнашивание в процессе эксплуатации происходит с постепенно нарастающей интенсивностью (рис. 10, б), что вызывает увеличение утечки жидкости или газа из ра- бочих полостей. Многие детали вагонов (подшипники качения, зубча- тые соединения и др.) изнашиваются в условиях усталостных разруше- ний поверхностного слоя (рис. 10, в). Здесь имеется скрытый период Рис. 10. Графики интенсивности изнашивания деталей в зависимости от времени работы вагона 46
(участок /1), когда износ нё наблюдается или величина ёго слишком мала- Процесс изменения износа детали можно также представить гра- фиком интенсивности изнашивания, или темпа износа, т. е. прироста величины износа за единицу времени или пути, пройденного трущими- ся или соударяющимися поверхностями при относительном переме- щении. Кривая интенсивности изнашивания 2 показана на рис. 10, а штриховой линией. Для различных групп деталей или их сопряжений кривые износа и интенсивности изнашивания имеют различный характер. Если i — износ за время А/ или за путь AS, то интенсивность изнашивания, или di di г, темп износа, составит -гтили-^. На темп износа влияют следующие dr d^y факторы: условия работы — удельные давления, характер нагрузки, относи- тельные скорости, температура. Как правило, чем больше давление и относительная скорость, тем выше темп износа. Перегрузки, вибра- ция, переменная и ударная нагрузки также способствуют его увели- чению. Общий и местный перегрев деталей повышают интенсивность из- нашивания и могут привести к повреждению. При прочих равных условиях темп износа пропорционален совершаемой механической ра- боте, отнесенной к единице пути или времени; свойства материалов, их соотношение и изменяемость в работе При данных свойствах материалов важнейшее значение имеет коли- чество, качество и чистота смазочных материалов. Если смазка плохо- го качества или ее недостаточно, то темп износа увеличивается. Нали- чие в смазке корродирующих веществ также сильно повышает изнаши- вание деталей. Условия сопряжения, характер контакта и обработки поверх- ностей также оказывают влияние на темп износа. Сухое трение, не- соосность узлов, непараллельность или неперпендикулярность осей и плоскостей почти всегда повышают темп износа. Дефекты изготов- ления и ремонта деталей также могут намного увеличить интенсивность изнашивания и привести к повреждениям машин. При грубой обра- ботке трущихся поверхностей темп износа выше, чем при чистой. Анализируя графики, представленные на рис. 10, моЖхЮ сделать следующие выводы: период нормальной эксплуатации Тэ деталей увеличивается с умень- шением износа при обкатке и интенсивности изнашивания во время работы после обкатки; поскольку Тэ = f ( — \ то на основе закономерного изменения износа \dt) деталей можно определить сроки необходимого вмешательства челове- ка для восстановления параметров сопряжения; нельзя допускать износ сопряженных деталей сверх определенного нредела, за которым появляется неисправность сопряжения. 47
18. Предельный и допустимый износ Под предельными величинами следует понимать предельные раз- теры изнашиваюшейся детали или регулируемой величины (зазор, явление, угол и т. п.) или предельное ослабление или затяжку креп- ения, т е. максимальные или минимальные величины, до достижения оторых узел работает нормально. Правильное установление предельных величин в деталях и узлах сгонных конструкций имеет большое значение, так как обеспечивает [еобходимое качество конструкций, производительную и наиболее жономичную работу вагона. Кроме того, оно во многом определяет организацию технического обслуживания вагонов в эксплуатации, а также организацию снабжения запасными частями для ремонта вагонов. Для уяснения понятий о предельном и допустимом износе рассмот- рим общий случай естественного механического износа сопряжения хвал — отверстие». При подвижном сопряжении между деталями пре- дусматривается некоторый зазор, величина которого определяется классом точности обработки и характером посадки. На рис. И изобра- жен график изменения этого зазора в процессе эксплуатации деталей. По оси ординат вверх от точки О, соответствующей номинальному раз- меру сопряжения, отложены величины изменения диаметра вала, вниз — изменения диаметра отверстия. По оси абсцисс отложено время работы данного сопряжения. Расстояния Oat и 0а2 представляют собой средние допустимые откло- нения диаметров вала и отверстия от номинальных значений. Таким образом, первоначальный зазор в сопряжении показан отрезком ataz. В течение времени Ot5 происходит приработка сопряженных дета- лей. В течение /б — tB они работают в нормальных условиях, а затем начинается резкое возрастание величины износа, поэтому дальнейшая эксплуатация сопряжения за точкой tB недопустима из-за угрозы ава- рии. Практически принято считать, что деталь полностью изношена, если износ ее достиг величины, изо- браженной отрезками /Ищ для вала и ТИВ2 для отверстия. Следовательно, отрезок OtB ука- зываем предел времени работы дан ного сопряжения, а отрезки А1В1 г Мв2 — предельные износы. При решении вопроса о необхо димости ремонта детали недоста точно знать только величину е< предельного износа. Надо еще опре делить и степень годности детали т. е. установить, нужно ли щетал] ремонтировать или она сможет ра ботать до очередного ремонта. Для решения этой задачи необ ходимо на основе практических даг Рис. 11. График изменения зазора в сопряжении вследствие износа дета- лей 48
них выявить закономерность нарастания износа. Зная эту закономер- ность, можно определить, какое время при имеющемся износе деталь мсжет работать до предельного износа. Приведенный выше пример, когда обе детали изнашиваются с оди- наковой интенсивностью, является обобщающим. В ряде случаев износ двух сопряженных деталей происходит с разной интенсивностью, при- чем часто это предусматривается конструкцией узла. Например, в со- пряжении стального термически обработанного вала с бронзовой втул- кой износ втулки происходит быстрее, чем износ шейки вала. Если для определения предельного износа достаточно установить время работы детали, по истечении которого естественный износ будет резко прогрессировать и при дальнейшей работе деталь может поло- маться, то для решения вопроса о допустимом износе необходимо рас- сматривать сопряжение в целом и определять допустимый зазор между деталями. В зависимости от этого зазора определяется допустимый размер каждой сопрягаемой детали. Величина допустимого зазора должна быть такой, при которой узел до очередного ремонта практически не изменяет своих рабочих качеств и сопряженные детали не повреждаются. Величины допустимого износа деталей и величина зазоров в сопря- жениях определяются правилами ремонта и техническими условиями на ремонт вагонов. 19. Система, виды и сроки ремонта вагонов Система ремонта вагонов представляет собой совокупность орга- низадионно-техничсских мероприятий, которыми определяется содер- жанйё~вагонов в работоенособчом состоянии. Она характеризует об- щее направление развития и организации технологии и техники ре- монта вагонов. Система_ремонта объединяет комплекс мероприятий по уходу, осмотру и ремонту вагонов, направленных на предотвращение прогрессирующего нарастания износсз, на предупреждение аварий и поддержание. вясонов в состоянии’ постоянной эксплуатационной готовности. ha железных дорогах СССР разработана и внедрена планово-пре- дупредительная система ремонта. Эта система отражает специфику социалистического транспорта и способствует повышению долговеч- ности подвижного состава. Такая система ремонта вагонов выдержала испытание временем и за период более 35-летнего применения показала свои преимущества перед системами ремонта вагонов в других странах. Система планово-предупредительного ремонта характеризуется сле- дующими основными положениями: 1- Ремонт вагонов производится периодически через определенные заранее планируемые промежутки времени (межремонтные периоды). 1 акие- Периодические ремонты определяют основной объем работ по восстановлению работоспособности вагона. 2. Длительность^межремонтЕОГо периода является одной из основ- ных характеристик .ремонтного цикла и устанавливается в зависимости От типа вагона и условий его работы. 49
3. Помимо Периодических ремонтов, предусматривается межремонт- ное текущее обслуживание вагонов, при котовом наряду с профилакти- ческими мероприятиями (очистка, смазка, регулировка) производится нетрудоемкий ремонт (замена легкодоступных деталей, устранение мелких повреждений и ремонт некоторых быстроизнашивающихся дета- лей и др.). 4. Предусматриваются также периодические осмотры (освидетель- ствования и ревизии) и проверки на точность.для выявления состояния узлов и агрегатов вагона и уточнения объема ремонтных работ. В соответствии с назначением, характером и объемом выполняемых работ системой ремонта вагонов предусматриваются следующие тех- нические мероприятия, направленные на поддержание и восстановле- ние работоспособности вагона: технический осмотр, текущий ремонт, деповской ремонт, заводской ремонт. Под ремонтом следует понимать совокупность организационно- технических и технологических мероприятий, направленных на устра- нение возникших в процессе эксплуатации дефектов и неисправностей с целью сохранения или восстановления эксплуатационно-технических характеристик вагонов. Высококачественный ремонт обеспечивает надежность работы вагонного парка. Каждый вид ремонта имеет свою характеристику, которая опреде- лена правилами ремонта или инструкциями, утвержденными МПС. Технический осмотр и текущий ремонт являются основой всей планово- предупредительной системы, так как обеспечивают поддержание рабо- тоспособности вагона в эксплуатации. Периодические ремонты (де- повской и заводской) обеспечивают восстановление работоспособности вагона и номинальной производительности. Текущий ремонт вагонов в зависимости от объема и характера ра- бот бывает двух видов: текущий безотцепечный ремонт, выполняемый непосредственно в составе поезда; текущий отцепочный ремонт, осуществляемый на ремонтных пу- тях; при этом ремонтируемый вагон исключается из поезда. Деповской ремонт — вид периодического ремонта, при котором производится частичная разборка вагона для устранения неисправ- ностей, ремонта или замены некоторых узлов и деталей на новые или заранее отремонтированные. Потребность в проведении деповского ремонта обусловливается тем, что детали и узлы вагона, как правило, обладают неодинаковой долговечностью, поэтому они выходят из строя в различные сроки. Таким образом, для сохранения работоспособности вагона возникает необходимость в замене и восстановлении некоторых узлов и деталей, в то время как остальные детали и узлы вполне работоспособны и могут еще эксплуатироваться. Заводской ремонт — наибольший по объему вид периодического ремонта. При его выполнении производится полная разборка вагона и его оборудования, замена всех изношенных деталей и узлов, а также ремонт несменяемых (базовых) частей. При сборке узлов должны быть восстановлены все номинальные размеры в сопряжениях, предусмот- 50
ренине соответствующими 1 ОСГами, техническими условиями и пра- вилами ремонта. Один из основных признаков, характеризующих заводской ремонт вагонов, восстановление первоначальных технических характерис- тик и геометрических форм базовых частей и всех съемных деталей и узлов с максимальным приближением к характеристикам нового вагона. Заводской ремонт — сложный и трудоемкий процесс, поэтому его производят только на специализированных предприятиях — ва- гоноремонтных заводах. Важнейшими показателями системы ремонта вагонов являются структура и длительность ремонтного цикла, продолжительность межремонтного и межосмотрового периодов. Ремонтным циклом называется: для вагонов, находящихся в экс- плуатации, — период работы между двумя заводскими ремонтами; для вновь построенных вагонов — период работы от начала ввода в эксплуатацию до первого заводского ремонта. Межремонтным периодом называется продолжительность работы вагона между двумя очередными плановыми ремонтами. Межосмотровым периодом называется время работы вагона между двумя техническими осмотрами. 20. Технико-экономическая сущность системы ремонта вагонов Технический осмотр, текущий, деповской и. заводской ремонты раз- личаются между собой не только содержанием и объемом работ, но также и экономической сущностью з зависимости от источников финан- сирования затрат на их выполнение. Экономическое разграничение затрат на текущий, деповской и за- водской ремонты обусловлено принципиальным отличием так называе- мых основных (капитальных) и оборотных (эксплуатационных) средств Затраты на текущий и деповской ремонты финансируются из обо- ротных (эксплуатационных) средств. Это объясняется тем, что текущий и деповской ремонты выполняются в течение текущего календарного года, т. е. ежегодно. Поэтому стоимость этих ремонтов распределяется на продукцию производства текущего года (имеется в виду производ- ство железнодорожного транспорта — перевозочная работа желез- ных дорог), т. е. составляет часть эксплуатационных расходов желез- ных дорог. Затраты на заводской ремонт вагонов финансируют за счет основных средств, так как они распределяются на продукцию в течение несколь- ких лет соответственно продолжительности ремонтного цикла. Планирование затрат на заводской ремонт вагонов производят за счет так называемых амортизационных фондов. Эти фонды образуются путем ежегодных равномерных отчислений денежных средств на протя- жении всего срока службы вагона в процентах от первоначальной его СТОИМОСТИ. Равномерные по годам амортизационные отчисления предполагают, что обесценивание вагона в результате его изнашивания происходит по линейному закону (прямая 1 на рис. 12). Однако такое предположе- 51
Рис. 12. График изменения стоимости вагона с учетом износа в процессе эксплуатации ние не вполне соответствует дей- ствительности, так как изнашива- ние вагона в первые годы эксплуа- тации происходит более медленно, чем в последующие, что показано кривой 2. Штриховыми линиями изображено частичное восстанов- ление стоимости С при заводских ремонтах. - Установленные средние расчет- ные сроки службы основных средств железнодорожного транспорта пре- дусматривают среднюю продолжительность службы вагона — 4G лет. Фактические сроки службы вагонов в значительной степени зависят от качества их изготовления, интенсивности использования, а такж^ от качества содержания в процессе эксплуатации. Глава V СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНОВ 21. Общие положения В вагоноремонтном производстве для восстановления полной рабо- тоспособности изношенных деталей используются различные техноло- гические способы: сварка и наплавка, наращивание методом гальвани- Рис. 13, Классификация способов восстановления деталей вагона 52
зации и металлизации, электрические способы, пластическая деформа- ция и слесарно-механическая обработка (рис. 13), При выборе способа восстановления наряду с техническими воз- можностями предприятия необходимо учитывать экономические фак- торы. Деталь целесообразно восстанавливать только таким способом, при котором обеспечивается ее надежная работа до очередного ремонта вагона, а стоимость восстановления будет ниже стоимости новой детали. Рассмотрим наиболее распространенные способы восстановления деталей вагона. 22. Восстановление деталей сваркой и наплавкой Сваркой называется процесс получения (неразъемного соединения металлических изделий местным оплавлением или пластическим дефор- мированием. Сварка при ремонте металлических деталей вагонов часто используется для заварки трещин, приварки накладок, наплавки поверхности. Наплавка является разновидностью сварки и заключается в том, что на поверхность детали наносят слой расплавленного металла для восстановления ее размеров и формы. В вагоностроении и при ремонте вагонов применяют два способа сварки — электродуговую и газовую. Для сварки и наплавки изношенных поверхностей деталей особенно широко применяются ручная дуговая электросварка, автоматическая и полуавтоматическая под слоем флюса и в среде защитных газов, по- рошковымц проволоками, вибродуговая в среде жидкости, плазменно- дуговая, сварка электрозаклепками и контактная сварка. Автоматизация сварочных процессов, применение приспособлений с быстродействующими пневматическими фиксаторами и кантователей для крупногабаритных узлов позволяют значительно повысить произ- водительность труда, осуществлять сварку в удобном горизонтальном нижнем положении, уменьшить трудоемкость операций по зачистке сварных швов и таким образом существенно снизить себестоимость изделий. Ручная дуговая сварка выполняется в основном сталь- ными электродами. По качеству электроды должны обеспечивать требуе- мые свойства сварного шва. устойчивость сварочной дуги и возможность сварки в любом положении при высокой производительности. Электро- ды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируют по назначе- нию, технологическим особенностям, типу покрытия и способу нане- сения покрытия. Широко применяются стальные электроды из свароч- ной проволоки (ГОСТ 2246—70) диаметром от 0,3 до 12 мм с толщиной обмазки 0,1—0,3 мм. Для сварки ответственных конструкций приме- няются качественные электроды с толстым покрытием — 0,5 —3 мм (ГОСТ 10052-75). Во всех случаях для сварки и наплавки деталей вагонов следует применять электроды, сварочную проволоку и присадочные матери- ^соответствующие требованиям ГОСТов и технических указаний 53
Режим дуговой сварки определяется диаметром и маркой электрода, величиной сварочного тока, положением шва в пространстве и поляр- ностью тока в случае применения постоянного тока. Диаметр электрода выбирается в зависимости от тещины сваривае- мого металла, количества слоев шва (при многослойной сварке) и по- ложения шва в пространстве. Марка электрода подбирается в зависи- мости от марки свариваемого металла. Величина сварочного тока влияет на качество шва и на произво- дительность сварочных работ и выбирается в зависимости от марки и диаметра электрода, положения шва в пространстве и других факторов. Для наиболее употребляемых электродов диаметром 3, 4, 5, 6 мм при определении сварочного тока можно пользоваться эмпирической фор- мулой I = kd, где I — ток, A; k — коэффициент, зависящий от типа электрода и его диаметра; d — диаметр электрода. Подбор электродов и режимов сварки осуществляют по справочной литературе. , Для выполнения ручной дуговой сварки не требуется сложное обо- рудование. ее можно производить на любом рабочем месте. Однако этот способ свапки имеет низкую производительность, а качество сварных соединений в основном зависит от квалификации сварщика. Необходимый сварочный ток определяют по формуле I — (Gjd^ -|~ Р) da, где а и В — опытные коэффициенты (для ручной сварки стальным электродом ct = 6, р = 20); ds — диаметр электрода, мм. При толщине свариваемого металла более 3 d3 силу сварочного то- ка следует увеличить против расчетной на 10—15%, а при толщине ме- талла менее 1,5 d3 ток надо уменьшить на 10—15%. Производительность процесса сварки и наплавки зависит от вели- чины тока, времени горения дуги, и марки электрода. Количество на- плавленного металла (в граммах) находят по формуле G = aH It, с где ан — коэффициент наплавки, г/А • ч; I — сварочный ток, А; t время горения дуги, ч. Ручную сварку ведут при напряжении не менее 20—25 В. Основное время ручной электродугезой наплавки можно определить по формуле , _GQFLyAm ‘'О ~ т ’ ан/ где F — площадь поперечного сечения шва, см2; L — длина шва, см; у — плотность металла шва, г/см3; А — коэффициент, зависящий от длины шва; т — коэффициент, характеризующий положение шва в простоан стве. 54
Автоматическая и полуавтоматиче екая сваркапод слоем флюса обычно применяется для выпол- нения сварных соединений при нижнем положении шва. С помощью специальных автоматов производится сварка и в вертикальном поло- жении. Подготовка кромок под сварку выполняется в зависимости от типа соединения, толщины свариваемого металла и конструкции изделия. Форма разделки кромок под сварку и размеры сварных швов опреде- ляются ГОСТ 8713—70. В табл. 1 приведены размеры и формы швов, применяемых при автоматической и полуавтоматической сварке. Глубина провара и ширина шва зависят ст силы тока и напряжения дуги. С увеличением силы тока возрастает глубина провара, а ширина шьа при этом изменяется незначительно. С уменьшением напряжения дуги увеличивается глубина провара и уменьшается ширина шва. Изменение глубины провара при сварке тонкого металла (толщиной 2—3 мм) приводит к непроварам или прожогам. Поэтому при сварке тонких листов пользуются постоянным током, обеспечивающим наи- меньшие изменения напряжения дуги, или применяют автогенную сварку. При автоматической сварке обычно применяется электродная про- волока диаметром от 1,8 до 6 мм, ток от 150 до 1500 А и напряжение дуги 26—чб В. Напряжение дуги устанавливают в зависимости от силы тока. С увеличением скорости сварки уменьшаются глубина провара и ширина шва. Состав флюса влияет на ширину и глубину шва, а также на чистоту его поверхности. Флюсы с повышенным содержанием фтора способ- ствуют увеличению глубины провара. Введение флюса при автомати- ческой и полуавтоматической сварке улучшает качество сварного сое- динения за счет надежной защиты шва от воздействия кислорода и азота окружающего воздуха, способствует однородности химического состава металла шва, улучшению формы шва, сохранению постоянства его размеров и ликвидации непроваров. Флюсы классифицируют по назначению, химическому составу, способу изготовления и строению частиц. По назначению флюсы раз- деляют на три основные группы: для сварки углеродистых сталей; для сварки легированных сталей; для сварки цветных металлов и сплавов. Некоторые флюсы могут использоваться для сварки металлов и сплавов нескольких групп и марок. Наиболее широкое применение при автоматической сварке и на- плавке углеродистых и низколегированных сталей получили высоко- кремнистые марганцовистые плавленные флюсы марок АН-348-А и ОСЦ-45 (ГОСТ 9087—69). При автоматической и полуавтоматической сварке производитель- ность процесса повышается в 3—6 раз по сравнению с ручной дуговой сваркой обмазанными электродами. Уменьшается также расход электро- энергии и электродного металла за счет уменьшения его доли в метал- ле шва с 70% при сварке покрытым электродом до 35% при сварке под Флюсом; за счет уменьшения потерь на угар, разбрызгивание и огар- Ки- < лучшаются условия труда, так как отпадает необходимость в за- 55
Таблица 1 Форт поперечного сечения Толщина сбирибагпых деталей, пн Вид соединения, ср ори о шва Форна шва подготовлен- ных кронах сворного соединения 1-6 4-26 12-60 3-50 16-50 2-10 1-6 4 26 2-30 12-30 Стыковое, односторонний Стыковое, односторонний Стыковое, двусторонний Стыковое, односторонний Стыковое, двусторонний Стыковое, с одной комодной Угловое, односторонний Угловое, односторонний Тавровое, двусторонний Тавровое, односторонний Без скоса крепок Со скосоп одной крепки С двуня с ко со ни одной кронки. Со скосоп двух кропок С двуня скосапи двух кропок Со скосоп двух кропок Без скоса крепок Со скосоп одной кронки Без скоса кропок Со скосоп кронки L ;.,-. Al. ' Y&//A Y.W/A - ° ftSSNS 3 tW# t^v’ K\WmH 9SSS8S । к / I sss № 1 ksww 5ftf Ml 56
дите лица и глаз сварщика и уменьшается выделение вредных газов з процессе сварки. В последние годы при постройке и ремонте вагонов все шире при- меняется полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. Это эбъясняется следующим: незначительными короблениями детали при сварке, низкой стоимостью углекислого газа, малыми размерами дуги и сварочной ванны, что уменьшает проплавление основной детали и дает возможность вести сварку во всех положениях. Вибродуговая наплавка является наиболее произво- дительным способом наращивания поверхности деталей при восстанов- лении. При вибродуговой наплавке детали меньше нагреваются, а сле- довательно, меньше деформируются, чем при электродуговой и газовой наплавках. Сущность вибродуговой наплавки состоит в том, что восстанавливае- мую деталь закрепляют в центрах токарного станка, приспособленного для этих целей. Отрицательный полюс генератора постоянного тока соединяют с ремонтируемой деталью, положительный полюс— с элек- тродом. При включении генератора между деталью и электродом образует- ся дуга, под действием которой плавится основной металл и металл электрода. Во время наплавки деталь вращается с заданной скоростью, а электродная проволока по мере расплавления непрерывно подается к восстанавливаемой поверхности. В процессе наплавки электрод виб- рирует с частотой 50—100 колебаний в секунду, что достигается с по- мощью вибратора. Перед наплавкой поверхность детали очищают от грязи, масла и ржавчины. Вибродуговой наплавкой восстанавливают наружные поверхности шеек валов, втулок, шпоночных и шлицевых соединений. Режим вибро- дуговой наплавки характеризуется напряжением на дуге, скоростью подачи электродной проволоки, шагом наплавки, расходом охлаж- дающей жидкости, частотой вибрации электрода. Контактная сварка металлов производится за счет тепла, выделяемого при прохождении электрического тока в месте контакта свариваемых деталей, которые в процессе сварки сжимаются и выдер- живаются под усилием сжатия до образования сварного соединения. Этот вид сварки — один из самых производительных. В вагоностроении применяется несколько видов контактной сварки: стыковая, точечная, роликовая, рельефная. Стыковая сварка без оплавления кромок применяется для соеди- нения элементов сплошного сечения толщиной до 20 мм и труб диамет- ром до 25 мм. Изделия с большой площадью сечения любой конфигура- ции сваривают встык путем местного оплавления. Точечная сварка применяется для одностороннего или двусторон- него соединения внахлестку или с отбортовкой тонколистовых деталей толщиной до 5 мм. Прочность сварного соединения определяется диа- метром точек, шагом между ними, расстоянием от центра точки до края листа и количеством рядов точек (одно-, двух-и многорядное соедине- ние). Точечная сварка используется при изготовлении кузовов вагонов. 57
Роликовая сварка внахлестку и с отбортовкой применяется для получения плотных и прочных швов в изделиях из малоуглеродистых и нержавеющих сталей. Качество швов при контактной сварке во многом зависит от тща- тельности очистки поверхностей деталей в местах контакта. Г а з о в а я (к ислородно-а цетиленовая) сварка производится с помощью сварочной горелки, к которой подводятся кислород, ацетилен или пропан-бутановая смесь. Этот способ сварки применяют при получении изделий из легких сплавов и конструкцион- ных сталей всех марок. Для сварки стальных изделий применяют при- садочную проволоку из малоуглеродистой стали, для сварки изделий из легких сплавов — присадочную проволоку, химический состав ко- торой близок составу свариваемого материала. Для повышения плавкости свариваемого металла и защиты его поверхности от окисления присадочную проволоку обмазывают раз- личными флюсами. Сварку с помощью газовой горелки могут выполнять только свар- щики высокой квалификации, так как пламя горящих газов имеет тем- пературу 3100—3300° С и очень трудно избежать перегрева и прожога свариваемого металла Высокий температурный режим газовой свар- ки и неизбежная неравномерность нагрева свариваемых деталей яв- ляются причинами больших деформаций изделия и образования тре- щин в зоне шва. При газовой сварке качество шва зависит от умелого регулирования пламени, правильности дозировки кислорода и ацети- лена, положения присадочной проволоки относительно шва и многих других факторов. Преимущества газовой сварки — простота оборудования и инстру- мента, возможность сваривания деталей различной толщины и выпол- нения сварочных работ при различных внешних условиях, а также не- зависимость от источников электроэнергии. К недостаткам газовой сварки следует отнести малую производи- тельность сварочных работ, большие деформации изделия и необходи- мость в высококвалифицированных сварщиках. Газопрессовая сварка поименяется для соединения деталей встык и выполняется на газопрессовых станках. Подогнанные стыки зажимают на станке, нагревают ацетилено-кислородным пла- менем с помощью многопламенной горелки, а затем под усилием сжа- тия сваривают. Детали из серого чугуна можно сваривать, применяя газовую или электродуговую сварку, постоянным или переменным током. При газовой сзарке чугуна необходимо применять флюсы. Мощность горелки устанавливается из расчета 100—125 л/ч на 1 мм толщины де- тали. Пламя должно быть нормальное или с небольшим избытком ацетилена. Электродуговую сварку чугуна можно производить электродами, представляющими собой сварочную проволоку Св-08 или Св-08А с фтористо-кальциевым покрытием, содержащим титан и ванадий, а также медной электродной проволокой с фтористо-кальциевым по- крытием, содержащим железный порошок. Обычно применяют электро- 5§
ды диаметром 3—4 мм. I процесс ведется на постоянном токе 120—150 А обратной полярности напряжением 20—22 В. Шов необходимо накладывать короткими участками (10—15 мм) и делать перерывы в работе для охлаждения мест сварки приблизитель- но до 60° С. Все ремонтно-сварочные операции необходимо производить в пол- ном соответствии с Техническими указаниями на производство свароч- ных и наплавочных работ при ремонте вагонов, строго соблюдая пра- вила техники безопасности, производственной санитарии, а также при- нимая соответствующие противопожарные меры. При ремонте наплавкой размеры деталей в наплавляемых местах должны доводиться до номинальных независимо от вида ремонта вагона. Восстанавливать наплавкой изношенные детали • можно только в пределах тех износов, которые установлены правилами ремонта. В элементах рам и других частях, находящихся под нагрузкой, подлежащие сварке места (трещины, изломы, дефектные швы) нужно предварительно разгрузить и устранить деформации основного металла. Одно из основных направлений механизации сварочных процессов при восстановлении деталей вагонов — наплавка порошковой прово- локой. Для наплавки используются порошковые проволоки различных марок в зависимости от марки металла наплавляемой поверхности. Порошковые проволоки наплавляются с помощью полуавтоматов А-765 и модернизированных полуавтоматов ПШ-5 и ПШ-54. Применение порошковой проволоки обеспечивает получение высо- кого качества наплавленного металла и значительное снижение трудо- емкости сварочных работ. 23. Восстановление деталей полимерными материалами В последние годы полимерные материалы все шире используют в ремонтном производстве при восстановлении отдельных узлов и дета- лей. Эти материалы обеспечивают необходимую прочность и износо- устойчивость восстановленных изделий, а технология восстановления отличается простотой выполнения операций без применения сложного оборудования. Восстановление производится путем нанесения на изношенные или поврежденные поверхности тем или иным способом слоя пластмассы, склеивания или заделки трещин и разрывов, применения полимерных материалов взамен быстроизнашивающихся металлических деталей или их участков и др. Полимерные материалы используют также и для защиты деталей от.коррозии, повышения их износоустойчивости и для улучшения внешнего вида изделий. Среди многочисленных полимеров в ремонтном производстве чаще всего применяют полиамидные смолы, полиэтилен, волокнят, стекло- волокнит, пресс-порошки, составы на основе эпсксидпых смол ЭД-6 и ЭД-5, синтетические клеи типов БФ и ВС-ЮТ, фторопласты, термо- пласты и др. Полимеры, используемые для ремонта деталей и узлов, Должны обладать высокой теплостойкостью, прочностью в условиях 59
вибрационных и переменных нагрузок, стойкостью к воздействию во* ды, топлива и масел, а также быстро твердеть в естественных условиях. Нанесение тонкослойных полимерных покрытий выполняется сле- дующими способами: газопламенным напылением, напылением во взвешенном слое порошка, вибрационным напылением, покрытием из расплава и др. Газопламенное напыление по характеру протекания процесса на- поминает металлизацию распылением. Через ацетилено-воздушное пламя пропускается струя сжатого воздуха со взвешенными частицами порошка полимерного материала. Ударяясь о предварительно нагре- тую поверхность металлического изделия, частицы порошка прилипают к ней и под действием пламени горелки сплавляются между собой, образуя сплошной монолитный слой. При восстановлении изношенных поверхностей напылением деталь очищают от ржавчины и грязи, а участки, не подлежащие напылению, изолируют (покрывают жидким стеклом или асбестом и др.). Подготов- ленную поверхность обезжиривают ацетоном, нагревают до 30—50° С и покрывают полимером. Толщина покрытия достигает до 5 мм и больше. Заделку трещин и склеивание деталей выполняют полимерным сос- тавом на основе эпоксидных смол и специальными клеями типов БФ, 88Н, ВС-ЮТ и др. Наиболее прочное клеевое соединение в условиях высоких температур получается при использовании клея ВС-ЮТ. При заделке трещины концы ее засверливают, а кромки разделываю! под углом 60—70° на глубину а/3 толщины детали. Поверхность с обеих сторон трещины зачищают до металлического блеска и обезжиривают ацетоном. Затем на поверхность наносят шпателем слой эпоксидной мастики на 3 мм выше поверхности. Перед склеиванием детали тщательно зачищают и обезжиривают ацетоном. На подготовленные поверхности наносят слой клея толщи- ной 0,1—0,2 мм и выдерживают деталь при 18—25° С в течение 10— 15 мин. Затем наносят второй такой же слой и снова выдерживают 10— 15 мин при той же температуре. После этого детали соединяют под давлением 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2) и выдерживают в печи при 170— 180° С в течение 1—1,5 ч. Охлаждать склеенные изделия рекомендуется медленно вместе с пе- чью. Затвердевание при более низких температурах связано с увели- чением времени выдержки и со снижением прочности соединения. Качество восстановленных деталей контролируют внешним ос- мотром, проверкой размеров, испытанием на прочность, герметич- ность и износоустойчивость. 24 Восстановление деталей электрометаллизацией Металлизация как способ ремонта применяется для наращивания изношенных деталей и устранения в них различных дефектов (раковин, пористости), а также для получения антикоррозионного покрытия. Сущность восстановления изношенных деталей способом электромг- таллизации заключается в том, что расплавленный электрической дз 60
гой металл двух проволок распыляется струей сжатого воздуха до мель- чайших частиц размером 1,5—10 мкм и с большой скоростью (140— 150 м/с) наносится на подготовленную поверхность детали. Технологический процесс ремонта изношенных деталей металлиза- цией состоит из трех этапов: подготовки деталей к металлизации, соб- ственно металлизации и последующей обработки. Подготовка деталей к металлизации предусматривает очистку и обезжиривание, предварительную механическую обработку металли- зируемой поверхности детали с целью придания ей правильной формы и защиту поверхностей, не подлежащих металлизации. Обработка деталей после металлизации производится на металло- режущих станках резцами с пластинками из твердых сплавов или на шлифовальных станках. При механической обработке покрытия одно- временно проверяется его качество; если слой не выкрошился, значит, качество сцепления удовлетворительное. Преимущества способа металлизации состоят в следующем: можно получить толщину наращиваемого слоя металла до 10 мм, что позволяет ремонтировать деталй с большим износом; структура металла ремонтируемых деталей после металлизации не изменяется, так как их температура в процессе нанесения слоя не превышает 70° С; металлизированный слой обладает способностью поглощать и удер- живать масло, что обеспечивает хорошую износостойкость деталей; можно получать псевдосплавы (например, алюминия и свинца, меди и свинца и т. д.); можно наносить покрытия на изделия из любого материала (стали, бронзы, алюминия, дерева, пластмассы, стекла и др.), любых размеров и конфигураций; технология процесса металлизации и применяемое оборудование сравнительно несложные. Недостатки металлизации как способа ремонта — относительно низ- кая механическая прочность нанесенного слоя и относительно малая прочность сцепления его с основным металлом детали. 25. Восстановление деталей методом гальванического наращивания При восстановлении изношенных деталей до номинального размера применяется гальваническое наращивание хромом (хромирование), сталью (осталивание) и никелем (никелирование). Хромирование состоит в том, что хром осаждается на ремон- тируемую деталь из электролита при прохождении через него тока. В качестве электролита используется водный раствор хромового ангид- рида (150—250 г/л) и серной кислоты (1,5—2,5 г/л). Катодом является Деталь, анодом служат свинцовые пластины. Электролит подогревается До 50—60° С. Ток используется постоянный, плотностью 25—50 А/дм2, напряжением 6 В. Перед хромированием детали подвергаются шлифованию, обезжи- риванию, декапированию и несколько раз промываются в горячей и холодней воде. После хромирования детали также несколько раз про- 61
Мывают и окончательно обрабатывают (обычно шлифуют) до чертежных размеров. Толщину наносимого слоя хрома определяют: по разности размеров детали до и после хромирования; по изменению веса детали; спектраль- ным анализом; по поперечным шлифам; снятием слоя хрома механичес- ким или химическим путем. Основные преимущества хромирования заключаются в следующем: не нарушается термическая обработка деталей; слой покрытия имеет твердость от 500 до 1200 НВ-, при наличии смазки пористый хром обладает высокой износостой- костью; при небольшой толщине покрытия слой хрома имеет надежное сцеп- ление с основным металлом детали. К недостаткам способа хромирования следует отнести следующие. при большой толщине покрытия (более 0,3 мм) оно отслаивается (слабое сцепление); малая производительность процесса (отложение слоя хрома толщи- ной 0,015—0,03 мм/ч); применяется сравнительно дефицитный хромовый ангидрид; ввиду высокой твердости хромированная поверхность плохо подда- ется механической обработке; ввиду малой производительности процесса и большого расхода электроэнергии способ хромирования сравнительно дорог. Осталивание ремонтируемых деталей заключается в том, что изношенные поверхности гальваническим путем покрываются сталью. В качестве электролита чаще всего применяется водный раствор хлорис- того железа (500 г/л) с небольшим количеством хлористого натрия (100—250 г/л) и соляной кислоты (3—3,5 г/л). Этот электролит подогревается до 95—97° С. Деталь крепится на подвеске-катоде, анодом служит мягкая сталь, содержащая 0,08 — 0,1% углерода. Плотность тока обычно колеблется в пределах 10—20 А/дм2. Твердость осажденного на детали слоя стали получается в пределах от 170 до 200 НВ. Технологический процесс осталивания предусматривает цикл раз- личных операций, выполняемых в такой последовательности: меха- ническая обработка восстанавливаемых поверхностей (обточка); уста- ноька детали на подвесное приспособление; изоляция непокрываемых поверхностей от подвески; обезжиривание; промывка в проточной воде; декапирование; промывка, осталивание. Основные преимущества способа осталивания следующие: можно наращивать на детали большие слои (до 5 мм); применяется простой и дешевый электролит, который получается путем травления железной стружки в соляной кислоте; высокая производительность процесса (обеспечивается отложение слоя стали толщиной 0,13—0,26 мм/ч, т. е. примерно в 8 раз больше, чем при хромировании); плотность юка примерно в 2,5 раза меньше, чем при хромиро- вании; наращивание деталей сталью обходится сравнительно дешево. 62
К недостаткам способа осталивания относятся: сравнительно слабое сцепление отлагаемого слоя с основным ме- таллом; малая твердость осажденного слоя без термической обработки; необходимость применения специальных кислотоупорных материа- лов для футеровки всей аппаратуры. Никелирование широко применяют для защитно-декора- тивных целей при изготовлении и восстановлении деталей вагонов. Никелевые покрытия повышают износостойкость деталей и хорошо полируются. При восстановлении деталей до ремонтных размеров применяют так называемое твердое никелирование. При этом используются специальные электролиты. Детали покрывают раствором фосфора в ни- келе и химическим соединением NiP3, которые повышают твердость покрытия. Подготовку деталей к никелированию осуществляют так же, как при хромировании. После нанесения покрытия детали нагревают до 350—380° С и выдерживают при этой температуре 0,5—1 ч, благодаря чему твердость никелированной поверхности становится близкой к твердости хромированной. Твердое никелирование можно осуществить электролитическим или химическим способом. При электролитическом никелировании детали загружают в сталь- ные ванны, облицованные винипластом или покрытые двумя-тремя слоями резины. Электролит используют строго определенного со- става. Химическое никелирование значительно проще, чем электроли- тическое. Для его осуществления не требуется дорогостоящее оборудо- вание. Покрытие получается равномерным независимо от формы дета- ли. После термообработки твердость никелефосфорного покрытия до- стигает 900—1000 НВ. Для химического никелирования применяют кислые и щелочные растворы. Меднение применяют для нанесения многослойных защитно- декоративных покрытий типа медь — никель — хром, что позволяет снизить расход никеля. Меднением защищают поверхности отдельных участков детали, которые не должны подвергаться насыщению угле- родом при цементации или бором при борировании. Кроме того, мед- нение используют для нарашивания толщины деталей (шеек валов, колец подшипников качения, втулок, вкладышей и т. д.). Для меднения используют цианистые, кислые, щавелевокислые, аммиачные и другие электролиты. Подготавливают детали к меднению так же, как к хроми- рованию. Цианистые электролиты позволяют получать слой медного покры- иа мелкокристаллической структуры, хорошо сцепляющийся со сталь- ной основой, и непосредственно осаждать медь на сталь, чугун и дру- гие металлы и сплавы. В отличие от цианистых электролитов кислые электролиты обла- дают низкой рассеивающей способностью, поэтому осаждающаяся
медь не сцепляется с основным металлом детали. В связи с этим при мед- нении в кислых электролитах на поверхность стальных деталей пред- варительно наносят слой никеля. 26. Электроискровая обработка деталей Электроискровой метод обработки металлов основан на исполь- зовании электрической эрозии, при которой происходит неравномер- ное, направленное от анода к катоду разрушение работающей пары контактов. Если в процессе электроискровой обработки импульсный разряд протекает в жидкой диэлектрической среде, то с детали, подключенной в цепь установки в качестве анода, снимается металл. Если же деталь подключена в качестве катода и процесс протекает в газовой среде, то на детали происходит отложение металла анода. Этот процесс часто сопровождается упрочнением поверхностных слоев детали. Электроискровую обработку применяют: для снятия металла с деталей, изготовленных из закаленных ста- лей или из твердых сплавов; для получения различных отверстий; для нанесения на изношенные поверхности покрытий из различных металлов и твердых сплавов; для упрочнения металлических поверхностей деталей графитом, хромом и т. д. 27. Восстановление деталей механической обработкой Развертывание применяют для окончательной подгонки отверстий втулок и осуществляют после запрессовки втулки в посадоч- ное гнездо. При неподвижных посадках между обхватывающей и обхватываемой деталями возникают радиальные усилия, которые дают упругие дефор- мации. В запрессованной втулке из-за этих деформаций уменьшается внут- ренний диаметр, поэтому его подгоняют по сопряженной детали с по- Рис. 14. Схема определения ремонт- ных размеров деталей 64 мощью регулируемых разверток. Развертками обрабатывают отвер- стия по 2—3-му классам точно- сти и получают размер шерохо- ватости поверхностей по 5—7-му, а в некоторых случаях — и по 8-му классу. Размеры, которые имеют детали при изготовлении для установки на новые вагоны, принято называть нормальными. Размеры, которые больше или меньше нормальных, называют ре- монтными.
При ремонте вагонов используют запасные детали, имеющие нор- мальные или ремонтные размеры. Изношенные детали можно обрабаты- вать, придавая им нужные ремонтные размеры. Для определения ремонтных размеров деталей (рис. 14) польз хают- ся следующими формулами: Номер Диаметр ремонтируемого Диаметр ремонтируемого ремонтного вада, мм отверстия, мм размера 1 == +i — % -Dpi Рн' 1 % 2 dp2 = dH—2* DP2 = Dh + 2x 3 rfp3 = ds—3x Dp3 = DH -p 3x n dpn=da—nx Dp n = Da-l- nx где dK — диаметр вала до износа, мм; Z>H — диаметр отверстия до износа, мм; х — сумма износа и припуска на обоработку; п — порядковый номер ремонтного размера. Величина износа и припуска определяется по формуле х = 2(6 + 6'), где 6 — износ вала или отверстия на одну сторону, мм; 6' — припуск на сторону для обработки при ремонте, мм. Количество ремонтных размеров для вала и отверстия подсчиты- вают соответственно по формулам: +iin ^Лпах Рв ~ х ’ ро X ’ где rfmin — допустимый минимальный диаметр вала, мм; /)так — допустимый максимальный диаметр отверстия, мм. В ряде случаев можно восстановить посадку в сопряжениях, при- меняя дополнительные ремонтные детали — втулки, кольца, накладки, планки. Например, при значительном износе шейку вала протачивают до меньшего диаметра, а затем напрессовывают на нее втулку или закрепляют втулку клеем. Наружную поверхность втулки обрабаты- вают до получения необходимого размера. Если изношена внутренняя цилиндрическая поверхность детали, то ее растачивают до большего размера и затем запрессовывают втулку, изготовленную из того же металла После запрессовки отверстие втул- ки обрабатывают до нормального размера. Натяг определяют путем обмера сопряженных деталей. Соответст- венно натягу подбирают мощность пресса для запрессовки детали Толщина стенок втулок должна быть не менее 2,5—3 мм для стальных деталей и не менее 5—6 мм для чугунных. Резьбу в отверстиях деталей восстанавливают одним из следующих способов: рассверливанием отверстий и нарезанием в них резьбы ремонтного размера. В этом случае применяют болты, винты или шпильки больших размеров; установкой, пробок. Вначале отверстие с резьбой рассверливают и нарезают новую резьбу, а затем в отверстие завертывают пробку 3 Зак. 832 65
Рис. 15. Варианты при- менения дополнительных ремонтных деталей: 1 — вал; 2 — втулка; 3 — де- таль с отверстием с резьбой для болта, винта или шпильки. Для более плотной посадки пробки резьбу в отверстии нарезают неполную; при невозможности восстановить отверстие с резьбой указанными способами применяют болты, винты и шпильки с более полной резьбой, выполненной согласно ГОСТам на резьбовые соединения. Примеры применения дополнительных ремонтных деталей при восстановлении износа показаны на рис. 15. 28. Восстановление деталей способом давления Способ восстановления деталей давлением основан на пластичности металлов — свойстве металлических деталей без разрушения Изменять первоначальную форму под действием внешних сил, а после прекраще- ния их действия сохранять вновь приданную форму и размеры (при этом объем детали остается постоянным). Процесс восстановления деталей давлением ничем не отличается от процесса обработки металлов ковкой и штамповкой. Восстанавливают детали этим способом как в холодном, так и в горячем состоянии. Де- тали из низкоуглеродистых сталей с содержанием углерода до 0,25%, ив меди, латуни, алюминия, бронзы некоторых марок можно обрабаты- вать в холодном состоянии, так как эти металлы обладают высокой пластичностью. Детали из стали с содержанием углерода более 0,3% необходимо предварительно подогревать для увеличения пластичности. К основным видам восстановления деталей давлением откосятся осадка, раздача, обжатие, правка, вдавливание и накатка. С с а д к а — операция, при которой поперечное сечение детали увеличивается за счет ее высоты. Способом осадки можно восстанавли- вать втулки, валики и другие детали. Раздача применяется для восстановления размеров цилиндри- ческих полых деталей, имеющих износ по наружному диаметру (пред- варительно такие дегали отжигают). Так восстанавливают пальцы кулисных механизмов, ролики, шлицевые втулки и др. Обжатие — операция, применяемая для восстановления ци- линдрических полых деталей, которые изношены по внутреннему диа- метру (вкладыши подшипников, втулки и т. д.). Правка применяется при восстановлении погнутых искручен- ных деталей (валов, осей, стержней, рычагов и т. д.). Правка пласти- ческим изгибом может выполняться в холодном и горячем состоянии. При правке без нагрева в детали возникают' значительные’внутренние 66
Напряжения,результате "чего После правки она постепенно прини- мает первоначальную форму. При этом снижается усталостная проч- ность деталей. Для снятия внутренних напряжений после такой правки деталь необходимо выдержать при температуре 400—450° С в течение 1 ч или при 250—300° С в течение нескольких часов. Применяют также правку с местным подогревом до 450—600° С. Крупные и сильно де- формированные детали правят в нагретом состоянии. 29. Разработка технологического процесса и выбор рационального способа восстановления деталей Технологический процесс восстановления детали — наиболее целесообразная последовательность операций с целью придания изно- шенной детали необходимых размеров и формы, а ее рабочим поверх- ностям — определенных свойств при наименьших затратах труда и материальных средств. При разработке технологического процесса учитывают: конструк- тивные особенности детали (размеры, точность изготовления, шерохо- ватость поверхностей, характер посадки и т. п.); вид материала и тер- мической обработки; характер дефектов (величину износа, возможные сочетания дефектов); условия работы детали (нагрузки, условия смаз- ки, скорость перемещения и т. п.); предполагаемое количество восста- навливаемых деталей; экономичность процесса; техническую оснащен- ность ремонтного предприятия. Технологический процесс разрабатывают в такой последователь- ности. Сначала определяют износ и дефекты, пользуясь рабочими чертежами и техническими условиями на восстанавливаемую деталь. Затем выбирают наиболее рациональный способ устранения дефектов с учетом вида материала, термической обработки и конструктивных особенностей детали, а также условий ее работы в сопряжении с другой деталью. Особое значение имеет количество восстанавливаемых дета- лей. Если оно достаточно велико, проверяют возможность применения специализированного оборудования и оснастки. Для обоснованного выбора наиболее рационального способа рос- становдёнйя деталей необходимо сопоставить все возможные варианты и выбэать тот, при котором стоимость восстановления окажется наи- меньшей. • Относительная себестоимость восстановления детали, т. е. себе- стоимость ее восстановления, отнесенная к сроку службы после ремон- та, является основным критерием при оц нке целесообразности ремонта детали и выборе его способа Восстановление детали экономически эффективно, если относитель- ная себестоимость восстановления меньше или равна относительной себестоимости изготовления новой детали, , (52) 3* 67
гдеСвиСн— себестоимость соответственно восстановления /изношен- ной детали и изготовления новой, руб.; tB и 4i — средняя продолжительность службы соответственно вос- становленной и новой детали, ч. Если в эту формулу ввести коэффициент долговечности к, равный соотношению долговечностей восстановленной и новой деталей, фор- мула примет вид Св kCr. (53) При определении экономической эффективности восстановления бы- стро изнашивающихся деталей, работающих до полного износа, необхо- димо учитывать затраты на разбооку и сборку узла Св<кСн + Ср.с(к-1), (54) где Ср.с — затраты на разборку и сборку узла, руб. При оценке экономической эффективности ремонта изношенной детали нужно учитывать, что восстановление может быть рентабель- ным даже тогда, когда себестоимость восстановления больше себестои- мости изготовления новой детали (например, когда изготовление или получение новой детали связано с длительным простоем узла или ваго- на, что может вызвать более значительные материальные потери, чем стоимость восстановления детали). Восстановление изношенных деталей целесообразно также с точки зрения экономии металла и высвобождения оборудования ремонтного, механического и других цехов. Наиболее рациональный способ восстановления сопряженных дета- лей выбирают без учета затрат на сборку и разборку по формуле ^СВ2 ____ 2Св?г (55) где S6B1?Свп — себестоимость восстановления сопряженных де- талей, руб.; к{ ,..., Кп — коэффициент долговечности, соответствующий рассматриваемому способу восстановления. Для сравнения себестоимости восстановления изношенных сопря- женных деталей с себестоимостью изготовления новых используют формулу (56) кв кн где 2СВ и 2СН — себестоимость соответственно восстановления изно- шенных и изготовления новых сопряженных деталей; Кв и — коэффициент долговечности восстановленных и но- вых деталей. Если коэффициент износостойкости новых деталей принять за еди- ницу, то формула (56) примет вид или + D- <57) 68
Коэффициенты долговечности определяют экспериментальным способом. Для определения экономической ^эффективности восстановления де- талей по сравнению с изготовлением в условиях данного производства используют технологическую себестоимость. Технологическая себестоимость восстановления деталей — это часть затрат производства на одну деталь. В состав технологической се- бестоимости входят затраты, которые изменяются в зависимости от вы- бранного способа восстановления. В технологическую себестоимость восстановления или изготовления детали Сг (руб.), кроме затрат на материал, входят многие другие затраты п 2 ^ = ^з4 + о + ^в. м + ^'т.м + ^п+^и + ^а.з + ^р.о, (58) i = 1 где С3 — заработная плата основных рабочих с начислениями на социальное страхование (соцстрах), руб.; Сэ — затраты на технологическую электроэнергию, руб.; Са.о — амортизационные отчисления на оборудование, руб.; Св.м — затраты на вспомогательные материалы, руб.; Ст.м — затраты на технологические материалы (электроды, кис- лоты и др.), руб.; Сп — затраты на приспособления, руб.; Си — затраты на инструмент, руб.; Са,3 — затраты на амортизацию и содержание помещения, руб.; Ср.о — доля стоимости ремонта оборудования, приходящаяся на период его работы по восстановлению (изготовлению) детали, руб. Сравнивая результаты расчета по себестоимости, находят наиболее рациональный вариант восстановления детали. Если для восстановления детали не требуется дополнительных капиталовложений, затраты на восстановление сопоставляют только с себестоимостью новой детали (стоимостный показатель). Если вво- дятся новые технологические процессы, связанные с дополнительными капитальными вложениями, то экономическая эффективность способов ремонта сравнивается по показателям себестоимости и эффективности капиталовложений. Эффективность дополнительных капиталовложений определяют по формуле ( ^д(бВ1—Св2). АСВ ’“"° К,в-К,а (59) где -ДСВ — экономия от снижения себестоимости восстановления деталей за год, руб.; ДКд — дополнительные капиталовложения в связи с примене- нием нового технологического процесса восстановления деталей, руб.; 69
Nn — количество деталей, восстанавливаемых за год; Св1; Св2 — полная себестоимость восстановления од ной детали раз- ными способами, руб.; Кд1; Кд2 — дополнительные капиталовложения, необходимые для внедрения прежнего и нового технологического про- цесса восстановления. Время окупаемости дополнительных капиталовложений определя- ют по формуле __ Кд2 —Кд1 __ 1эк~ ’1Уд(Св1-Сва) ~ дс7‘ ( ' При выборе наиболее выгодного варианта технологии, помимо себе- стоимости, надо учитывать величину годовой программы изготовления или ремонта изделий. Зная годовую программу восстановления деталей технологическую себестоимость этих работ за год можно выразить следующим уравнением: Ст. Г = Л2^Д+В2, (61) где Ах — затраты на одну деталь, величина которых зависит от ве- личины годовой программы восстановления (Ах ~ С3 + Ч~ С& Ст ,м Ч- Ч~ Си), Вх — затраты, величина которых не зависит от программы (В? = Са,о + Св.м -р Са.з)- Тогда технологическая себестоимость одной детали будет составлять СТ.Ш-=ЛЕ+-^. (62) Если подсчитать для двух вариантов восстановления годовую технологическую себестоимость Ст г1, Ст г2 и изобразить результаты расчета графически, получатся две пересекающиеся прямые (рис. 16, а) Они определят границы рационального применения первого и второго вариантов в зависимости от программы производства. Если графически изобразить технологическую себестоимость восстановления одной де- тали СтШ1 и Стш2 для двух вариантов, получатся две пересекающиеся гиперболы (рис. 16, б). Рис. 16. Графическая модель сопоставления процесса двух вариантов технологического 70
Анализируя варианты технологического процесса, важно устано- вить, при какой программе технологическая себестоимость обоих ва- риантов будет равноценной. Это так называемая критическая програм- ма определяется из выражения Ст г1 =Ртг2 = Asi + В21 = А22 Ад + Bs2- Отсюда (33) дг _ ^22 ^21 УУдкР — А _ Л21 л22 Критическая программа характеризует область экономически це- лесообразного применения каждого способа восстановления деталей в зависимости от объема производства. Если сравниваются не два, а несколько вариантов восстановления деталей, то для каждого из них составляются расчетные уравнения и со- ответственно строится график зависимости себестоимости от про- изводственной программы Глава VI ПОДГОТОВКА ВАГОНОВ К РЕМОНТУ И ДЕФЕКТОВКА ДЕТАЛЕЙ 30. Приемка вагонов в ремонт и определение их технического состоянии Вагоны, подлежащие ремонту на заводах и в депо, исключают из рабочего парка и направляют к месту’;ремонта. По прибытии на ремонтное предприятие вагоны осматривают на заводе — работники бюро описи^(бюро подготовки производства), в депо — мастер. При осмотре определяют объем ремонта и техничес- кое состояние вагонов, проверяют наличие, комплектность и состоя- ние узлов и деталей вагона. На основании результатов внешнего осмотра составляется приемо- сдаточный акт, в котором перечисляют недостающие и ненормально изношенные узлы и детали. В акте отмечают также аварийные повреж- дения, отражают требующиеся дополнительные работы,' не предусмот- ренные правилами ремонта, и работы по модернизации в соответствии с планом производства. В процессе приемки пассажирских вагонов проверяют, кроме того, наличие съемного инвентаря. На основании приемо-сдаточного акта своевременно заказывают необходимые запасные части, детали и узлы вагонов для модерниза- ции. Окончательный осмотр всех частей вагона, определение объема предстоящих ремонтных работ и выбор способов восстановления де- талей производят в процессе разборки вагона и его узлов мастера соот- 71
ветствующей специальности. При этом составляются подробные описи ремонта и комплектовочные ведомости по узлам вагона. В комплекто- вочных ведомостях указывается количество недостающих деталей, а также подлежащих замене и ремонту. Руководствуясь описями ремонта, выписывают требования на ма- териалы и наряды на работы. При ремонте пассажирских вагонов комплектовочные ведомости составляют, как правило, на следующие узлы: ходовые части; ударно- сцепные приборы, автотормоз; отопление и водопровод; мебель, окна, двери; кузов и рама; холодильное оборудование, установки кондицио- нирования воздуха; электрооборудование, вентиляция, электрическое отопление. Одновременно составляют внутризаводской паспорт ремонта вагона, в котором указывают тип и характеристику вагона, вид ремонта, пере- числяют все подлежащие ремонту узлы и необходимые технологичес- кие операции. В паспорт записывают предстоящую модернизацию и дополнительные работы. По мере ремонта узлов и прохождения вагона по ремонтным позициям осуществляется проверка качества работ и поузловая приемка. Ремонт каждого вагона выполняется по следующей технологиче- ской схеме: приемка вагона в ремонт (приемочная стадия); обмывка и очистка вагона (подготовительная стадия); разборка вагона; обмывка и очистка узлов и деталей; ремонт и изготовление (приобретение) новых деталей и сборка узлов; подача узлов и деталей на позиции ремонта и сборки вагонов; ремонт рамы, кузова и сборочные работы на вагоне; окраска вагона; сушка вагона; испытание и сдача отремонтированного вагона (заключительная стадия). 31. Обмывка и очистка вагонов, их узлов и деталей перед ремонтом Вагоны поступают в ремонт загрязненными, покрытыми смазоч- ными маслами и пылью, пораженными коррозией и гнилью. Для создания в ‘цехах заводов и депоА нормальных условий труда на уровне современных санитарно-гигиенических требований произ- водится предварительная тщательная обмывка и очистка вагона в це- лом, а также отдельных его узлов и деталей. Предварительная очистка вагона — важный элемент научной орга- низации труда и производственной культуры каждого вагоноремонт- ного предприятия. Без надлежащей обмывки и очистки нельзя также обеспечить качественный осмотр деталей и узлов вагона, выявить повреждения и степень износа, установить возможность восстанов ления деталей или необходимость их замены. Обмывка вагона, его узлов и деталей осуществляется водными растворами моющих веществ или с помощью некоторых органических растворителей. s Наиболее распространенными водными моющими растворами яв- ляются мыльные растворы и растворы каустической и кальцинирован- ной соды. Каустическая сода является сильнодействующим вешестврл. 72 "
I применяется в моечных машинах и ваннах. Кальцинированная сода i мыло~используются для цщшотовлен-ия-слабьгх-щелочных растворов, которые применяют при внутренней обмывке пассажирских вагонов. Каустическая года — дефицитный продукт, поэтому в последнее зремя все чаще используют различные синтетические заменители в ка- честве самостоятельно действующих моющих веществ или в комбина- ции с каустической содой. К числу таких синтетических веществ относятся препараты «Тер- мос», типов МЛ, МС, основу которых составляют поверхностно-актив- ные вещества. В качестве органических растворителей при обмывке деталей вручную, а также при протирке больших поверхностей (пол, боковые степы “вагона) используют уайт-спирит, керосин, иногда скипидар. При наружной обмывке пассажирских вагонов применяется кёро-“ сино’вый контакт "Петрова. Б Англии проводятся опыты по применению моющего препарата в виде пены, образующейся в распылителях при подаче моющей жидкости. Считают, что - 43-процентный раствор фосфорной кислоты обеспечивает удовлетворительное качество обмывки при смешивании с водой в пропорции 1 : 8. Там же практикуется обработка наружных поверхностей вагонов соляной кислотой, для нейтрализации которой в обмывочную воду добавляют щелочные вещества. Недостатком синтетических поверхностно-активных веществ яв- ляется их неподдаваемость нейтрализации. В то же время наличие их в сточных водах, спускаемых в природные акватории, не допус- кается более 0,05%. Обмывка вагонов и их узлов, как правило, производится механи- зированным способом Иногда кузова вагонов моют вручи ю с помощью брандспойтов и щеток, Мехаутизироганчая обмывка осуществляемся в моечных машинах и установках, которые представляют собой закрытые камеры или анга- ры с-расположенными внутри обмывочными устройствами. По харак- теру перемощения обмываемых объектов они раз еляются на проход- ные (сквозные) и тупиковые. Обмывку узлов и деталей вагонов часто производят в моечных ваннах путем погружения в бурлящий моющий раствор с последующей активной ) ромывкой в чистой веде. Обычно применяются в комплексе две вачны. В первой ванне содержится оаствор каустической соды или другого моющего вещества, во второй — проточная вода. Бурление жидкостей осуществляется непосредственным введением в них сжа- того воздуха или пара — так называемым способом барботажа. Подогревается раствор также непосредственным впуском пара или посредством змеевиков, через которые пропускается теплоноситель. Таким способом моют корпуса автосцепок, пятники, детали буферных устройств, пружины и т. д. При обмывке мелких деталей повышенной точности, например Деталей автотормоза, используется "ультразвук. В качестве жидкой среды употребляется раствор тоинатрийфосфата, дихлорэтан или три- хлорэтилен. 73
Ультразвуковая моечная установка состоит из ультразвукового высокочастотного генератора и моечной ванны с пьезоэлектрическим или магнитострикционным преобразователем, помещенной в вытяж- ном шкафу. Пьезоэлектрический преобразователь воздействует на дно моечной ванны, находясь на некотором удалении от неге Магни- тострикционные преобразователи вмонтированы своими мембранами в дно ванны. Генератор колебаний выбирается мощностью 1 — 2,5 кВА. Он должен обеспечивать резонансную (рабочую) частоту не ниже 20 кГц. Моющий раствор в ванне подогревается любым способом, преобразо- ватели охлаждаются проточной водой. При использовании тринатрийфосфата его растворяют в воде в количестве 15—30 г/л и добавляют поверхностно-активное моющее вещество ОП-7 или ОП-Ю. Можно вводить также ингибитор коррозии. Рабочая температура раствора должна быть в пределах 50—70° С. Устройство ультразвуковой ванны показано на рис. 17. В шкафу 1 установлена масляная ванна 5 с блоком 5, в котором закреплен пьезоэлемент 4. В масляной ванне помещена моечная ванна 6. Вытяж- ная камера 7 соединяется с системой вентиляции. Детали для обмывки укладывают в корзину 8 и погружают в ванну 6. По трубе 2 подводит- ся охлаждающая вода. Гидравлическая система моечных машин является их основной частью. Она обеспечивает подачу моющих растворов и ополаскиваю- щей воды в обмывочные рампы, осуществляет подогрев жидкостей, дает возможность их повторного использования, создает гидравличес- кий напор в сети. Замкнутый цикл использования моющего раствора Рис. 17. Схема ультразвуковой ванны 74 и воды позволяет уменьшить рас- ход моющих веществ, воды и тепло- носителя. В моющцх жидкостях после об- мыйшГвагонов и их узлов содер- жатся нефтяные примеси, взвешен- ная грязь, смытая краска и ча- стицы ржавчины. При обмывке ва- гонов грузового парка в моющие жидкости, кроме того, попадают твердые кусковые включёния в виде остатков грузов (щебень, гра- вий, уголь, бой кирпича), а также плавающие предметы. Поэтому в гидросистемах моеч- ных установок пр едусмотрены уст- ройства, способны? извлекать из жидкостей все эти включения. Обобщенная схема такой гидроси- стемы показана на рис. 18. Обмываемый вагон устанавли- вают под рампой 20, в которую подается моющий раствор. После
Рис. 18. Схема гидросистемы моечной установки обмывки вагона раствор через устройство грубой очистки 1 стекает* в резервуар 2, который оборудован гряземешалкой 3. Затем насосом 4 раствор подается по трубопроводу 6 в устройство 7 тонкой очистки (гидроциклон или отстойник), где выделяется взве- шенная грязь. По трубопроводу 8 раствор перепускается во флота- ционное устройство 9 для очистки от нефтепродуктов и далее в бак ос- ветленного раствора 19. откуда насосом 22 через теплообменник 21 снова подается в обмывочную рампу. Осветленный раствор может пере- текать из гидроциклона по трубопроводу 18 непосредственно в бак, минуя флотатор. Очистительные устройства снабжены ящиками для грязи 5 и 11, а около флотатора дополнительно имеется сборник для пены 12. В качестве устройства грубой очистки применяется сетчатый фильтр или камнеловушка, Она представляет ссбой шнековый барабан 26 из листовой стали, расположенный в полуцилиндрическом днище корпуса 28. Моющий раствор попадает по трубе 29 в нижнюю часть ловушки. Куски твердых включений захватываются лопастями шнека, попа- дают на лопасти колеса 25 и поднимаются на приемный лоток 24, откуда ссыпаются на транспортер 23 и далее на площадку накопления. Частицы плавающих включений задерживаются уловителем 27 и также выталкиваются наружу. Раствор, освобожденный от кусковых включений, через горловину ловушки, закрытую сеткой, сливается в бак загрязненного раствора, откуда перекачивается насосом в уст- ройство тонкой очистки. 75
Гидроциклоны обеспечивают осветление раствора на 70—80%. Они компактны, но нуждаются в уходе и регулировке. Отстойники обеспечивают еще лучшую очистку, но для их размещения необходимы значительные 'площади. Флотатор предназначен для дополнительной очистки осветленно- го раствора. Он состоит из круглого бака с коническим бункерообраз- ным днищем, внутрь которого вставлена цилиндрическая обечайка 14. Внизу обечайки помещен воздухораспределительный трубопровод 13 для барботажа раствора. В верхней части смонтировано скребко- вое устройство 16 с электроприводом для сбрасывания пены в приемник 15 и далее в сборник 12. В верхней части бака по периметру расположен переливной желоб 17, из которого отбирается очищенный моющий раствор. Внизу бака предусмотрена сливная труба 10 для удаления осадка. Принцип флотационной очистки заклю чается в искусственном насы- щении очищаемой веды мельчайшими пузырьками воздуха, которые, всплывая, увлекают на поверхность частицы эмульгированной нефти и других загрязнений. Качество и скорость очистки значительно повышаются при добав- лении в воду деэмульгаторов и коагулянтов, которые способствуют вы- паданию загрязнений в виде хлопьев, всплывающих вместе с пузырь- ками воздуха на поверхность. В качестве деэмульгатора употребляет- ся смесь солей кальция и магния, в качестве коагулянтов — серно- кислый алюминий, сернокислое железо или полиакриламид. 32. Технология наружной обмывки вагонов Наружная обмывка пассажирских ваго- нов производится в специализированных моечных установках (рис. 19). В первой зоне установки осуществляются три обмывочные операции, во второй зоне — операция ополаскивания. Осветление моющих жидкостей производится методом отстаивания. Рампа 1 с качающимися ссплами, расположенная в начале анга- ра, обмывает нижнюю часть вагона. Через сопла стационарной рампы 3 моющий раствор подается к щеткам 16, обтирающим продольные стены вагона. Рампа 4 обмывает крышу вагона двумя качающимися соплами. Рампа 15 для ополаскивания крыши и кузова чистой водой смонтирована в конце ангара и состоит ьз верхней горизонтальной и двух вертикальных труб с неподвижными соплами. Через верти- кальные трубы подается вода к щеткам 14. Все щетки оборудованы механизмами для вращения и прижатия к стенам кузова. В процессе обмывки загрязненные моющий раствор и вода стекают по лотку фундамента и трубопроводам 2 и 11 в отстойные резервуары 9 и 13. Из отстойного резервуара 13 через фильтр 12 осветленный раст- вор подается насосом 6 в обмывочные рампы для повторного исполь- зования, проходя через подогреватель 5. Из резервуара 9 обмывочная вода перекачивается насосом 7 в бак 10, где смешивается с водой из водопровода и подогревается, а затем насосом 8 снова подается в опо- ласкивающую рампу. 76
Рис. 19. Планировка установки для наружной обмывки пассажирских вагонов Обмывку торцовых стен производят с помощью брандспойта, не- посредственно подключаемого к трубопроводам подачи моющих жид- костей. Температура моющего раствора поддерживается в пределах 80— 90° С, обмывочной воды— 70—80° С. Гидравлический напор моющего раствора составляет 0.8 МПа (8 кгс/см2), обмывочной воды — 0,5 МПа (5 кгс/см3). Обмывка происходит при перемещении вагона со скоростью 0,1 м/с, для чего установка оборудована кабестаном. Прсизводительность установки при одном цикле обмывки состав- ляет 8—9 вагонов в смену. На обмывку одного вагона расходуется моющего раствора 0,5 м3, чистой воды — 2 м3. Полный цикл предусма- тривает обмывку всех наружных поверхностей вагона, кроме торцовых стен, за два рабочих и один холостой ход кабестана и обмывку торцо- вых стен вручную. Габариты установки (длина, ширина, высота) — 20 х 5,2 X 6,3 м. На Октябрьском электровагоноремонтном заводе моечная уста- новка расположена в отапливаемом помещении. Наружная обмывка грузовых вагонов в ос- новном осуществляется по такому же технологическому процессу, как и пассажирских вагонов. Однако в гидросистеме моечных установок для грузовых вагонов должны быть предусмотрены устройства, улав- ливающие кусковые включения, а также флотационные очистные со- оружения. Установки для обмывки грузовых вагонов не оборудуют капроно- выми щетками. На тяговый конвейер установки подается одновременно сцеп из нескольких вагонов и процесс обмывки их происходит непре- рывно. 77
Вид Д J /S\^J ’ ^/б' J b, .г-7,'й.ч-^5 P,K- 20. Arp #>• z-X T5^ 4 /J\ • \ j3>———O'—^4 .. fl} 'A \ -\ iwWWlxj 1 ГТ । / / / II m Ен 1 1 EJs / Mk / 11 ^a! 6 ^/b 7 в етаг 0бМЫ8ки W3“b« Barosos
Агрегат для обмывки грузовых вагонов различных Типов, приме- няющийся на Дарницком заводе, установлен па фундаменте 18 (рис. 20), вдоль которого проложен рельсовый путь 17. Устройство 19 для внутренней обмывки открытого подвижного со- става и крыш крытых вагонов выполнено в виде рампы с качающимися соплами и смонтировано на подъемной раме в портале 12 перед утепленным ангаром 11. Внутри ангара размещены две рампы с качающимися соплами для обмывки ходовых частей, рам и кузовов, а на выходе из него уста- новлены две рампы 10 с неподвижными соплами для ополаскивания вагонов чистой водой. По сточным канавам 9 загрязненный моющий раствор и вода сте- кают в соответствующие резервуары 5. Куски твердых включений сбрасываются в камнеловушку 6, откуда транспортером 7 подаются в ящик 8. В насосной станции 13 установлены баки для осветленных жид- костей (моющего раствора и воды), водоподогреватели, гидроцик- лоны и насосы. Грязь из-под гидроциклонов собирается в бункера 15, которые перемещаются по узкоколейному пути 16 за пределы зда- ния и с помощью тельфера 14 разгружаются в автосамосвалы. Конвейер для подачи вагонов состоит из приводной станции 4, направляющих конструкций 3, натяжного устройства 1, двух автома- тических толкателей 2. При подходе полувагона в зону действия обмывочного устройства 19 рампа опускается к полу, и по мере продвижения вагона происхо- дит обмывка его внутренних поверхностей. После обмывки полуваго- на рампа возвращается в исходное верхнее положение. Если обмыва- ются крытые вагоны, то рампа 19 остается вверху и обмывает крыши. Затем вагены попадают в зону действия обмывочных и ополаски- вающей рамп. Общая продолжительность обмывки одного вагона со- ставляет 12—15 мин. 33. Очистка пассажирских вагонов от старой краски, продуктов коррозии и накипи При наличии в окрасочном покрытии кузова вагона трещин, от колов, ситовидности, шелушения нужно восстановить покрытие заново, и тогда старую краску удаляют до металлической поверхности. Если покрытие разрушилось на небольших участках, ‘го краску снимают местами. При обширном разрушении поверхность кузова ва- гона очищают полностью. При местной расчистке небольших площадей на продольных или торцовых стенах кузова и свесах крыши используют переносный ме- ханизированный инструмент, оснащенный различными соскабливаю- щими приспособлениями (проволочными щетками, шарошками, игло- фрезами), и переносные дробеструйные аппараты. При больших объемах работ это оборудование неэффективно ввиду сравнительно невысокой производительности, а шарошки, кроме того, создают большой шум. 79
Для полной очистки кузова применяют специальные пасты и жид- кости, разъедающие покрытие. Примерный состав пасты для снятия покрытия из пентафталевых эмалей такой: каустическая сода— 18%, негашеная известь—20%, мазут—10%, молотый мел — 20%, во да — остальное. Паста наносится на очищаемые поверхности с по- мощью специального пистолета или шпателя. Применяется также жидкая паста СП-6, в состав которой входят хлористый метилен-—95%, парафин — 3,5%, резина— 1,5%. Перед употреблением пасту перемешивают, затем наносят на поверхность тонким слоем с помощью лейки и растирают кистью. Кроме того, широко известен способ снятия краски путем много- кратного обливания поверхности кузова 15-процентным раствором каустической соды. Очистку поверхностей от продуктов коррозии можно производить механическим, термическим и химическим способами. К механическим способам относятся дробеструйная и дробеметная очистка, очистка влажным песком, гидроабразивная, очистка вручную с помощью стальных щеток и скребков. При термической очистке с использованием кислородно-ацетиле- нового пламени горелки слой ржавчины разрушается, становится рых- лым и легко удаляется проволочными щетками. Эффективного химического способа удаления продуктов коррозии пока не найдено. Известно несколько рецептов преобразователей ржав- чины Один из них такой: на 1 кг поливинилацетатной эмульсии добав- ляется по 100 г фосфорной кислоты, смеси желтей и красной кровяной соли, этилсиликата и эмульгатора ОП-7. В результате применения такого раствора ржавчина превращается в грунтовое покрытие, кото- рое плотно слипается с обрабатываемой поверхностью. Рецепт другого преобразователя — смесь 33-процентного водного раствора фосфорной кислоты и 4-процентного раствора гидрохинона в гидролизном спирте. Растворы смешивают в равных пропорциях непосредственно перед употреблением. Этот преобразователь превра- щает продукт коррозии в легко удаляемый пигмент. При очистке пораженных коррозией внутренних поверхностей кузова применяется дробеструйный (метод очистки в специальных камерах. Дробеструйная камера, применяющаяся на Новороссийском ва- гоноремонтном заводе, представляет собой закрытый металлический ангар 1 (рис. 21), внутри которого на площадках вдоль продольных стен установлены шесть дробеструйных аппаратов 9. Аппараты снаб- жены шлангами, которые подводятся к очищаемым поверхностям вручную. Отработанная дробь ссыпается в бункера 13, откуда забирается эле- ваторами И, поднимается вверх и после сепарации попадает в верх- ние бункера 10. Из этих бункеров дробь загружается в дробеструйные аппараты для повторного использования. Уборка дроби с пола и горизонтальных элементов каркаса кузова производится через шланг передвижного отсасывающего агрегата, смонтированного внутри камеры. 80
Рис. 21, Дробеструйная камера для очистки внутренних поверхностей кузовов пассажирских вагонов Сепарация дроби, т. е. удаление ее измельчившихся частиц и про- дуктов очистки, осуществляется при помощи вентилятора 2, который соединен с элеваторами центральным вытяжным каналом 4 и боковы- ми патрубками 3. Загрязненный воздух выбрасывается из камеры двумя вентилято- рами 7 по трубопроводам 6 через вентиляционные проемы в окнах 5. Все три вытяжных воздухопровода оборудованы циклонами 8. При- ток нагретого свежего воздуха обеспечивается вентиляционным агре- гатом 12. Производительность дробеструйного аппарата по расходу дроби составляет 3,5 м3/ч, время на очистку внутренней поверхности кузова — около 22—24 ч. Габаритные размеры камеры 27 X 6,8 X 7,8 м. 34. Технология внутренней очистки и промывки вагонов В процессе эксплуатации вентиляционные каналы пассажирских вагонов засоряются пылью, поэтому их необходимо очищать при всех видах периодического ремонта. Очистка осуществляется продувкой сжатым воздухом с помощью шлангов через отверстия вентиляционных решеток. При этом пыль полностью оседает внутри вагона, и вагон приходится подвергать тщательной влажной уборке. Для удаления пыли из пассажирского вагона в процессе его продув- ки применяется передвижная пылеотсасывающая установка (рис. 22). На тележке 1 смонтирована камера 2. Тележка оборудована электро- приводом 13 для передвижения по рельсам вдоль вагона. На камере установлен вентилятор 6 с электродвигателем, а внутри нее располо- жены два воздушных канала 3, соединенных раструбом 8 с выхлоп- ным отверстием вентилятора. Нижние части 9 каналов, обрамленные криволинейными направляющими 10, опущены в воду, которая нали- та в нижнюю часть камеры. Всасывающее отверстие вентилятора Присоединено к воздухоприемнику 5. Внизу камеры имеются два бун- кера Ц с трубами 12 для удаления шлама. Вверху смонтированы ла- биринтные каплеуловители — жалюзи 7. Установка подается к дверному проему очищаемого вагона и с помощью цепного механизма 4 плотно прижимается воздухоприемни- Ком по периметру к дверному контуру. После включения вентилятора 81
йзмученная пыЛь отсасывается из вагона через ьоздухоприемний в раструб. Насыщенный пылью воздушный поток проходит через щель между криволинейными направляющими каналов и увлекает за собой воду, которая в виде завесы, уносящей частицы пыли, падает в зону очищенного воздуха. Разность уровней воды I и II определяет потерю давления воздуха при выходе его между направляющими. Воздушный поток, очистившийся в водной среде от пыли, устрем- ляется вверх и, пройдя через каплеуловитель, выбрасывается в по- мещение цеха, а задержанная пыль оседает в виде илистой массы на дно бункера. Производительность установки составляет 20 000 м3/ч. Габарит- ные размеры 3 X 1,7 X 3,5 м. После удаления пыли стены вагонов, оклеенные линкрустом, пла- стиком или павинолом, тщательно протирают влажными тряпками или моют мыльным раствором. Для очистки диванов и спинок мягких вагонов используют пылесосы. Очистку и прсмыьку цистерн производят на промывочно-пропароч- ных станциях железных дорог и на других предприятиях, оснащен- ных соответствующими устройствами и оборудованием. Весь комплекс Рис. 22. Передвижная пылеотсасывающая установка 82
8
Рис. 23. Машина для внутренней промывки грузовых вагонов
работ сводится к удалению остатков перевозившихся грузов, пропар- ке, горячей промывке, сушке и протирке внутренних поверхностей котла и дегазации. Промывка производится с помощью приборов типа ОК-ЦНИИ, которые со шлангами для подачи моющего раствора опускаются через горловину колпака внутрь цистерны. Во время промывки прибор вращается вокруг вертикальной оси. Причем его вращение замед- ляется, когда головка с соплами повернута в направлении днищ котла цистерны. Этим обеспечивается равномерность обмывки всех внутрен- них поверхностей, так как при замедленном вращении на удаленные от прибора днища и прилегающие к ним поверхности поступает примерно в 2 раза большее количество”моющего раствора, чем при равномерном. Дегазация проводится для снижения концентрации паров взрыво- опасных продуктов внутри котла. Осуществляется она естественным проветриванием котла при открытых крышке колпака и сливном при- боре или;вентилированием с применением эжекторов. После дегазации производится проверка газовоздушной среды в кот- ле на взрывобезопасность с помощью газоанализаторов. Концентрация газов или паров не должна превышать (в %): ацетона—0,2; бензина и уайт-спирита — 0,3; керосина и лигроина — 0,5; бензола — 0,05. Для внутренней промывки крытых грузовых вагонов применяют- ся моечные машины (рис. 23), рабочим органом которых являются поворотные консольные трубопроводы 3 с моющими приборами 4 на концах. Трубопроводы смонтированы на стойках 2 , которые уста- новлены на тележке 1. Перемещение тележки и консолей осущест- вляется с помощью электроприводов 6 и 8, Вода в консоли подается через трубы 5 со шлангами 7. Машина устанавливается около пути промывки вблизи от насос- ной станции и источника горячей воды. Промываемый вагон подают к машине. При необходимости машину можно передвинуть на некоторое расстояние относительно оси двер- ного проема. Затем консольные трубопроводы вводят внутрь кузова так, чтобы моющие приборы располагались на середине каждой его половины. После промывки вагона консоли выводят наружу, промы- тый вагон убирают и на его место подают следующий. Время ввода (вывода) моющих приборов составляет 12 с, давле- ние промывочной воды 1,5—2 МПа (15 — 20 кгс/см2), температура ее до 80° С. Промывка одного вагона при одновременной работе двух приборов осуществляется за 2—3 мин. Расход воды составляет 2,5—3 м3 на вагон. Габаритные размеры машины 6 X 2,5 X 2 м. 35. Технология разборки вагонов После обмывки и очистки вагон поступает на разборку, предшест- вующую ремонту. Правильная организация разборки вагонов с со- хранением снимаемых деталей для повторного использования — одно из условий рациональной организации всего производственного процесса, экономного расходования материалов и запасных частей. 84
В процессе разборки вагон последовательно расчленяется на составные части, узлы и детали. С вагона снимают все агрегаты, ко- торые будут подвергаться осмотру, проверке, ремонту и стендовым испытаниям. Последовательность разборки и возможность параллель- ного ведения операций устанавливаются технологическим процессом. Объем разборочных работ зависит от вида ремонта вагона и уста- навливается соответствующими правилами и техническими условия- ми. Однако ответственные части и узлы, особенно те, от исправности которых зависит безопасность движения поездов, обязательно сни- мают, разбирают и осматривают как при заводском, так и при депов- ском ремонте. К таким частям и узлам относятся: тележки, колесные пары, детали буксовых узлов, тормозные приборы, автосцепное обо- рудование, некоторые устройства электрооборудования. Разборка производится на специально отведенных и приспособ- ленных для этого местах, как правило, в закрытых помещениях. В от- дельных случаях разборочные площадки могут быть организованы и на открытом воздухе. Некоторые узлы и детали разрешается демон- тировать на ремонтных позициях вагоносборочного цеха. При организации разборки на специально выделенных позициях создается возможность: исключить захламленность и уменьшить загрязненность в вагоносборочных цехах на позициях ремонта; осна- стить рабочие места специальным инструментом и механизированными приспособлениями для снятия тяжелых агрегатов и узлов, а также оборудовать разборочные позиции вентиляционными устройствами; рационально организовать процесс разборки специализированными бригадами; увеличить использование старогодных деталей. Разборка производится в основном вручную с использованием раз- личного слесарного и столярного инструмента (гаечные ключи, мо- лотки, зубила, гвоздодеры, кувалды, отвертки и т. д.), а также меха- низированных гайковертов и пневматического инструмента. При не- обходимости применяется газовая резка. В местах выполнения разборочных операций предусматривают грузоподъемные устройства (домкраты, кран-балки, тельферы), ме- ханизированные передвижные тележки, а также трубопроводы для подачи кислорода и газа при ведении газорезочных работ. Технологический процесс разборки выбирается в зависимости от принятой организации ремонта и местных условий. При значительном объеме выпуска вагонов из ремонта, особенно грузовых, которые ремонтируются на конвейере, разборку также мож- но осуществлять поточно-конвейерным методом. Например, при разборке полувагонов на I позиции потока сни- мают деревянные детали кузова, лесные скобы, поручни и другие мелкие металлические детали. На II позиции полувагоны обмывают и очищаю"'. На III позиции с них снимают крышки разгрузочных люков, а на IV срезают негодные или подлежащие ремонту металличе- ские детали кузова и рамы. На поеледующих позициях потока разборки снимают автосцепки, поглощающие аппараты, рычажную тормозную Передачу, магистральный воздухопровод автотормоза, тормозной ци- линдр и выкатывают тележки. S5
При разборке крытых грузовых вагонов снимают старую кровлю и металлические детали, укрепленные на деревянных частях вагона, разбирают опалубку, снимают двери, разбирают деревянные части боковых стен и пола. После такой предварительной разборки вагоны обмывают и очищают Затем с них снимают автосцепки и поглощающие аппараты, разбирают рычажную тормозную передачу, снимают воздуш- ную магистраль и автотормозное оборудование, выкатывают тележки. На позициях, где разбирается обшивка кузовов полувагонов и кры- тых вагонов, по обе стороны железнодорожных путей сооружают подъемные или стационарные площадки на уровне пола вагона (при- мерно 1’00 мм), с которых удобно производить разборочные работы. Позиции, где разбирается кровля и опалубка крыши крытых вагонов, оборудуются площадками на высоте 3,3—3,4 м. При разборке пассажирского цельнометаллического вагона вы- полняют следующие операции. Снимают потолочные вентиляторы, вентиляционные фильтры, кипятильники, зеркала, багажные сетки, пепельницы, крючки и др. Разбирают потолки тамбуров, коридоров и туалетов. Снимают кожуха отопления, выходные двери. Выкатывают тележки. Разбирают мебель, снимают умывальные чаши и унитазы, вскрывают полы в туалетах, снимают котел отопления- расширитель и водяные баки. Снимают подвагонные электрические машины, элек- трощиты, реостаты, циркуляционные насосы, буферные комплекты и переходные площадки, автосцепки и поглощающие аппараты. Раз- бирают трубы отопления, снимают дверные замки и ручки, полностью разбирают окна, при необходимости снимают тамбурные двери. Сни- мают аккумуляторные батареи, агрегаты установки кондиционирова- ния воздуха, внутренние двери и противопожарные разделки. Разрешается начинать ремонтные работы по кузову и раме на гру- зовых и пассажирских вагонах, когда процесс разборки в целом еще не закончен. Это предусматривается технологическим процессом для уплотнения работ и сокращения простоя вагонов в ремонте. Снятые с вагона детали осматривают и сортируют на четыре груп- пы: детали исправные, которые соответствуют допускаемым ремонт- ным размерам и после проверки и необходимых испытаний могут быть вновь поставлены на вагон без ремонта; детали, которым необходим ремонт; детали, не пригодные для использования по прямому назна- чению, но которые можно переработать; негодные детали, подлежащие сдаче в металлолом или утилизацию. Детали, подлежащие ремонту или переработке, транспортируют в соответствующие цехи или отделения. Там их восстанавливают до номинальных или ремонтных размеров или переделывают на меньшие размеры (переделке подвергаются доски, обшивка, деревоплиты, раз- личные валики, болты, металлические листы и т. п.). Ответственные детали вагонов, признанные годными для по- становки на вагон без ремонта, а также подобные детали после ремонта электронаплавкой, сваркой, приваркой новых частей и изготовленные вновь подвергают испытанию на растяжение и дефектоскопированию- Эти контрольные меры являются существенным звеном в обеспечении безопасности движения поездов. 86
Йслы^айий на рстяжеййё подлежа?: колоночныё и буксовые болты поясных тележек грузовых вагонов; проушины и под- вески центрального подвешивания тележек пассажирских вагонов, в том числе люлечные подвески тележек ЦМВ, подвески в сборе (тяги, серьги, валики; тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ; цапфы или хво- стовики опорных балочек центрального подвешивания; тормозные триангели и траверсы тележек грузовых и пассажирских вагонов; тормозные тяги пассажирских и грузовых вагонов и распорные тяги вертикальных рычагов тележек грузовых вагонов; стяжные болты поглощающих аппаратов автосцепки. Для проведения испытаний предусмотрены специальные стенды, оборудованные гидравлическими или пневматическими прессами. Перед постановкой на стенд детали тщательно очищают от грязи и ржав- чины. Испытание на растяжение производится нагрузкой из расчета 160 МПа (16 кгс/мм2) в наиболее слабом сечении детали. Разрешается испытывать детали в комплекте или несколько одноименных деталей совместно. Деталь оставляют под нагрузкой в течение времени, не- обходимого для осмотра, при этом осторожно обстукивают молотком места около сварных швов. На детали, выдержавшие испытание, наносят соответствующие клейма. Магнитной дефектоскопии подвергаются: колоноч- ные и буксовые болты поясных тележек грузовых вагонов в местах сварки; проушины, подвески, валики и цапфы опорных балочек цен- трального подвешивания тележек пассажирских вагонов; тормозные тяги пассажирских и грузовых вагонов и стяжные болты поглощаю- щих аппаратов автосцепки в местах сварки; клинья тяговых хомутов и хвостовики корпусов автосцепок; подвески тормозных башмаков; хвостовик шестерни редуктора привода подвагонного генератора от торца оси; концы валов подвесок и якорей электрических машин; коленчатые валы дизелей и компрессоров рефрижераторных вагонов; место приварки соединительной муфты к стержню воротка, а также место сварки упорной штанги сливных приборов цистерн. Тщательному магнитному и ультразвуковому контролю подвер- гаются колесные пары и детали роликовых подшипников. Кроме магнитной и ультразвуковой дефектоскопии, применяются и другие методы неразрушающего контроля материалов, деталей и изделий — рентгеновское и гамма-просвечивание и люминесцентная ефектоскопия. Рентгене- и гамма-дефектоскопия особенно Удобны при контроле литых и сварных деталей и узлов. Сущность этих видов дефектоскопии — выявление дефектов путем просвечивания контролируемых предметов соответствующими лучами. Рентгеновское излучение имеет электромагнитную природу и про- исходит в условиях, когда электроны, направленные с большой ско- ростью на какой-либо предмет, тормозятся в нем, взаимодействуя с его электронами. Вследствие торможения возникают невидимые лУчи, называемые рентгеновскими. 87
В качестве генератора рентгеновского излучения используется рентгеновская трубка (рис. 24), которая представляет собой вакуум- ный стеклянный баллон с двумя электродами внутри — анодом 1 и катодом 3. Катод выполнен в виде спирали из вольфрамовой прово- локи с выводными контактами 4, анод — в виде пластинки, часто также вольфрамовой. При подведении напряжения к электродам катод раскаляется. Благодаря этому и наличию разности потенциа- лов катод испускает с большой кинетической энергией электроны 2, которые по силовым линиям электрического поля попадают на анод, тормозятся и вызывают излучение. Гамма-излучение—также электромагнитное явление. Оно за- ключается в том, что ядро атома при переходе его из одного энерге- тического состояния в другое испускает три вида лучевой энергии: альфа-, бета- и гамма-лучи. Гамма-лучи имеют наибольшую прони- кающую способность и не отклоняются ни в магнитном, ни в элек трическом поле. Эти лучи и используются в дефектоскопии подобно лучам Рентгена. Источником гамма-излучения в промышленном использовании являются искусственные радиоактивные изотопы (например, ко- бальт-60, иридий-192, цезий-137). Рентгено- и гамма-дефектоскопия осуществляются двумя спосо бами: фотографическим и визуальным. При фотографировании используется рентгеновская пленка, ко- торая при проявлении чернеет пропорционально количеству лучистой энергии, попадающей на разные участки. Визуальный способ основан на применении флуоресцирующего экрана, на который проецируется изображение. Существует много типов рентгеновских и гамма-аппаратов, рас- считанных на просвечивание материалов различной толщины и на определенные условия работы. Среди рентгеновских аппаратов рас- пространенными являются передвижные установки РУП-2 и РУП-1 М3, среди гамма-аппаратов—переносные аппараты ГУП-Со-0,5-1, ГУП-1г-5-2. Рентгеновские аппараты снабжены свинцовой защитой от дейст- вия излучений, гамма-аппараты — титановой и свинцовой. Управле- Рис. 24. Рентгеновская трубка 88
Рис. 25. Схема подготовки поверхности детали перед люмине- сцентной дефектоскопией ние последними осуществляется дистанционно с помощью соответст- вующих механизмов. Люминесцентная дефектоскопия применяется для выявления поверхностных дефектов в деталях из немагнит- ных материалов и пластмасс. Сущность люминесцентного метода со- стоит в нанесении на поверхность люминесцирующей жидкости, про- никающей в полости дефектов, и последующем облучении детали ультрафиолетовыми лучами. Схема подготовки поверхности детали перед облучением показана на рис. 25. Вначале деталь обезжиривают (рис. 25, а). Затем на поверхность наносят проникающую люминесцирующую жидкость (рис. 25, б) и удаляют ее излишки (рис. 25, в). После этого наклады- вают тонкий слой адсорбирующего вещества — окись магния или тальк (рис. 25, г). Адсорбирующее вещество смачивается оставшейся в трещине жидкостью и флуоресцирует над дефектом (рис. 25, <?). Облучение производится в затемненной кабине, оборудованной ультрафиолетовым излучателем (ртутно-кварцевые лампы). При этом наблюдается яркое темно-зеленое или зелено-голубое свечение дефекта на темной поверхности. 36. Обмывка и очистка узлов и деталей вагонов Для обмывки узлов и деталей вагонов после разборки исполь- зуются универсальные и специализированные моечные машины. Узлы и крупные детали вагонов моют индивидуально, мелкие помещают в металлические ковзины. Универсальная двухкамерная моечная машина с сушильным отсеком показана на рис. 26. Детали по- даются на цепной конвейер 1 и последовательно перемещаются через обмывочную камеру /, камеру ополаскивания II и сушильный отсек Ш, где обдуваются воздухом. Камеры обмывки и ополаскивания раз- делены перегородкой. Внутри камер помещены обмывочные рампы 2 с неподвижными соплами, оборудованные одинаковыми системами подачи моющих Жидкостей. Баки 10 для жидкостей закрыты съемными крышками 6 и разделены каждый на две части фильтрующими перегородками. Жидкости подаются насосами 12 в обмывочные рампы, после обмывки Деталей стекаю^ в эти же баки и, проходя через фильтрующие пере- §9
городки, снова засасываются насосами. Всасывающие патоубки насо- 2ов также снабжены фильтрами. В баках смонтированы поплавковые устройства 7 для поддержания тостоянного уровня жидкости, а также переливные пороги 9 с трубой 8 для удаления грязи с поверхности. Кроме того, предусмотрены вен- гили 11 для ручного регулирования подачи моющего раствора и воды. На степах и потолке корпуса машины имеются съемные про- зрачные панели 3, вентиляционные трубы 5, водонепроницаемые двери /, щиты-панели 13 с термометрами и манометрами. Подогрев моющих жидкостей можно осуществлять паром, горячей водой, электронагревателями или газовыми горелками. Специализированные машины обеспечивают более высокое качест- во обмывки, так как в них соответственно наружной конфигурации обмываемого объекта принята наиболее эффективная форма обмывоч- ной рампы и рационально расположены сопла. Такие машины зани- мают меньшую площадь, чем универсальные, и процесс обмывки в них легче механизировать и автоматизировать. Применяются разнообразные конструкции специализированных машин для обмывки вагонных тележек, колесных пар, корпусов букс, буксовых подшипников, тормозных приборов, аккумуляторных ба- тарей, холодильных агрегатов и т. п. Обмывка тележек пассажирских вагонов осуществляется в однокамерной моечной машине проходного трпа (рис. 27). Тележка на собственных колесных парах поступает в зону /, где с нее смываются грязь и краска струями моющего раствора с тем- пературой 80° С под давлением 0,5—0,6 МПа (5—6 кгс/см2). Затем тележка перемещается в зону II, где обмывается чистой водой при температуре 80° С и давлении 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2). В обеих зонах смонтированы обмывочные рампы, которые состоят из нескольких трубчатых рам 1 с соплами, охватывающих тележку по поперечному сечению. Рампа зоны /, состоящая из шести таких рам, подвешена при помощи катков на рельсы, по которым она совершает продольные возвратно-поступательные перемещения в пределах 400 мм. Рампа зоны II состоит из пяти неподвижных рам. Загрязненный моющий раствор по сливному лотку 2 стекает в ре- зервуар 3, откуда насосами подается в гидроциклоны 4, а затем посту- пает в баки осветленного раствора 7, находящиеся на верху машины. В зоне обмывки тележки вода стекает в бак 5, где подогревается и снова подается насосом в рампу, т. е. совершает циркуляцию по замкнутому циклу. Подача тележек в машину и перемещение их внутри камер осу- ществляются конвейером с электроприводом 6. Продолжительность обмывки тележки в каждой камере составляет 25 мин. Габаритные раз- меры машины 14 X 4 X 5 м. Для обмывки тележек грузовых вагонов в депо применяются однокамерные моечные машины с вращающейся обмывочной рампой (рис. 28).'Обмывка производится под колпаком /» который опускается и поднимается с помощью электропривода и си- стемы блоков. Находясь в нижнем положении, колпак погружается 90
Рис. 26. Универсальная моечная машина Рис. 27. Машина для обмывки тележек пассажирских вагонов 91
нижней кромкой по всему периметру в канавку с водой. Таким образом образуется гидравлический затвор и предотвращается разбрызгивание моющих жидкостей. В приямке 6 установлены два насоса, которые последовательно подают на обмываемую тележку моющий раствор и воду для ополас- кивания. Обмывочные жидкости по стационарному трубопроводу 2 поступают в цилиндр 3. Нижняя вращающаяся часть цилиндра жестко соединена с обмывочной рампой 4 и приводится в движение электродвигателем через цепную передачу. Для отсоса испарений предусмотрена вытяжная вентиляция с си- стемой труб 7. После ополаскивания тележки колпак поднимается и тележка выкатывается из машины с помощью толкателя 5. Время обмывки одной тележки составляет 7 мин. Габаритные раз- меры машины 10 х 6,4 X 2,2 м. Для обмывки колесных пар применяются моеч- ные машины нескольких типов. Однокамерная моечная машина (рис. 29) выполнена в виде усе- ченной пирамиды 2, внутри которой размещены обмывочные устройст- ства. Входная и выходная двери 1 открываются и закрываются одно- временно с помощью системы тросов 3 и пневматического привода. Колесная пара 7 вкатывается в камеру и устанавливается на че- тыре опорных ролика 6 механизма вращения. После обмывки вклю- 92
Рис. 29. Однокамерная машина для обмывки колесных пар чается механизм выталкивания, поднимаются холостые ролики и ко- лесная пара выкатывается из машины. Обмывочное устройство выполнено в виде нескольких изогнутых по контуру колесной пары труб 8 с неподвижными соплами. Сначала колесная пара обмывается горячим моющим раствором, который подается насосом 5, а затем ополаскивается горячей водой, подаваемой насосом 4. Загрязненный раствор стекает в резервуар, затем подается в гидроциклон на очистку и используется вновь. Обмывочная вода стекает в канализацию или в отстойный резервуар, если ее используют повторно. Температура моющего раствора составляет 80—>90° С, ополаски- вающей воды— 50—60° С, давление струи 1 МПа (10 кгс/см2), время обмывки колесной пары — 9—10 мин. Габаритные размеры машины 4X2X2 м. Недостаток такой машины— смешивание моющих жидкостей в про- цессе обмывки. Имеются машины, состоящие из двух одинаковых по устройству камер. В первой камере колесная пара обмывается моющим раство- ром, во второй — ополаскиваемся горячей водой. В некоторых машинах смонтированы качающиеся обмывочные рампы, которые располагаются вверху или внизу. При нижнем поло- жении рампы можно применять подъемный колпак, как в машине для обмывки тележек. Применяются также моечные машины, в которых колесные пары обмываются холодной или горячей водой под давлением 4 МПа (40 кгс/см2). 93
Одна из таких машин (рис. 30) выполнена в виде прямоугольной камеры 1 с входной и выходной дверями, которые поднимаются и опу- скаются электроприводом с общей цепной передачей. Гидравлический подъемник 3 снабжен четырьмя опорными роликами, фиксирующими колесную пару в камере. Внутри камеры смонтированы приспособле- ние 4 для очистки средней части оси и обмывочное устройство 2. Приспособление для очистки состоит из двух спаренных поворот- ных кронштейнов, на которых закреплены щетки из стальной прово- локи, Щетки вращаются индивидуальными электроприводами и со- вершают возвратно-поступательные перемещения вдоль оси колесной пары. Обмывочное устройство смонтировано из четырех вращающихся струйных головок и шести сопел, установленных неподвижно. Го- ловки служат для обмывки колее и средней части оси. Неподвижные сопла обмывают шейки оси или смонтированные на них буксы. Машина оборудована устройством для вкатывания и выкатывания колесной пары. Подача воды осуществляется многоступенчатым на- сосом высокого давления. Процесс обмывки автоматизирован и про- должается 3—4 мин. Габаритные размеры машины 4 X 1,5 X 1,9 м. В такой машине нет необходимости применять моющие вещества и оборудовать устройства вентиляции. Для обмывки корпусов букс используют машину с шагающим конвейером (рис. 31). В камере 1 размещены две обмывоч- ные зоны. В первой зоне циркулирует моющий раствор, во второй — вода. Каждая зона оснащена вращающимся столом для размещения корпусов букс или корзин с деталями, механизмом вращения 2 от об- щего электропривода 3, обмывочной рампой 7 и подъемным колпаком 8 с пневматическим приводом Р. Перемещение и установка корпусов букс или корзин в зонах об- мывки и ополаскивания, а также перед машиной и после нее осущест- вляются шагающим конвейером, который состоит из подъемной балки 4, пневматических подъемных цилиндров 5 и передвигающего цили- ндра 6. Рабога машины автоматизирована. Применяются также машины для обмывки корпусов роликовых букс с зачисткой их внутренних поверхностей и выпрессовкой подшип- ников (рис. 32). Букса вместе с подшипниками ставится на позицию I в опорное гнез- до рамы 7. Рама опирается на ролики /, которые через систему тяг и рычагов связаны со штоком пневматического подъемного цилиндра 9. Кронштейном 8 рама соединена с пневмоцилиндром 10 продольного перемещения. После установки буксы на позицию I включаются оба пневмоци- линдра. Рама поднимается, перемещается вперед к позиции II и опу- скается. Здесь букса устанавливается на стойки 12, а рама возвраща- ется в первоначальное положение. Пкезмоцилиндр 14, соединенный рычажной передачей со стойками, поднимает буксу до упора в верх- нюю плиту 6. Затем включается гидроцилиндр 11 и его шток 13 выпрессовывает подшипники, которые проходят через отверстия в верхней плите и под- 94
Рис. 30. Однокамерная машина для обмывки колесных пар водой под высоким давлением

Рис. 32. Машина для обмывки и зачистки корпусов букс с выпрессовкой под- шипников нимакуг откидные планки 5. Далее планки опускаются под собствен- ным весом в исходное положение и подшипники сталкиваются по ним штоком пневмоцилиндра 4 в сторону. После этого букса опускается на прежнее место и перемещается на позицию ///, где устанавливается на опоры, центрируется и зак- репляется кулачками. Затем включаются привод вращения шпинде- ля 2 с чугунным зачистным приспособлением <3 и водяной насос. Букса обмывается, а ее внутренняя поверхность зачищается. Машина работает автоматически, все ее узлы и механизмы смонти- рованы на баке с моющим раствором. Для обмывки и зачистки р о л и к о в ы х п од ш и- п н и к о в используется установка, показанная на рис. 33. Штри- ховыми линиями условно изображен бак, на котором размешаются все основные узлы машины. Из лотка питателя 7 подшипник перепускается отсекателем 6 в пред- камеру 1 до упора в заслонку впуска 5. Заслонка открывается, под- шипник перекатывается в моечную камеру II, устанавливается на опорные ролики и прижимается к ним сверху роликом нагрузочного механизма 4. Далее включается фрикцион механизма вращения /5, и через ведущий ролик 14 вращательное движение передается под- шипнику. Одновременно в сопла поступает из бака моющий раствор, который перекачивается насосом 10 по трубопроводу 9, а также включаются чугунные зачистные приспособления 3. Через заданное время подача моющего раствора прекращается и в камеру через клапан 12 подается чистая вода, подогретая в теплообменнике 11. Чистый подшипник выталкивается рычагом 15 в камеру продувки III. Здесь с помощью механизма опрокидывания подшипник кладет- ся на бок, вода стекает в бак, а остатки влаги выдуваются сжа- тым воздухом, который подается через вращающиеся сопла 2. После сушки подшипник возвращается в вертикальное положение и фикса- тором 1 направляется по лотку 16 к столу контролера. 4 Зак. 832 97
Рис. 33. Схема машины для очистки роликовых подшипников Управление машиной осуществляется с помощью командоаппарата 8. Рабочее давление в пневматической системе управления составляет 0,4 МПа (4 кгс/см2), цикл автоматической обмывки подшипника про- должается 2,5 мин. В качестве моющего раствора используется смесь отработавшей консистентной смазки 1-ЛЗ с водой. Концентрация раствора поддер- живается около 10% за счет пропорционального добавления чистой воды по мере увеличения содержания в нем смазки, вымываемой из подшипников. Температура моющих жидкостей принята 90° С. Раст- вор подается под давлением 0,38 МПа (3,8 кгс/см2), обмывочная во- да — 0,3 МПа (3 кгс/см2). Габаритные размеры машины 1,75 X 1,5 X X 1,6 м. Кипятильники, баки, котлы и калориферы водяного отопления пассажирских вагонов обмывают и очищают. Кипятильники и баки, изготовленные из нержавеющих ме- таллов или снабженные соответствующими покрытиями, загрязня- ются главным образом отложениями накипи на внутренних поверх- ностях. Накипь удаляют ингибированной соляной кислотой. Соляная кис- лота растворяет соли щелочноземельных металлов, входящих в состав накипи, а наличие ингибитора препятствует травлению основного ме- талла. В качестве ингибитора применяются чаще всего органические присадки (например, нитрит натрия, бензонат аммония). Для очистки кипятильники в разобранном виде, а водяные баки со снятыми крышками погружают в ванны, заполненные 10—15-прО' 98
цейтным раствором кислоты. Кипятильники предварительно очищают от краски, а баки промывают от осадков грязи. Накипь растворяет- ся в течение 20—30 мин. При этом из-за химической реакции происхо- дит легкое бурление жидкости. После обработки в ингибированной кислоте кипятильники и баки тщательно промывают чистой проточ- ной водой. Очистные ванны армируют винипластом, поливинилхлоридным пластиком или гуммированной резиной и оборудуют бортовыми вен- тиляционными отсосами. В Германской Демократической Республике в качестве раствори- телей накипи применяется 20-процентный раствор уксусной кислоты или 33-процентный раствор муравьиной кислоты. Рекомендуется эти растворы подогревать до 70° С. Внутренние полости вагонных отопительных котлов, калориферов и стальных водяных баков в процессе эксплуатации загрязняются шламом, грязью, сильно коррозируют и покрываются толстым слоем накипи. Громоздкость этого оборудования, а также значительная тол- щина пластовых наслоений ржавчины и накипи осложняют очистку. Очистка таких узлов производится в разобранном виде в крупно- габаритных моечных ваннах с применением каустической соды и ин- гибированной соляной кислсты по следующей технологии: очистка от грязи, шлама и старой краски. Ванна заполнена 10— 15-процентным раствором каустической соды с температурой 50—60° С. Время очистки 1,5—2 ч; промывка чистой проточной водой. Температура воды поддержи- вается в пределах 70—80° С, промывка длится 30—40 мин; очистка от накипи. Ванна заполнена 4—6 процентным раствором ингибированной соляной кислоты. Процесс растворения накипи длит- ся 2—4 ч в зависимости от толщины слоя отложений и температуры раствора; промывка в ванне при указанном выше режиме; пассивирование и нейтрализация. Ванна заполнена водой с добав- ками 5С г двухромовокислого калия и 20 г кальцинированной соды на 1 л воды. Температура раствора 70—80° С, время обработки 20—30 мин. На поверхности изделия образуется защитная оксидная пленка. Ванны оборудованы устройствами подогрева и бурления жид- костей и грузоподъемными механизмами. Применение холодного раствора кислоты для удаления толстого слоя накипи малоэффективно. При подогреве же происходит обиль- ное испарение, особенно когда протравленный предмет извлечен из ванны. Пары кислоты создают тяжелые условия работы в цехе и оказы- вают вредное влияние на металлоконструкции. Поэтому очистку дета- лей ингибированной соляной кислотой организуют в специализиро- ванных хорошо вентилируемых помещениях. Очистка металлической дробью весьма эффек- тивно используется для таких деталей вагонов, как корпуса и крыш- ки унитазов, умывальные чаши, детали кухонных плит вагонов-рес- 4* 99
торанов в случаях повреждения эмалевого покрытия. Дробью можно очищать поверхности и от наслоений ржавчины. Дробеструйная очистка осуществляется с помощью специальных дробеструйных аппаратов. На рис. 34 показан трехкамерный дробе- струйный аппарат. Нижняя рабочая камера 3, верхняя загрузочная 5 и средняя промежуточная 4 камеры разделены клапанами 6. Сбоку смонтирован трубопровод 10. К днищу нижней камеры прикреплены две смесительные камеры 2, благодаря чему аппарат может работать на два сопла. Рис. 34. Дробеструйный аппарат 100
Верхняя камера постоянно соединена с атмосферой через горло- вину колпака 7. Среднюю камеру можно попеременно соединять с ат- мосферой и с магистралью подачи сжатого воздуха посредством пе- реключателя 8 и трехходового крана 9-, При подключении средней камеры к магистрали сжатого воздуха клапан прижимается к посадочному месту и дробь накапливается в верхней камере. При соединении средней камеры с атмосферой дробь своим весом отжимает клапан и попадает в эту камеру. При вторичной подаче сжатого воздуха в среднюю камеру дробь пересыпается из сред- ней камеры в нижнюю, а затем попадает в смесительные камеры. Из смесительной камеры поток сжатого воздуха увлекает дробь по резиновому шлангу 1 в дробеструйное сопло, откуда она попадает на обрабатываемую деталь. Такие аппараты используются в комплексе с очистной камерой зак- рытого типа, оборудованной вентиляционными и защитными устройст- вами. При очистке деталь укладывают на решетку и направляют на нее струю дроби. Расстояние от сопла до обрабатываемой поверхности должно быть 150—200 мм. Детали пасполагают на решетке так, чтобы струя дроби направлялась сверху вниз. Дробь применяется стальная или чугунная с острыми гранями. Размер дробин в зависимости от диаметра сопла берется от 0,8 до 2,5 мм. Рабочее давление воздуха в камерах 0,6 МПа (6 кгс/см2). Габа- ритные размеры аппарата 1,65 X 0,84 X 2 м. Используется также способ очистки деталей влажным песком с при- менением пескоструйного аппарата, действующего по принципу дро- беструйного. Обрабатываемая деталь должна находиться в закрытой пескоструйной камере. Если рабочий сам находится в камере очистки, то он должен работать в защитном приспособлении (респираторе), а в зону дыхания необходимо подавать чистый воздух. Производительность пескоструйного аппарата составляет 2—6 м2 очищаемой поверхности в 1 ч, габаритные размеры его 1,2 -X 0,8 X 2 м. Очистка металлических деталей внутрен- него оборудования пассажирских вагонов производится полированием. Полирование алюминиевых деталей с целью очистки и придания им блеска осуществляют на полировочных станках войлочными, фет- ровыми и бязевыми кругами. На рабочие поверхности войлочных и фетровых кругов наносят карборундовый порошок, смешанный с кле- ем. Бязевые круги покрывают полировочной пастой и используют на доводочной операции полировки — глянцевании. Таким способом полируют только крупные детали: багажные пол- ки, корпуса потолочных вентиляторов, арматуру освещения, корпуса дверных замков и т. п. Мелкие детали (вешалки, пепельницы, мыльницы, шторные пру- тики ит. п.) полируют в барабанных установках подводного полирова- ния. Такая установка состоит из прямоугольного бака, в который на- лит мыльный раствор, и перфорированного шестигранного барабана. Барабан крепится к борту бака с помощью рычагов, при повороте кото- рых опускается в бак и входит в зацепление с приводом вращения. 101
Снятые с вагона детали очищают от грязи й краски в 10-процент- ном растворе каустической соды, промывают в горячей воде, травят 20-процентным раствором азотной кислоты и вновь промывают. Затем их загружают в барабан вместе с кусочками хозяйственного мыла, стальными шариками диаметром от 4 до 8 мм и кукурузными кочерыж- ками без зерен. Соотношение по объему между деталями и полирующи- ми наполнителями подбирается опытным путем в пределах 2 : 1 для мелких деталей, 1 : 2 для более крупных. Барабан заполняют на 70—75% объема. Мыло кладется из расчета 5—7 г на 1 л воды в баке. Раствор подогревается до 35—40° С. Загруженный барабан опускают в бак и включают привод враще- ния. Подводный процесс полирования происходит за счет обкатыва- ния деталей с наполнителями в мыльном растворе и продолжается 2—4 ч. После окончания полирования детали сушат в древесных опил- ках или сушильных шкафах. По сравнению с обычным способом полирования этот способ более производительный. В барабане одновременно обрабатывается большое количество деталей и один рабочий может обслуживать несколько ус- тановок. В некоторых установках барабан размещен так, что ось вращения и геометрическая ось его не совпадают. В результате при вращении содержимое барабана перекатывается не только в радиальном направ- лении, но и в аксиальном, что ускоряет процесс обработки. Установки подводного полирования можно использовать и для обработки деталей, которые подвергаются предварительному шлифо- ванию на полировочных станках. К числу таких относятся главным образом стальные детали, подготавливаемые для нанесения гальвани- ческих покрытий (дверные штребни, оконные замки и т. п.). Очистка деревянных деталей внутреннего оборудования пассажирских вагонов (мебели, оконных рам, дверей и др.) от старого лакокрасочного или полировочного покры- тия осуществляется циклевочным столярным инструментом. После циклевки поверхность зачищают шлифовальной шкуркой, а затем на нее можно наносить новые покрытия. Снятые с вагона деревянное оборудование и декоративные планки подвергаются механизированной обработке на станках. Различные планки очищают и шлифуют на простейших круглошлифовальных станках. На шпинделе такого станка устанавливают барабан с закреп- ленной на нем шлифовальной шкуркой. Для расчистки диванов, полок, дверей и других плоских деталей внутреннего оборудования применяют специальные шлифовально-лен- точные станки. Обрабатываемую деталь устанавливают на стол станка шлифуемой поверхностью вверх и вместе со столом поднимают до движущейся шлифовальной шкурки, которая прижимается специальным устройст- вом к поверхности детали. Зернистость шлифовальной шкурки выбирается в зависимости от того, какая операция производится — обдирка или тонкая шли- фовка. 102
37. Основные мероприятия по охране 1руда при обмывке, очистке вагонов и выполнении разборочных работ Моечные машины и установки необходимо размещать на специаль- но отведенных местах в цехе или отдельных помещениях. Машины оборудуются устройствами вытяжной вентиляции, моечные ванны — бортовыми отсосами и ограждениями. После обмывки моющими растворами узлы и детали' обязательно ополаскивают чистой водой. Загрузку и выгрузку обмываемых объектов следует производить с использованием грузоподъемных механизмов и специальных захва- тов. На ваннах с моющими растворами, в которых содержится кау- стическая сода или кислота, необходимо сделать надпись «Ядовитая жидкость» или нанести наименование раствора. При обслуживании моечных установок и приготовлении моющих растворов рабочие должны пользоваться защитными средствами: оч- ками, резиновыми сапогами, перчатками, фартуками. На время продувки вентиляционных каналов вагона рабочий-про- дувальщик должен надеть противогаз или респиратор. Обслуживать моечные установки разрешается только работнику, сдавшему установленные экзамены по правилам безопасной эксплу- атации этих установок и грузоподъемных механизмов. Разборку вагонов необходимо производить на специально выделен- ных и оснащенных ремонтных позициях. Захламление разборочных позиций снятыми деталями и отходами производства не допускается. При разборке крыши запрещается производить на вагоне другие работы. Сбрасывать детали с крыши не разрешается. Во время разборки потолка другие работы внутри вагона произ- водить нельзя. Пол разбирают в последнюю очередь. Подъемку вагонов производят грузоподъемными кранами с исполь- зованием специальных захватов или механизированными'домкратами. На опорную поверхность головки или хобота домкрата кладут дере- вянный брусок. В процессе подъемки перекос вагона более 100 мм не допускается. В это время находиться людям в вагоне, на нем и под ним запрещается. Поднятый вагон надо опустить на исправные подставки (ставлюги). Снятие и постановка узлов вагонов, а также перемещение тележек по цеху следует производить с помощью специальных подъемных средств. При перемещении вагонов и тележек по ремонтным позициям надо следить за соблюдением габарита. Промывку и гидравлические испытания системы отопления и котла можно производить лишь в местах, оборудованных стоками для воды. Ремонтные работы внутри котла цистерны разрешается произво- дить только после его тщательной пропарки, просушки и дегазации. При выполнении электросварочных работ внутри котла крышки кол- пака и сливного прибора должны быть открыты, а снаружи около кол- пака должен неотлучно находиться рабочий в течение всего времени работы сварщика в котле. Электросварщик должен иметь резиновую обувь, резиновый коврик под ногами и брезентовые рукавицы. 103
____ ___ Раздел второй ________________________ ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ КОЛЕСНЫХ ПАР И БУКСОВЫХ УЗЛОВ Глава VII ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕЙ И ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ КОЛЕС 38. Изготовление осевых заготовок Колесные пары изготовляются в соответствии с требованиями ГОСТ 4835—71, которыми установлены химический состав применяемых ма- териалов, их механические свойства после термической обработки и ос- новные конструктивные размеры. Процесс изготовления колесных пар состоит из процессов- изготов- ления элементов 'осей, колес, буксовых узлов с роликовыми подшип- никами), формирования колесной пары и монтажа на ней буксовых узлов. Для изготовления осей используются заготовки квадратного се- чения размером 215 X 215 мм или круглого сечения диаметром 200 мм, прокатанные из. стали марки Ос. В (ГОСТ 4728 — 72) следую- щего химического состава (в %) : С— 0,38—0,47; Мп — 0,5—0,8; Si — 0,15—0,35; Р — не более 0,04; S — не более 0,05; Сг — не более 0,03; N1 — не более 0,3; Си — не более 0,25. Механические свойства стали Ос. В указаны в табл. 2. Таблица 2 > Марка стали Временное сопротивление при растяжении, МПа (кгс/мм2) Относитель- ное удлине- ние, не менее, % Ударная вязкость, МДж/м2 (кгс-м/см2) Среднее значение по четырем образцам, не менее Минимальное значение для отдельных образцов 560—595 (56,0—59,5) 21 0,6 (6,0) 0,4 (4,0) Ою.В 600- 625 (60,0—62,5) 20 0,5 (5,0) 0,35 (3,5) 630 и более (63) ,19 0,4 (4,0) 0,3 (.3,0) Для правильного выбора способа изготовления заготовок и соот- ветствующей подготовки их к механической обработке необходимо тщательно сопоставить себестоимости вариантов готовых осей при раз- личных видах заготовок. 104
В зависимости от принятого типа производства осевые заготовки можно получить следующими способами: для осей сплошного сечения — ковкой на молоте, на прессе или на радиально-обжимных машинах, а также поперечно-винтовой про- каткой на прокатных станах; для осей полого сечения — поперечно-винтовой прокаткой на про- катных станах или продольной прокаткой труб на трубопрокатном стане с последующей штамповкой шеек на прессе. Изготовление поковок осей способом ковки на молоте — процесс малопроизводительный (8—9 поковок в 1 ч) и не обеспечивающий до- статочной точности размеров поковки, что способствует увеличению расхода металла и повышению трудоемкости при механической об- работке. Ковка заготовок осей на прессе, технологический процесс которой приведен в табл. 3, более производительна, чем на молоте, и рекомен- дуется для серийного производства (12—15 поковок в 1 ч). Точность размеров поковки при этом также получается выше. Один из наиболее прогрессивных способов получения заготовок осей (сплошных и полых) — поперечно-винтовая прокатка, рекомен- дуемая для крупносерийного и массового производства (50 и более за- готовок в 1 ч). Процесс изготовления заготовок осей поперечно-винто- вой прокаткой предусматривает получение профиля переменного се- чения на специальных станах (рис. 35). Заготовки полой оси можно получить из толстостенной трубы ди- аметром 213±2,5 мм с толщиной стенок 55 мм. Формирование шеек оси производится штамповкой на прессе в специальных оправкахв Рис. 35. Схема стана для изготовления осей способом поперечно- винтовой прокатки: 1 — валки; 2 — ось; 8 — захват; 4 — копир 105
№ опе- рации Наименование, последовательность выполнения и эскиз операций при изготовлении заготовки оси способом ковки на прессе 1 Загрузка заготовки в печь для нагрева 2 3 Нагрев заготовки и подача к прессу Ковка первой половины заготовки (обжатие углов, про- тяжка на диаметр 212 мм, подкатка конусной части сере- дины оси, ковка подступичной части и шейки) Поворот поковки
Таблица 3 Оборудование, приспособления, режимы и условия выполнения операций Мостовой кран. Загрузка заготовок производится по номе- рам плавок Методическая печь с толкателем. Нагрев до 1170—1200° С в течение 3—5 ч Гидравлический пресс с усилием 1000 тс или кривошипный штамповочный пресс 800 тс, трехручьевой штамп, манипу- лятор-кантователь. Начало ковки при температуре 1100— 1200° С, конец — при температуре не ниже 800° С Консольно-поворотный кран с захватами, поворотный стол
5 Ковка второй половины заготовки (повторяются все пере- ходы операции № 3) 6 Маркировка поковки (условный номер завода, месяц и две последние цифры года, номер плавки, порядковый номер оси) Маркировочная колодка 7 Проверка основных размеров поковки 8 Загрузка поковки в печь для нормализации 9 Правка заготовки после нормализации
Оборудование, приспособления и режимы ковки такие же, как при операции № 3 Пресс и маркировочная колодка Набор мерителей и калибров (замеры производятся в горя- чем состоянии) Методическая нормализационная печь с толкателем. Темпе- ратура нормализации 840—870° С, общее время нагрева 3,5—5 ч. При начальном розжиге печи загрузку осей в ка- меру нагрева производить через 2—2,5 ч (на нормализацию заготовки поступают в холодном состоянии или с темпера- турой около 450° С) Гидравлический пресс 1500 тс, штампы для правки. Темпе- ратура заготовки не менее 600° С. Процесс правки осущест- вляется за четыре хода пресса с поворотом оси на 90°
do № опе- рации Наименование, последовательность выполнения и эскиз операций при изготовлении заготовки оси способом ковки на прессе 10 Охлаждение заготовки после правки 11 Очистка заготовки от окалины 12 Контроль размеров заготовки (проверить основные размеры по чертежу и кривизну, провести механические испытания образцов) t* 13 Обработка торцов заготовки по 4-му классу и ультразвуко- вой контроль оси 14 Окончательная приемка оси и клеймение
Продолжение Оборудование, приспособления, режимы и условия выполнения операций Охлаждение производится на стеллажах вплотную или с раскаткой в зависимости от содержания углерода (при С = 0,37-4-0,39%— с раскаткой на расстояние 1—1,5 м, при С = 0,40% и более —с раскаткой -на расстояние до 0,5 м или вплотную) Установка для очистки осей Контроль производится в холодном состоянии Специальный фрезерный станок, ультразвуковой дефекто- скоп типа УЗД-56М. Набор клейм 11
2- к 2 1 Рис. 36. Схема получения заготовки оси способом ротационного обжатия Для крупносерийного производства (25—50 поковок в 1 ч) реко- мендуется также способ ротационного обжатия поковок осей. Изме- нение формы заготовки 1 (рис. 36) при таком способе происходит в бой- ках 2 радиально-обжимной машины. 39. Механическая обработка осей Технологический процесс механической обработки оси разраба- тывается с учетом технических требований на рабочем чертеже и вели- чины программы выпуска. В табл. 4. приведен технологический процесс механической обра- ботки оси в условиях мелкосерийного производства (годовой выпуск до 5000 шт.), а в табл. 5 — в условиях крупносерийного производст- ва (годовой выпуск до 60 000 шт.). В условиях массового производства экономически целесообразно применение автоматической линии для механической обработки осей, которая состоят из станков-автоматов, специализированных на выпол- нении определенных операций. Передача оси по позициям обработки осуществляется транспортными конвейерами и загрузочными устрой- ствами. Таблица 4 Наименование операций механической обра 5отки оси для индивидуального и мелкосерийного производства Оборудование, приспособления л условия выполнения операций Эскиз обработки Отрезка концов оси поочередно с- двух сторон по размеру L Дисковая пила или круглопиль- ный станок 109
Продолжение операции Наименование операций механической обработки оси Для индивидуального и мелкосерийного производства Оборудование, приспособления и условия выполнения операций Эскиз обработки 2 Разметка центровых отверстий Плита, призмы, угольники, стру- на BuiiF\ 3 Сверление и зенкова- ние центровых отвер- стий поочередно с обеих сторон Радиально-свер- лильный станок типа 2Е52 4 Чистовая обточка торцов оси Тяжелый токар- ный станок типа 163 110
Продолжение Я я СО а ф с о ,©1 5 6 7 8 9 Наименование операций механической обработки оси для индивидуального и мелкосерийного производства Ультразвуковая про- верка оси Черновое обтачива- ние шейки, предпод- ступичной и подсту- пичной частей оси поочередно с обеих сторон с поворотом оси Фрезерование паза на каждом торце Сверление на каж- дом торце двух от- верстий под резьбу Ml2. Зенкование ко- нуса 60° в центро- вых отверстиях Перенос знаков и клейм со средней части оси на правый торец Оборудование, приспособления и условия выполнения операций Стеллаж, дефек- тоскоп УЗД-56М. Проверку произ- водят в четырех точках на одном из торцов оси Тяжелый токар- ный станок типа 163 Горизонтально- фрезерный станок типа 6Н82, при- способление Г оризонтально- сверлильный ста- нок типа 2Е52, Стеллаж, набор клейм № 6 Эскиз обработки J ——=—.1 Р— См эскиз операции № 7 111
Продолжение № операции Наименование операций механической обработки оси для индивидуальною и мелкосерийного производства Оборудование, приспособления и условия выполнения операций Эскиз обработки 10 Черновая и чистовая обточка средней ча- сти оси Тяжелый токарный станок типа 163, копир 11 Чистовая обточка подступичных, пред- подступичных частей и шеек оси Тяжелый токар- ный станок типа 163 12 Чистовая обточка по- верхностей под резь- бу и нарезка резьбы М110Х4 То же 13 Накатка поверхно- стей шеек и галтелей Шеечно - накатный станок типа К1343, токарный станок типа 163 с накатной голов- кой 14 Зенкование фасок и нарезка резьбы M12X1J5 Радиально-свер- лильный станок типа 2Е52 15 Накатка средней и подступичных частей оси Накатный станок типа К.Ж-18М См. эскиз операции № 6 См. эскиз операции № 3 16 Обточка галтелей на Тяжелый токар- иредподступичных ный станок типа частях. Обточка за- 163 прессовочных фасок См. эскиз операции № 6 112
Продолжение № операции Наименование операций механической обработки оси для индивидуального и мелкосерийного производства Оборудование, приспособления и условия выполнения операций Эскиз обработки 17 18 19 20 21 22 Чистовое шлифова- ние шеек Шлифование галте- лей и разгружаю- щих канавок Проверка оси маг- нитным дефектоско- пированием Промывка и протир- ка оси после дефек- тоскопии Контрольная про- верка размеров оси Оформление карты размеров и паспорта на ось Тяжелый кругло- шлифовальный станок типа ЗА164А То же Контрольный стенд, дефекто- скоп Вручную Контрольно-изме- рительный ин- струмент, стел- лаж (2 — G t — ВМ - 113
114 Таблица 5 Наименование и последовательность выполнения операций процесса ме- ханической обработки оси под роли- ковые подшипники для серийного и крупносерийного производства Оборудование, приспособления и условия выполнения операций Эскиз обработки Отрезка концов оси, сверле- ние и зенкование центровых отверстий Центровально-отрезной полуавтомат ти- па КЖ-4250. Обработка производится одновременно с двух сторон Перенос клейм маркировки со средней части оси на один из торцов Черновая обточка поверхнос- ти оси Пресс для клеймения с кассетой набора клейм Гидрокопировальный полуавтомат типов 1А832. Обработка производится одно- временно с двух сторон Контроль оси ультразвуком I Стенд, дефектоскоп УЗД-56М. Проверку производят в четырех точках на одном из торцов оси в тех случаях, когда не производился ультразвуковой контроль г при изготовлении заготовки
Фрезерование на торцах оси пазоз и сверление отверстий под резьбу М12. Нарезка резь- бы М12Х1.75 Фрезерно-сверлильный полуавтомат. Об- работка производится одновременно с двух сторон Чистовая обточка поверхности оси Гидрокопировальный полуавтомат типов 1А833, 1А833М / Накатка средней 1 части оси Полуавтомат типа КЖ-18 Накатка шеек и галтелей предподступичных частей Полуавтомат типа КЖ-1843 Сл

о Продолжение Наименование и последовательность выполнения операций процесса меха- нической обработки оси под роли- ковые подшипники для серийного и крупносерийного производства Накатка предподступичных частей Обточка галтелей, фасок и резьбовых канавок Шлифование шеек Шлифование поверхностей под резьбу МИО, разгружающих галтелей и переходных радиусов Шлифование подступичных частей Накатка резьбы Ml 10x4 Накатка подступичной части оси Контроль оси ( проверка раз- меров, магнитная дефектоскопия поверхности). Клеймение оси и оформление паспорта Оборудование, приспособления и условия выполнения операций Специальный полуавтомат для накатки предподступичной части оси Тяжелый токарный станок типа 163 Бесцентровый шлифовальный автомат. Шлифование шеек производится пооче- редно с поворотом оси Бесцентровый шлифовальный автомат То же Резьбонакатный автомат. Накатка резь- бы производится одновременно на двух сторонах оси Специальный полуавтомат типа 1842. Накатка производится одновременно на двух сторонах оси Стенд, контрольно-измерительные прибо- ры, магнитный дефектоскоп, пресс для клеймения
40. Технические условия и материалы, применяемые при изготовлении колес К конструкции колес при их изготовлении предъявляются следую- щие требования: простота технологии изготовления; высокая меха- ническая прочность, обеспечивающая стойкость против износа; ми- нимальный вес; возможность многократного восстановления профиля обода колеса. Цельнокатаные колеса изготовляются по ГОСТ 10830—64 облег- ченными с номинальным диаметром по кругу катания 950 мм из стали, химический состав которой должен соответствовать следующим нормам ГОСТ 10791—64 (в %) : С—0,52—0,63; Si — 0,20—0,42; Мп—0,5—0,9; Р — не более 0,035; S — не более 0,04. Обод облегченного колеса после механической обработки подвер- гается термической обработке — прерывистой закалке с отдельного нагрева и последующего отпуска, после которой механические свойст- ва колес должны быть наследующих пределах: Временное сопротивление . . Ч001—1100 МПа (90—110 кге/мм2) Относительное удлинение, не менее.................................. 10% Относительное сужение, не ме- нее ................................. 16°/о Твердость, не менее .... 248 НВ Ударная вязкость при 20° С . 0,2 МДж/м2 (0,2 кгс-м/см2) От партии колес из металла одной плавки, термически обработан- ных при одинаковом реяшме, одно колесо подвергают испытанию на удар. Для этого колесо укладывают горизонтально гребнем вверх на металлическое кольцо, толщина которого не менее толщины обода ко- леса. Кольцо устанавливается на шаботе массой не менее 5 т. Испы- тание на удар производится грузом массой 1 т, свободно падающим с высоты 6 м. Прогиб диска колеса от падающего груза,'определяемый пс смещению ступицы относительно внутренней боковой поверхности обода, должен быть'не менее 30 мм. Температура колеса при испытании на удар не должна превышать 50° С. При появлении трещин или раз- рушений у проверяемого колеса вся партия колес бракуется. Рис. 37, Места вырезки образца для проверки механических свойств материала колеса (а) и замера твердости на поперечном темплете (б) 117
Из колеса, выдержавшего испытание на удар, вырезают образцы диаметром 15 мм длиной 60 мм для испытаний на растяжение (рис. 37, а). Результаты испытаний на растяжение должны удовлетво- рять указанным выше нормам на механические свойства. У колеса, выдержавшего испытания на удар и растяжение, опрёделяется твер- дость в поперечном сечении в трех точках (рис. 37, б) шариком диамет- ром 10 мм при нагрузке 3000 кгс. 41. Технология изготовления колес Железнодорожные колеса на отечественных заводах изготовляют способом штамповки с последующей раскаткой на станах и гибкой по- лотна по технологическому процессу, приведенному в табл. 6. Можно изготовлять колеса способом секционной штамповки. Сущ- ность этого способа заключается в том, что осаженная заготовка с от- верстием подается на пресс, развивающий усилие 7000 тс, для штам- повки колеса в трехсекционном штампе (рис. 38). При секционной штамповке значительно сокращается производственный цикл изготов- ления колес за счет исключения раскатки на стане и выгибки полотна диска на прессе, а также получаются колеса более точные по'размерам с минимальным дисбалансом. Наиболее распространенным способом термического упрочнения цельнокатаных колес является закалка поверхности катания обода путем обрызгивания водой из сопел, осуществляемого на горизонтальных вращающихся столах. Высокая скорость охлаждения поверхности катания обода колеса способствует образованию в металле структуры мартенсита на глуби- ну до 10 мм. После отпуска в этом слое образуется перлит с зернистым строением карбидов, обладающих низкой износостойкостью и контакт- ной прочностью. Однако упрочненный таким способом слой распрост- раняется лишь на глубину 30—35 мм. Другой способ термообработки колес — вертикальная прерывис- тая закалка, которая обеспечивает высокую степень упрочнения всех слоев обода, диска и ступицы. Это позволяет увеличить срок службы колес между переточками. Промышленные испытания колес после та- кой термообработки показали, что усталостная прочность диска увели- чивается от 280 до 360 МПа (28—36 кгс/см2) при содержании углерода 0,54% и повышает ударную вязкость (от 0,2—0,4 до 0,55—0,6) МДж/м2 (от 2—4 до 5,5—6 кгс-м/см2). Механическая обработка цельнокатаных колес производится на металлургических заводах в два этапа: до термообработки и после нее. Рис. 38. Схема штамповки колеса секционным способом 118
Таблица б Наименование и последовательность выполнения операций процесса изготовления цельнокатаных колес способом штамповки с раскаткой Оборудование, приспособления, режимы и условия выполнения операций Эскиз выполнения операции Подбор исходного материала заготовки ко- леса (слиток многогранного сечения) Резка слитка на заготовки Разделение разрезанного слитка на заго- товки Проверка качества заготовок и маркировка Двухступенчатый нагрев заготовок Очистка торцов заготовок от окалины Слиткоразрезной станок Гидравлический слитколом усилием 300 тс Пресс для клеймения. Визуальный осмотр 1-я ступень — методическая печь. Нагрев до 950—1100° С в течение 4—4,5 ч. П-я ступень — карусельная печь. Подогрев до 1200—1240° С в течение 1—2,2 ч. Общее время нагрева в обеих печах 5—5,5 ч Специальная очистная установка. Удаление окалины производится одновременно с двух сторон. Удержание нагретой заготовки в процессе очистки от окалины производится захватами осадочной машины грузоподъем- ностью 0,75 т
Продолжение Наименование и последовательность выполнения операций процесса изготовления цельнокатаных колес способом штамповки с раскаткой Оборудование, приспособления, режимы и условия выполнения операций Эскиз выполнения операции Предварительное осаживание заготовки сбивание окалины с боковой поверхности И Окончательное осаживание заготовки в ка- либровочном кольце Разгонка металла пуансоном Формовка заготовки колеса 1 Снятие заготовки с пресса и передача на колесопрокатный стан Прокатка колеса (раскатка диска, обода, прокатка гребня на ободе) Гидравлический пресс усилием 2500— ЗЭОЭ тс Гидравлический пресс усилием 5000 тс, ка- либровочное кольцо. После окончательного осаживания заготов- ка не освобождается от калибровочного кольца Гидравлический пресс усилием 5000 тс. Центрирование осуществляется калибровоч- ным кольцом на прошивочном столе пресса Гидравлический пресс усилием 10 000 тс. Операция производится в формовочных штампах за один ход пресса. Центрирова- ние по специальному приспособлению Передаточное устройство Многовалковый колесопрокатный стан с вертикальным или горизонтальным располо- жением заготовки к
Продолжение Наименование и последовательность выполнения операций процесса изготовления цельнокатаных колес способом штамповки с раскаткой Оборудование, приспособления, режимы и условия выполнения операций Эскиз выполнения операции Передача колес с прокатного стана на пресс для гибки диска Гибка диска колеса с одновременным клей- мением Передаточное устройство (перегружатель) / Гидравлический пресс усилием 3000 тс. Штамп для гибки диска, матрица с набо- ром клейм, грузоподъемное приспособление. Клейма наносятся на наружной боковой по- верхности обода (месяц и год изготовления, номер плавки, условный номер завода-изго- товителя, порядковый номер колеса) Проверка основных размеров (наружный диаметр по кругу катания, ширина обода, толщина диска у ступицы и обода) Механическая обработка колеса Термическая обработка колес Специальные скобы, обхватывающие шабло- ны, дискомер. Проверка производится в го- рячем состоянии Колесотокарный полуавтомат Температура закалки 940—980° С I вариант — закалка поверхности катания с прокатного нагрева с последующим замед- ленным охлаждением на воздухе Вращающийся закалочный стол с обрызги- ванием водой. Скорость охлаждения 30— 40° С в течение 130—150 с
•to Продолжение Наименование и последовательность выполнения операций процесса изготовления цельнокатаных колес способом штамповки с раскаткой Оборудование, приспособления, режимы и условия выполнения операций Эскиз выполнения операции II вариант — вертикальная прерывистая за- калка с отдельного нагрева Окончательный контроль готовых колес: проверка основных размеров, определение твердости обода,, выявление поверхностных дефектов, определение механических свойств металла партии колес Механическая обработка колес после термо- обработки Вертикальная закалочная установка. Ско- рость охлаждения 6° С в течение 1 с Механизированный стенд контроля. Меха- нические и копровые испытания образцов Колесотокарный полуавтомат, .самоцентри- рующие кулачки
Рис. 39. Схема механической обработки' колеса: а — до термообработки,; б — после термообработки; 1—4 — суппорты; 5 — подвижной прижим До термообработки механическая обработка колеса выполняется по схеме, показанной на рис. 39, а. Колесо устанавливается на три опоры внутренней поверхностью обода, которая является базовой плоскостью. После термической обработки производят окончательную чисто- вую механическую обработку (рис. 39, б), чтобы устранить искажения геометрических размеров колеса. Глава VIII ФОРМИРОВАНИЕ КОЛЕСНЫХ ПАР 42. Основные требования к качеству соединения элементов при формировании колесных пар Наиболее ответственным соединением является прессовое соедине- ние колеса с осью, которое должно удов л отворять следующим основ- ным требованиям: обеспечивать необходимую прочность от смещения (сдвига) одной сопрягаемой детали относительно другой; обеспечи- вать передачу расчетного вращающего момента; пои знакопеременных нагрузках не иметь больших напряжений, вызывающих усталостные разрушения. Соединение колеса с осью с гарантированным натягом может быть осуществлено двумя способами: прессовым—холодной напрессовкой и тепловым с—нат'регом обхватывающей детали (колеса). Прессовый способ принят в качестве основного в вагоностроении и вагоноремонт- ном производстве. На качество соединения при прессовом способе оказывают влия- ние многочисленные факторы, вследствие чего этот способ отличается нестабильностью технологического процесса, из-за которой приходит- ся в некоторых случаях производить повторные перепрессовки. Тепловой способ отличается большей стабильностью, однако при его осуществлении наблюдается интенсивное развитие коррозии тре- ния (фрстинг-коррозии) на сопрягаемых поверхностях. Поэтому теп- ловое формирование колесных пар находится на стадии эксперимен- тальных исследований. 123
43. Теоретические основы напрессовки колеса на ось Величина натяга определяет надежность прессовой по- садки. Контактное давление на сопрягаемых поверхностях оси и коле- са при натягах в пределах упругих деформаций определяется для сплошной оси по формуле Р = (34) 2ddi где Е — модуль упругости; 6 — величина натяга; dL— наружный диаметр ступицы колеса; d — диаметр посадочной поверхности оси. Из формулы (64) следует, что контактное давление прямо пропор- ционально натягу. На основе результатов научно-исследовательских работ и опыта эксплуатации размер натяга при холодной напрессовке колесных пар принят в пределах 0,1—0,25 мм. Контактное давление для полой оси определяется на основании решения задачи Ляме о случаях равенства модулей упругости и коэф- фициентов Пуассона для материала по формуле Р =----------, (65) / d2+ do rfi+ d2 \ k d2-do + di—d2 J где do — диаметр отверстия подступичной части полой оси. По величине запрессовочного усилия кон- тролируется качество соединений при холодной напрессовке. Это уси- лие определяется по формуле Р = sifdL р, (66) где f — коэффициент трения на контактной поверхности; d — номинальный диаметр сопряжения; L — длина сопряжения; р — контактное давление. Величина конечных запрессовочных усилий установлена в преде- лах 37—55 тс на каждые 100 мм диаметра подступичной части оси и должна быть зафиксирована самопишущими приборами на диаграмме. По индикаторной диаграмме запрессовки контролируют основные параметры в кооодинатах PL-. величину ко- нечных усилий, длину сопряжения, форму кривой. Теоретическая длина сопряжения определяется выражением = —га—K)it (67) где I — длина ступицы; г — длина фаски на задней гоани ступицы; а — длина подступичной части, выходящей наружу из ступицы; к — длина запрессовочного конуса на оси; i — передаточное число индикатора (масштаб диаграммы по длине). 124
Минимально допустимая длина сопряжения L, определяемая по ди- аграмме запрессовки,, может быть вычислена по эмпирической форму- ле L =1145 i — для колес с номинальным диаметром 950 мм или L = 155 i — для колес с номинальным диаметром 1050 мм. Длина сопряжения L на диаграмме запрессовки определяется рас- стоянием от начала координат до проекции на ось абсцисс точки пере- хода кривой в горизонтальную или наклонную прямую (рис. 40). По форме теоретическая диаграмма запрессовки представляет собой плавно нарастающую выпуклую вверх кривую по всей длине сопря- жения от начала до конца (рис. 41). На величину запрессовочного давления и прочность прессового соединения влияют следующие факторы: величина натяга; шерохо^ ватость обработки посадочных поверхностей оси и колеса; марка и твердость материала оси и колеса; геометрические размеры и форма оси и ступицы колеса; наличие смазки на поверхностях при запрессовке; скорость запрессовки; температурные условия, в которых производит- ся процесс запрессовки. Исследованиями установлена зависимость качества запрессовки от шероховатости посадочных поверхностей оси и колеса. Наилучшие результаты достигнуты при обработке поверхностей отверстия ступи- цы колеса по 5-му классу шероховатости, подступичных частей оси —- по 7-му классу. Значительное влияние на величину 'запрессовочных усилий ока- зывает технология обработки указанных поверхностей, которая долж- на предусматривать получение окончательного размера подступичной части оси шлифованием с последующей накаткой. Если заключитель- ной операцией будет шлифование по упрочненному накаткой слою, то поверхность получится с огранкой, что снизит прочность соединения, Оптимальным режимом обработки отверстия ступииы колеса сле- дует считать режим при подаче 0,2мм/об, глубине резания 0,3—0,5 мм и скорости 58 м/мин. На величину запрессовочного усилия значительное влияние ока- зывает твердость материала колеса, поэтому необходимо замерить фак- тическую твердость обработанной ступицы и ввести поправочный ко- эффициент при определении натяга. Твердость материала оси не ока- зывает влияния, поскольку поверхность упрочнена накатыванием. Большое значение для прочности соединения имеют геометрические формы посадочных поверхностей оси и колеса, поэтому их искажение допускается минимальным: волнистость в подступичной части оси — Рис. 40. Определение длины сопряжения поверхностей оси и колеса на диаграмме запрессовки Рис. 41. Теоретиче- ская диаграмма за- 'прессовки 125
не более 0,02 мм, овальность— 0,06 мм, конусность отверстия ступи- цы колеса— не более 0,05 мм на 100 мм длины при условии, что боль- ший диаметр отверстия расположен с внутренней стороны ступицы. Для плавного входа оси в ступицу при запрессовке наружный ко- нец подступичной части на длине ?—15 мм обтачивают на конус. Перед запрессовкой поверхности оси и колеса смазывают для пре- дохранения от задиров- заедания и для уменьшения трения. В качест- ве смазочного материала рекомендуется применять вареные расти- тельные масла: льняное, конопляное и подсолнечное. В зарубежной практике (опыт США) в качестве смазочного материала применяются густотертые цинковые белила. Качество соединения зависит от скорости запрессовки, оптималь- ная величина которой для гидравлических прессов определена экспе- риментальным путем и принята 2 мм/с при натяге 0,1—0,25 мм. 44. Технология формирования колесных пар Тепловой способ формирования колесных пар — это такой способ получения неразъемного соединения, при котором нагре- тое до 250—280° С колесо свободно находит на посадочное место оси и после полного естественного или принудительного остыьачия проч- но на ней удерживается. Нагрев колес под посадку может быть осуществлен в нагреватель- ных устройствах индукционного типа, а также в печах, работаю- щих на жидком топливе. Для посадки с гарантированным натягом ко- лесо равномерно нагревают по всему сечению до температуры, опреде- ляемой по формуле где 6 — натяг в сопряжении; б( — сборочный зазор; а — коэффициент теплового расширения стали; do — диаметр отверстия ступицы колеса; /0 — температура помещения. Величину натяга можно подсчитать по формуле . 6 (68) юоо 4 где d— номинальный диаметр сопряжения. Для данной величины натяга температуру нагрева практически выбирают в пределах 180—250° С. Необходимая температура для по- лучения сборочного зазора составит _ гр_^тах~Ь^о ~ ad •’ где 6тах — наибольший натяг в сопряжении; 60 — минимальный сборочный зазор. 126
При тепловом способе посадки колеса на ось применяют два метода контроля прочности соединения: косвенный и прямей. Косвенный метод—это проверка размеров посадочных поверхно- стей сопрягаемых деталей предельными калибрами. Прямой метод—это проверка сформированной колесной пары на осевой сдвиг колес приложением в течение 20 с контрольной нагрузки, в 1,5—2 раза превышающей усилие запрессовки. Тепловой способ формирования колесных пар имеет ряд преиму- ществ .перед способом холодной напрессовки. Применяя этот способ, можно обеспечить комплексную механизацию и автоматизацию про- изводственного процесса, увеличить надежность и долговечность ко- лесных пар за счет повышения усталостной прочности осей, упростить технологический процесс запрессовки, так как исключается зависи- мость качества соединения от многих факторов. Наряду с положительными качествами тепловой способ обладает существенными недостатками: увеличивается себестоимость сборки ко- лесных пар из-за больших затрат на нагрев колес; усложняется про- цесс распрессовки колес при расформировании колесных пар; не имеет- ся достаточно эффективного способа контроля надежности соединения и защиты зоны контакта ступицы колеса и оси от фретинг-коррозии. 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 и оси по величине натяга и размерам по кругу катания; под- готовку сопрягаемых поверхностей оси и колес к запрессовке (обезжи- ривание, протирка, нанесение слоя смазки); предварительную сборку колесной пары. Подбор колес по натягу можно осуществить двумя способами: селективным или приточкой одного элемента к другому (система вала). Селекгивный способ предусматривает подбор колес и оси по факти- ческим размерам посадочных мест. Для этого необходимо иметь до- статочное 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 подсту- пичных частей, а отверстия ступиц колес притачивать по размерам оси для получения посадки с натягом. Этот способ позволяет осуществить полную автоматизацию технологического процесса механической об- работки сопрягаемых поверхностей на требуемую величину натяга. На отечественных вагоностроительных и вагоноремонтных заводах применяются оба указанных способа подбора колес в зависимости от имеющегося оборудования для обработки элементов колесных пар и принятой организации производства. Элементы колесных пар перед запрессовкой подбирают по разме- рам: неравенстве диаметров колес по кругу катания в одной колесной паре не должно превышать 1 мм, разница в диаметрах подступичных частей оси и отверстий ступиц колес выбирается из условия обеспечения необходимого натяга при запрессовке, 127
Характер отклонения реальной формы диаграммы от теоретической Причина отклонения Резкие колебания давления в любой части диаграммы I- 1 Наличие на сопрягаемых поверхностях колеса или оси резко выраженных не- ровностей Скачок давления в конце запрессовки Замедленное прекращение поступления масла в ци- линдр пресса при окончании процесса запрессовки Резкий скачок давления в начале запрессовки на лю- бую величину Неправильное выполнение запрессовочного конуса на подступичной части оси или радиуса на кромке ступицы колеса
Таблица 7 Вид отклонения на диаграмме Оценка пригодности прессового соединения Соединение подлежит бра- ковке Соединение годное. Величи- на Ps определяется уровнем точки кривой, расположен- ной перед скачком Соединение подлежит бра- ковке
Сл Зак. 832 Вогнутость на линии запрес- Наличие попутных конусов совки или впадин на сопрягаемых поверхностях оси и колеса Горизонтальная линия конце диаграммы Наличие впадин на поса- дочных поверхностях с на- ружной стороны ступицы колеса или с внутренней стороны подступичной ча- сти оси Наклонная линия в конце То же диаграммы со
То же » L L_ J te!* Соединение подлежит бра- ковке, если длина сопряже- ния менее допустимой То же <
Посадочные поверхности колес и оси перед запрессовкой тщатель- но обезжиривают, насухо протирают и покрывают ровным слоем ва- реного растительного масла. Запрессовка подготовленной колесной пары производится на спе- циальных гидравлических прессах одностороннего или двустороннего действия, оборудованных самопишущими приборами для записи инди- каторной диаграммы. На прессах одностороннего действия запрессовка колес произво- дится поочередно без поворота колесной пары. На прессе двустороннего действия одновременно запрессовываются два колеса с записью раз- дельных диаграмм. В процессе запрессовки расположение колес относительно середины оси контролируется приборами. Прессы, работающие на запрессовке, не следует использовать для распрессовки, так как распрессовочные усилия значительно превос- ходят запрессовочные и пресс может разрегулироваться. Элементы формируемых колесных пар должны иметь одинаковую температуру. Превышение температуры колеса над температурой оси не должно быть более 10° С. Качество запрессовки контролируется по параметрам Индикатор- ной диаграммы: величине конечных усилий, длине сопряжения и форме кривой. 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. Характер некото- рых отклонений на диаграмме и причины их возникновения приведены в табл. 7. На бланк диаграммы, помимо кривой изменения давления, запи- сываются следующие данные: дата запрессовки, тип колесной пары, номер оси и колес, дата изготовления оси и колес, номер завода- изготовителя оси и колес, величина конечного усилия запрессовки в тоннах. Годные диаграммы запрессовки после формирования колесных пар хранятся на заводе-изготовителе в течение 10 лет (срок гарантии на колесную пару в соответствии с ГОСТ 4835—71). 45. Пути увеличения срока службы колесных пар Непрерывное увеличение скоростей движения пассажирских и гру- зовых поездов ведет к росту сил динамического взаимодействия пути и вагона и, как следствие, к повышению напряжений в деталях ходо- вых частей вагонов. Поэтому вопрос увеличения прочности и эксплу- атационной надежности колесной пары приобретает весьма важное значение и может быть решен только комплексно: улучшением кон- струкции деталей, механических свойств металла, методов обработки и совершенствованием производства. Основными технологическими мероприятиями, обеспечивающими увеличение надежности и срока службы колесных пар, являются; 130
Рис. 42. Ролики для накатки осей поверхностное упрочнение осей на- катыванием роликами; динамиче- ская балансировка колесных пар; термическая обработка осей и ко- лес; повышение точности обработ- ки деталей колесной пары. Накатывание роли- ками — это процесс, в резуль- тате которого происходит дефор- мация и наклеп поверхностных слоев металла оси. Совмещение в одном проходе упрочнения и сгла- живания позволяет одновременно увеличить прочность поверхност- ного слоя и уменьшить шероховатость поверхности детали. Оси накатывают на специальных накатных или универсальных токарных станках, оборудованных приспособлениями с пневмати- ческим или гидравлическим нагружением роликов. В качестве ин- струмента применяют ролики упрочняющие ( рис. 42, а) и сглаживаю- щие (рис. 42, б). Накатыванию подлежат все поверхности оси, включая и переходные радиусы. Поверхности оси, подлежащие упрочнению, должны иметь шеро- ховатость не ниже 5-го класса для предподступичных, подступичных частей и шеек и не ниже 4-го класса для средней части. Припуск под накатывание выбирается из условия уменьшения диаметра оси в за- висимости от исходной шероховатости поверхности. Класс шероховатости поверх- ности оси перед накатыванием (ГОСТ 2789—73) 4 6 5 7 Уменьшение диаметра после накатывания, мм 0,06—0,08 0,06—0,04 - 0,04—С,0G 3,02—0,03 Основной показатель упрочнения оси после накатывания — повы- шение твердости накатанной поверхности не менее чем на 24% при глу- бине наклепанного слоя металла от 0,02 до 0,05 величины диаметра упрочняемой части. Накатывание осей производится за один проход с подачей 0,6 — 0,7 мм/об при частоте вращения оси не более 220 об/мин. Уси- лие накатывания устанавливается не менее 25 000+2000 Н (2500+20° кге), а для предподступичных частей и галтелей обрабатываемой оси — 15 000+2000 Н (15Q0+200 кгс). Для накатывания галтелей и пере- ходных радиусов применяются ролики с поворачивающейся в процессе обра- ботки осью вращения (рис. 43). Это обеспечивает перпендикулярность роли- Рис. 43. Схема расположения роликов при накатке галтелей 5* ^31
ка к обрабатываемой} поверхности и позволяет равномерно упроч- нять всю галтель. Обработка производится одновременно двумя парами упрочняю- щих и сглаживающих роликов. Для получения установленной шеро- ховатости поверхности необходимо, чтобы сглаживающие ролики не опережали упрочняющие. Контроль за качеством накатывания осей осуществляется постоян- но и периодически. Постоянно контролируются: режим и усилие накатки, состояние поверхности и размер ролика, качество поверхности оси (волнистость, наплывы металла, риски, перерывы накатки, шелушение, шерохова- тость, наличие резкого перехода от наклепанного слоя к ненаклепан- ному и др.). Усилие накатывания поддерживается автоматически регуляторами силовых головок станков. Резкие переходы, закаты обнаруживаются при магнитной дефектоскопии. Периодическим контролем определяют степень повышения поверх- ностной твердости металла и глубину наклепанного слоя. Контроль осуществляется по образцам, вырезанным из подступичной части и шейки одной оси из партии обработанных. В связи с повышением скоростей движения на железнодорож- ном транспорте предусмотрены допустимые нормы неуравновешенно- сти при динамической балансировке колесных пар: для скорости дви- жения 160 км/ч и выше допускается дисбаланс 30000 г-см, для ско- рости движения до 160 км/ч — 60000 г • см. Для скооости движения 130 км/ч и ниже производить балансировку колесных пар нецелесооб- разно. Неуравновешенность проявляется при вращении тел в том случае, если главная центральная ось инерции тела и ось его вращения не сов- падают. Возможны следующие взаимные отклонения этих осей: параллельное смещение главной оси инерции относительно оси вращения; наклон оси инерции к оси параллельное смещение и вращения. / Л \ •о, toff 15 . ’''‘пма и размеры выборки колеса при ба- 130 вращения; наклон оси инерции относительно оси Т f 1 1 Т /2 Рис. 45. Схема специального станка для динамической балансировки колесных пар
Рис. 46. Общий вид станка для динамической, балансировки колесных пар
Абсолютная величина неуравновешенности (дисбаланс) D опреде- ляется как момент, получаемый умножением веса неуравновешенности на радиус-вектор, D = Qr. (69) Величину неуравновешенности вращающегося тела можно также выразить в относительных единицах к его собственному весу, при этом размерность дисбаланса будет в линейных единицах. Это отно- шение р одновременно показывает величину смещения главной оси инерции относительно оси вращения. Например, диск имеет вес <2д = 100 кгс. На расстоянии 50 см от центра ди- ска имеется дополнительный груз весом. Q = 20 гс. Тогда величина дисбаланса составит D = 20 • 50 = 1000 гс - см. Так как QHp = Qr = D, то D '100Э р=----= —-------=0,0i см. г <3д 100 000 В отечественной и зарубежной практике применяется несколько способов компенсации неуравновешенности колесных пар:.обточка колес по всему профилю с большой точностью (Франция, Япония); сверление отверстий в диске колеса (Бельгия, Франция); сверление отверстий диаметром 20 мм и глубиной 18 мм в ободе колеса с внутрен- ней стороны (Швейцария); закрепление съемных противовесов при помощи клиньев с распорными винтами (Дания); приварка противо- весов и местная выборка металла путем механической обработки (СССР). Отечественной промышленностью используется чаще всего послед- ний способ — выборка металла на внутренней кромке обода колеса. Форма и размеры выборки указаны на рис. 44 штриховыми линиями. Динамическая балансировка кслесных пар производите}. на спе- циальном станке модели МС-991 (рис. 45). Колесную пару 1 помещают шейками оси в упругие опоры 2, включают привод вращения и измеря- ют биение ободов колес относительно оси инерции колесной пары с помощью бесконтактных датчиков 3, питание которых осуществ- ляется генератором 5. Сигналы от датчиков через детекторы 4 попадают на входы измерительного устройства. 6, где они преобразуются в циф- ровые результаты измерения. Особенность компоновки этого станка в том, что на общей станине 1 (рис. 46) совмещены механизмы определения и устранения неуравно- вешенности. На одном конце станины размешен блок 2 узла привода с механизмом медленного вращения и приводной муфтой 3, на другом — зрительный генератор с пультом 4. •управляющим станины перемещается каретка 5 с устройством ''чин дисбаланса. На каретке смонтирован ползун 6 с го- ф "'торой имеются два шпинделя, расположенные под уг- шлях закрепляются профильные фрезы. Произво- ’"являет 1,5 колесной пары в час со снятием ме- МеТЭ d лансх без снятия металла. •/J. CiriVlAj. 132
Глава IX РЕМОНТ КОЛЕСНЫХ ПАР И РЕДУКТОРНО-КАРДАННЫХ ПРИВОДОВ 46. Основные требования, предъявляемые к колесным парам в эксплуатации Колесные пары в процессе работы под вагонами изнашиваются и по- вреждаются. При появлении недопустимых износов или повреждений, угрожающих безопасности движения, колесные пары изымают из эксплуатации для ремонта или исключают из инвента ря. Согласно § 147 Правил технической эксплуатации железных дорог Союза ССР не допускаются к следованию в поездах вагоны с попереч- ной трещиной в любой части оси колесной пары, а также при наличии износов и повреждений, нарушающих нормальные взаимодействия пути и подвижного состава. К числу таких износов и повреждений относятся: прокат по кругу катания более допускаемых размеров; износ гребня колеса до мини- мальной толщины; вертикальный подрез и остроконечный накат; толщина и ширина обода колеса менее допустимых размеров, а также местное его уширение; дефекты на поверхности катания в виде ползу- нов (выбоин), выщербин, кольцевых выработок больше допускаемых. Не допускаются также к эксплуатации колесные пары, у которых имеются: трещины в любой части колеса; продольные трещины в осях более допустимых ра'змеров; задиры шеек и предподступичных частей; протертости на средней части оси; следы контакта с электродом или электросварочным проводом; расстояние между внутренними гранями ободов колес больше или меньше допустимого; сдвиг или ослабление ступицы колеса на оси 47. Классификация дефектов колесных пар При взаимодействии пути и подвижного состава возникают кон- тактные напряжения в точках"*^соприкосновения колес с рельсами. В результате этих напряжений при движении колес по рельсам про- исходит естественный износ трущихся поверхностей, а также их упру- гие пластические деформации и усталостные разрушения. В процессе торможения, который сопровождается нагревом по- верхности катания колеса и резким увеличением ее пластических де- формаций, также могут возникать износы и повреждения колес. Ось колесной пары работает псд воздействием больших статиче- ских и динамических нагрузок и подвергается знакопеременным на- пряжениям изгиба. Кроме того, она испытывает дополнительные напря - жения сжатия в местах прессовых соединений с колесами и восприни- мает удары от рельсов при наличии дефектов на поверхности катания. 1’35
На работоспособность оси влияют различные технологические на- рушения при ее изготовлении и обработке. Сочетание ряда этих фак- торов в определенные моменты способствует возникновению в оси ме- стных перенапряжений, которые совместно с усталостными явлениями приводят к образованию трещин. Дефекты профиля колеса возникают по разным при- чинам. Естественный износ происходит вследствие отрыва мелких частиц металла под влиянием контактных касательных сил, возникающих при трении качения. В результате нормального износа появляются прокат выше допустимого, уменьшение толщины обода и седлообраз- ный прокат. При наличии несимметричности расположения колес на оси, раз- ницы диаметров колес одной колесной пары, перекосов рамы тележки или неточности сборки буксового узла, а также при воздействии цент- робежной силы во время проследования по кривым участкам пути у ко- лесной пары возникает односторонний износ, т. е. одно колесо изна- шивается больше другого. При этом появляются вертикальный под- рез гребня, острый гребень, ступенчатый прокат. Величину проката и толщину гребня измеряют абсолютным шаблоном (рис. 47). - Усталостные разрушения являются следствием долговременного нагружения поверхности катания касательными силами. В резуль- тате металл отрывается не мелкими частицами, как при естественном износе, а отслаивается или выкрашивается более крупными кусками. К усталостным разрушениям относятся шелушение поверхности катания, отслоение металла, коррозионное точечное выкрашивание, глубокие выщербины, а также отколы, изломы и местное уширение обеда, сопровождающееся внутренней трещиной. Усталостные выщер- бины называются выщербинами II типа и являются следствием разви- Рис. 47. Положение абсолютного шаблона при измерении величины проката (а) и толщины гребня (б) 136
тия поверхностных трещин в глубь обода с последующим отрывом ку* сочков металла. Глубина выщербин достигает 15—20 мм. Разрушения металла под многократным воздействием нормальных сил (разрушения смятием) появляются на колесах в виде кольцевого уширения обода (накат), отрывов наката у кромки обода, местных вмя- тин, остроконечного наката гребня и неравномерного проката по кругу катания. Накат обода и остроконечный накат гребня возникают в ре- зультате пластических деформаций, когда металл больше «течет», чем изнашивается. При остроконечном накате гребень становится тонким и острым, но формируется не отрывом частиц металла, а смятием. Неравномерность проката может образоваться, если поверхность колеса по кругу катания обладает неодинаковым сопротивлением пла- стическим деформациям па разных участках или неравномерно разуп- рочняется от нагрева при торможении. Разрушения на поверхности катания колес от действия касатель- ных сил при торможении могут быть в виде ползунов, лысок, местных очагов закалки в виде отбеленных пятен овальной формы, мелких вы- щербин, пластических деформаций в виде наволакивания (смещение металла), а также наваров и кольцевых выработок от воздействия ком- позиционных колодок. Выщербины, являющиеся следствием структурных изменений ме- талла на поверхности катания, называются выщербинами I типа. Возникают они в результате образования микротрещин, характерных для отбеленного слоя; глубина их не превышает 1.5—3 мм. Ползуны появляются из-за скольжения колеса по рельсу при за- клинивании колесных пар в процессе действия тормозных устройств. Ползуны крайне опасны, так как вызывают сильные удары колес о рельсы при движении вагонов. О величине удара можно судить по следующему примеру: колесо с ползуном глубиной 3 мм при движении груженого грузового вагона со скоростью 70 км/ч вызывает удар по рельсам, равнозначный удару от падения груза весом 100 кгс с высоты 1 м. Глубина ползуна в эксплуатации для колесных пар с подшипни- ками скольжения допускается не более 2 мм, с роликовыми подшип- никами — не более 1 мм. Скрытые дефекты в металле обнаруживаются при обточке. К ним относятся различные неметаллические включения, внутренние рако- вины, трещины от загрязнения металла, различные плены. Дефекты оси могут появиться вследствие нарушений тех- нологии изготовления и ремонта, неправильной сборки буксовых уз- лов или других устройств тележки, а также из-за усталостных разру- шений металла. К усталостным разрушениям относятся прежде всего поперечные трещины. Они являются наиболее опасными, так как несвоевременное выявление их приводит к изломам осей. Если угол наклона трещины по отношению к продольной линии оси превышает 30°, она считается поперечной. I Наклонные трещины также могут возникать в результате усталост- ных явлений. Однако чаще причиной появления наклонных и продоль- ных трещин являются пороки металлургического происхождения. 137
СС 00 Тлб’лuu,a. 8 Наименование дефектов Виды износов повреждений профиля колеса Естественный износ Прокат Тонкий обод Вертикальный Седлообразный подрез гребня прокат Тонкий вострый) С/ гребень пупенчатый прокат Усталостные разрушения 5 •А» р> toppo- п Местное уширение обо аз на Трещины ъ В различ- ) HhfX Шелушение Отслоение металла Усталостно-! ионный изно да Глубок выщерби излом оиоои от Откол концентрата- местах ра напряжений Разрушения смятием (уширение обода) вырыбы наката Местная Вмятина Острый накат гребня Г —" (Tp>dj Неравномерный прокат Разрушения при торможении Ползун 3 Рыска Отбеленные пятна Мелкие Выщербины НаволакиВаниь металла Навар Кольцевые выработки Скрытые дефекты Неметаллические Включения Трещины от загрязнения металла Плены Внутренние раковины
Из-за неправильной сборки буксового узла, отсутствия или недо- статка смазки, попадания в буксу посторонних предметов при дви- жении вагона происходят повреждения подшипников. Тогда нару- шаются нормальные условия трения скольжения или качения, шейка оси входит в непосредственный контакт с трущимися стальными де- талями, быстро нагревается, на ее поверхности возникают глубокие круговые рваные риски — задиры. При несвоевременной остановке поезда процесс разрушения шейки заканчивается ее изломом или отва- лом вместе с буксой. В процессе ремонта колесных пар под подшипники скольжения шейки осей неоднократно обтачиваются. Бурты шеек при эксплуатации изнашиваются. В результате появляются дефекты—маломерная шейка и тонкий бурт. При неправильно собранной рычажной передаче тормоза верти- кальные рычаги и горизонтальные тяги во время торможения трутся об ось — так возникают кольцевые протертости на средней части оси. Пластические деформации оси могут появиться под воздействием больших внешних сил при крушениях, сходе вагона с рельсов или его перегрузке. В результате ось изгибается по шейкам или в средней части. Кроме того, при небрежной транспортировке и неправильном складировании колесных пар на осях появляются забоины. Дефектом оси является также след от ожога ее электродом или ого- ленным электросварочным проводом. В месте контакта вследствие ко- роткого замыкания возникает высокая температура и происходят структурные изменения металла, которые могут стать причиной обра- зования трещин. Таблица 9 Наименование дефектов Виды износоВ и повреждений оси Усталостные разрушения Поперечные трещины Продольные трещины Наклонные трещины Разрушения от грения Рукс Задиры Излом шейки Отбил шейки Нарушения размеров Тонкая шейка Тонкий дуртик Протертость средней части Пластические деформации Прочие дефекты Следы ожога электросваркой 139
К дефектам колесной пары относятся ослабление и сдвиг ступицы колеса на оси, которые могут произойти из-за слабого натяга при за- прессовке, грубой обработки сопрягаемых элементов, воздействия внешних сил при крушениях. Классификация дефектов элементов ко- лесной пары приведена в табл. 8 и 9. 48. Система осмотра, освидетельствования и ремонта колесных пар * Для проверки состояния эксплуатируемых колесных пар, своевре- менного изъятия из-под вагонов колесных пар с дефектами, угрожаю- щими безопасности движения, а также для проверки качества подка- тываемых и отремонтированных колесных пар существует система их осмотра и освидетельствования. Эта система предусматривает осмотр колесных пар, а также их обыкновенное и полное освидетельствование. Осмотр колесных пар под вагонами произво- дится: на станциях формирования и расформирования поездов в момент их прибытия с ходу (это способствует выявлению ползунов, крупных выщербин, раковин и т. п.), после прибытия и перед отправлением; на станциях, где предусмотрена стоянка для технического осмотра вагонов; при подготовке вагонов под погрузку и перед постановкой в поезд; после крушений, аварий и столкновений у неповрежденных вагонов; после схода с рельсов вагонов с подшипниками скольжения; при текущем отцепочном ремонте. Обыкновенное освидетельствование колесных пар выполняется при каждой подкатке их под вагсн, если непосредст- венно перед подкаткой они не подвергались полному освидетельст- вованию. До очистки производится предварительный осмотр. По характер- ным наслоениям грязи можно выявить трещины в элементах колесной пары, а по скоплениям ржавчины или масла и по растрескиванию кра- ски с внутренней стороны ступицы колеса — сдвиг и ослабление ее на оси. После обмывки и очистки доступные части оси проверяют магнит ным дефектоскопом. Подступичные части осей колесных пар для под- шипников скольжения проверяют ультразвуковым дефектоскопом. Производится внешний осмотр колесной пары и проверка соответ- ствия всех размеров и износов допустимым нормам. У колесных пар с роликовыми подшипниками выполняется также промежуточная ревизия букс. Полное освидетельствование колесных пар про- изводится: при формировании и ремонте со сменой элементов; при оп- робовании колес на сдвиг; при неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования; после каждой обточки по кругу катания у колесных пар для подшипников скольжения и через одну обточку для роликовых подшипников; при наличии ползуна сверх установленных размеров у колесной пары для роликовых подшипников; во время пол- ной ревизии букс с роликовыми подшипниками; при ремонте вагонов на заводах; после вырубок волосовин, неметаллических включений 140
плен и продольных трещин; после крушений и аварий у поврежденных вагонов и схода с рельсов вагонов с роликовыми подшипниками. При полном освидетельствовании колесную пару тщательно осмат- ривают, демонтируют буксовые узлы, обмывают и очищают колесную пару от старой краски, ось проверяют дефзктоскопированием. По окончании полного освидетельствования колесные пары при- нимает представитель ОТ К или колесный мастер, на них наносят уста- новленные клейма и знаки, а затем окрашивают и сушат. В процессе эксплуатации колесные пары подвергаются ремонту без смены элементов и со сменой элементов. Ремонт без смены элементов заключается в про- ведении комплекса ремонтных работ, не связанных с распрессовкой колесной пары. При таком ремонте восстанавливают электронаплавкой изношенные бурты шеек и гребни колес, обрабатывают шейки, обтачи- вают колеса по профилю катания. Ремонт со сменой элементов связан с расформи- рованием колесных пар и заменой негодных колес или осей новыми или старомодными. После переформирования производятся те же ра- боты, что и при ремонте без смены элементов. 49. Технология ремонта колесных пар Колесные пары, которым необходим ремонт, накапливаются в колес- ном парке, примыкающем к колесному цеху, или поступают непосред- ственно из вагоносборочных или тележечных цехов. Рассмотрим технологическую схему ремонта колесной пары (рис. 48). Обмывка колесной пары производится в специализированных моечных машинах. Затем колесная пара поступает на площадку впу- ска, которая оснащена стендом, позволяющим вращать колесную пару при осмотре. Здесь производится магнитная дефектоскопия средней части оси и шеек, а также пр озвучивание подступичных частей ульт- развуком. Делаются необходимые замеры и определяется объем ре- монта. Колесные пары, которым не требуется смена элементов и выпол- нение сварочных работ, поступают непосредственно на станки для обточки колес и обработки шеек. После механической обработки их подают на сдаточную площадку, где вторично подвергают дефектоско- пии, принимают, клеймят, красят и сушат. Те колесные пары, которым необходим ремонт со сменой элемен- тов, распрессовывают на горизонтальном гидравлическом прессе в хо- лодном состоянии. Если колесо не снимается под предельным усилием пресса, рекомендуется подогреть его ступицу. Если и после этого ко- лесная пара не поддается распрессовке, ось срезают огнем газовой горелки у основания ступицы. При проверке колес на сдвиг в случае подозрения на ослабление ступицы распрессовочное усилие доводят до 75—85 тс и фиксируют на диаграмме. Для распрессовки применяют специальные приспособле- ния, исключающие изгиб шейки и деформацию se торцев, а также по- вреждение резьбы у колесных пар для роликовых подшипников. 141
Одно из таких приспособлений показано на рис. 49. Втулку 3 (рис. 49, а) с впрессованным медным или латунным кольцом 4 надевают на предподступичную часть оси и упирают в галтель. Затем на шейку ставят втулку 2. При включении пресса плунжер 1 передает распрес- совочное усилие не на торец шейки оси, а на галтель подступичной части. Ось сдвигается в колесе 6, которое опирается на скобу 5. После этого втулку снимают, к торцу шейки приставляют стакан 7 (рис. 49, б) и продолжают распрессовку. Рис. 48. Схема технологии ремонта колесной пары 142
Рис. 49. Схема приспособления для распрессовки колесных пар ^Годные распрессованные элементы колесных пар используют для ремонта. Обработку осей и ступиц колес под запрессовку производят по системе вала, т. е. обтачивают ось и к ней подгоняют колесо. Это вызвано тем, что запас прочности оси по диаметру относительно не- велик и при частой смене изношенных колес минимальное снятие ме- талла с оси увеличивает срок ее службы. На некоторых заводах при- тачивают оси к колесам, так как технология подгонки по системе от- верстия проще. Как правило, для старогодных осей растачивают новые колеса. Старогодные колеса подгоняют к новым осям. Формирование колесных пар из старогодных элементов производится, если сочетания размеров сопрягаемых поверхностей позволяют это сделать. Напрессовка новых колес на новую ось называется новым формированием. Ось под запрессовку готовят следующим образом. Старогодную ось протачивают в подступичной части с минимальным снятием струж- ки для того, чтобы устранить дефектные последствия распрессовки (задиры, риски, намины), а также следы контактной коррозии. Про- точкой выводят поперечные и относящиеся к ним наклонны2 трещины глубиной до 2 мм с углублением за пределы трещины до 0,5 мм. После проточки подступичные части накатывают. Их форма долж- на быть строго цилиндрической. Допускается попутная конусность, т. е. увеличение диаметра в направлении напрессовки не более 0, 1 мм, овальность — до 0,05 мм, волнистость — до 0,02 мм. Новые оси поступают в колесные цехи и мастерские в необработан- ном или грубообработанном виде. В первом случае ось проходит все технологические операции, которым она подвергается при новом фор- мировании. Во втором случае выполняются операции, связанные только с чистовой обработкой, в том числе с подготовкой подступичной части под запрессовку. Чистовая обработка осей производится обычно на универсальных токарно-винторезных станках тиков 1А64 и 165 завода «Красный про- летарий» . Для упрочняющей накатки эти станки оборудуют специальным приспособлением с гидравлическим или пружинно-рычажным нагру- жением роликов. Усилие накалывания должно фиксироваться за- писью самопишущими автоматическими приборами (ГОСТ 4008—72). После чистовой обработки резцом диаметр подступичной части должен быть больше необходимого под запрессовку на 0,04 — 0,06 мм, 143
так как при накатке происходит некоторое уплотнение поверхност- ного слоя металла. Среднюю часть оси протачивают и накатывают при наличии таких дефектов, как забоины, вмятины, протертость посередине глубиной более 2,5 мм, продольные трещины и плены, если их больше двух или длина одной превышает 25 мм. Приточка новых колес к осям предусматривает две основные тех- нологические операции: грубую обдирку и чистовую расточку. Грубая обработка ступиц новых колес выполняется так же, как об- точка колес по профилю, на металлургических заводах-изготовителях. На ремонтных заводах делается один проход под чистовую расточку. Ступицы старых колес подвергают грубой расточке при необхо- димости удаления задиров, возникших при распрессовке, а также при подгонке колес к оси значительно большего диаметра, чем диаметр отверстия ступицы. Чистовая расточка выполняется по 5-му классу обработки с учетом натяга под запрессовку. При этом должна быть обеспечена цилиндри- ческая форма отверстия . Допускается попутный конус до 0,1 мм, оваль- ность отверстия—до 0,05 мм и волнистость его поверхности — до 0,02 мм. Обработка ступиц колес производится на токарно-карусельных станках моделей К-12, КС-112, 1501М краснодарского станкостроитель- ного завода им. Седина. Запрессовка колесных пар осуществляется в холодном состоянии на гидравлических прессах по технологии, принятой при новом форми- ровании, с обязательной записью индикаторной диаграммы.) Исполь- зуют прессы отечественных заводов Одесского, Краматорского, Улан- Удэнского, а также иностранных фирм «Бумаг», «Банинг» и др. Перед запрессовкой подступичные части как старогодных, так и новых осей подвергают магнитной дефектоскопии. Г После запрессовки колесные пары со старогодными колесами на- правляют на колесотокарные станки для обточки профиля. Колесные пары с новыми колесами подают на обточку в тех случаях, когда после формирования обнаружена недопустимая разница колес по диаметру из-за неправильного подбора их или если выявлено биение поверх- ностей катания вследствие эксцентричной расточки ступицы псд за- прессовку.) Фактический срок службы колеса Тф (в сутках) в значительной мере зависит от количества обточек и толщины снимаемого за одну обточку слоя металла и определяется по формуле = Я,-^д-пЛ _ (70) ALy где Нн — толщина обода нового цельнокатаного колеса, мм; Нп — толщина обода, изношенного до предельных размеров, мм; п — число обточек за весь период службы колеса; h — средняя толщина снимаемого слоя металла за одну обточ- ку, мм; 144
а) Рис. 50. Положение максимального шаблона при проверке формы про- филя (а) и размера фаски (б) по- верхности катания колеса A — работа вагона за год, суток; L — пробег вагона за сутки, км; у — средняя величина износа по- верхности катания за 1 км пробега, мм. Износ поверхности катания цельнокатаного колеса на 1 мм происходит у грузового вагона в среднем за 30 тыс. км пробега, или в среднем за год составляет 2,8 мм. ; У пассажирского вагона поверх- ность катания изнашивается на 1 мм через 25 тыс. км. Минимальная толщина обода после обточки должна быть не менее 25 мм при ремонте колесных пар без смены элементов. Допускается раз- ность диаметров колес, овальность и эксцентричность не болееД 5 мм. Расстояние между внутренними гранями колес после ремонта со сме- ной элементов должно быть в пределах 14401^ мм, без смены элемен- тов — 1100 ± 3 мм. Разность расстояний между внутренними гранями колес в разных точках допускается до 2 мм. Минимальная и макси- мальная ширина обода цельнокатаного колеса допускается соответст- венно 126 (для новых колес 128) и 136 мм. I Форму профиля колес проверяют максимальным шаблоном (рис. 50). Допускаются отклонения очертаний колеса от профиля выреза шаб- лона по высоте гребня 1 мм, по поверхности катания и внутренней грани 0,5 мм. v Исследования показывают, что в процессе обточки 36—43% рабо- чей части обода колеса превращается в стружку. Поэтому для увели- чения срока службы колес стремятся к уменьшению числа обточек и толщины срезаемого слоя металла. При восстановлении нормально изношенного профиля колеса об- точку ведут так, чтобы обязательно оставались небольшие черновины. Не разрешается обтачивать колеса с прокатом ниже установленных норм. Отдельные дефекты на поверхности катания рекомендуется устра- нять без сплошной обточки. Например, местные отколы круговых наплывов следует ликвидировать восстановлением фасок, а навары за- чищать наждачным кругом. Установлено, что около 75% колесных пар, поступающих на об- точку, имеют на поверхности катания участки повышенной твердости глубиной 2—2,5 мм, которые возникают в процессе торможения. Эти участки трудно поддаются обработке, поэтому приходится снимать с поверхности катания слой металла толщиной в среднем от 4,3 до 4,8 мм, углубляясь под твердый слой. Чтобы избежать этого, иссле- дуется возможность снижения твердости таких участков пр едваритель- ным индукционным нагревом поверхности катания токами высокой частоты с последующим отпуском. Нагрев одновременно двух колес производится за 5—6 мин. 145
Для увеличения срока службы колеса проводятся исследования По закалке токами высокой частоты верхнего слоя поверхности катания. Закаленная поверхность меньше подвергается износу. Применяются два способа обточки колес по профилю катания: обточка чашечным резцом 1 (рис. 51, я) по копиру, в результате ко- торой нужный профиль получается автоматически; обточка широким фасонным'резцом 2 (рис. 51, б)., предварительно заточенным по форме профиля. На отечественных вагоноремонтных заводах и в колесных мастер- ских обточка производится в основном на колесотокарных станках, оборудованных копирами. К ним относятся станки КЗТС моделей 1836А, 1А936, 936 Краматорского завода. Последние модели станков этого завода выпускаются с гидрокопировальными суппортами и гид- равлическими зажимами. Применяются также колесотокарные станки польской фирмы «Рафамет» моделей 1ТСН/А и ITCH (ПНР), фирмы «Дойчланд» модели Д-105 (ГДР), фирмы «Хегеншайдт» (ФРГ) и др. Некоторые станки оборудованы оптической системой, позволяю- щей наблюдать за процессом резания на фоне нормального профиля колесной пары. Таким образом можно визуально контролировать тол- щину снимаемой стружки. Обработка шеек осуществляется на специальных шеечно-накат- ных станках и является заключительной операцией механической об- работки колесной пары. Обычно используются станки моделей МК-177 и МК-177-С1 завода «Красный пролетарий», КЗТС модели 1835, «Ра- фамет» моделей ТВУ, ХАС-112 и ХАД-112. v При обработке шеек под подшипники скольжения устраняют за- диры, риски, забоины, вмятины, продольные трещины и плены, глу- бокую коррозию, большие волосовины на шейках и предподступичных частях, а также обтачивают галтели. При обточке галтелей важно со- хранить плавность в местах перехода диаметров, где возникает на- ибольшая концентрация напряжений, а также устранить риски и шеро- ховатости, способствующие увеличению этих напряжений. После об- точки размеры шеек должны быть в установленных пределах, оваль- ность и конусность допускается не более 0,2 мм, волнистость — не более 0,02 мм. Шейки и предподступичные части осей под роликовые подшипники не обтачивают, а зачищают шлифовальной шкуркой. Допускается оставлять мелкие поперечные и продольные риски, небольшие задиры от проворачивания втулки переднего подшипника, отдельные вырывы Рис. 51. Схемы способов обточки колес по профилю катания 146
металла, тупые забоины. На галтелях не должно быть никаких повреж- дений. Острые риски, выступающие края забоин и вырывов опиливают заподлицо бархатным напильником и шлифуют шкуркой. При невоз- можности устранить дефекты таким способом шейки перетачивают до градяционных ремонтных размеров по 5-му классу шероховатости (ГОСТ 2789—73). Конусность и овальность шейки не должны превышать 0,03 мм при втулочной посадке и 0,02 мм — при горячей. После обработки поверхностей шеек резцом производят упрочняю- щее накатывание роликами. В качестве режущего инструмента при обработке осей и колес применяются токарные резцы, армированные пластинка^^и твердого сплава марки Т5К.10 для грубой обточки или Т15К6 для числовой (ГОСТ 2209—69). Торец оси подрезают подрезлым резцом, проточку резьбовой канавки и нарезание резьбы на шейке оси производят соот- ветственно отрезчым и резьбовым резцом, шейку и ее галтели обраба- тывают специальным радиусным резцом, фаски на ступице колеса — специальным фасочным резцом. Остальные операции выполняют про- ходными резцами. Паз для стопорной планки фрезеруют торцовой фрезой, гнезда под болты сверлят обычным сверлом и нарезают машинным метчиком из быстрорежущей стали Р18. Грубую обточку колес и снятие фаски производят проходными токарными резцами с пластинками Т15КЮ, чистовую—чашечными твердосплавными резцами марки Т30К4. Для грубой обточки исполь- зуются также пластинки сплава марки Т5К12В, более стойкие к уда- рам, вибрациям и выкрашиванию. Совершенствование технологии ремонта колесных пар ведется по пути создания поточных линий из станков-автоматов или полуавто- матов с механизацией или автоматизацией передачи изделий..от одного станка к другому. На рис. 52 показана схема поточной линии для ремонта колесных пар с роликовыми подшипниками и подшипниками скольжения без смены элементов. Линия объединяет участки 1 — демонтажа буксовых узлов, II — обмывки корпусов букс и роликовых подшипников, III — осмотра и ремонта роликовых подшипников, IV — монтажа буксовых узлов. На участках установлено оборудование: стенды 1 и 14 для демон- тажа и монтажа буксовых узлов, автоматическая машина 3 для об- мывки и очистки колесных пар, стенд 4 для проверки осей ультразву- ком, стенд 5 для оптического обмера колесных пар, автоматические портальные колесотокарные станки 9, шеечные станки 10 для обточки и упрочняющей накатки шеек, приспособление 13 для демонтажа ро- ликовых подшипников из корпусов букс, автоматические машины 11 для обмывки .корпусов букс и 12 для обмывки подшипников. По j.очная линия оснащена автоматическими транспортными уст- ройствами: 2 — для перемещения одной колесной пары и 7 — для пе- ремещения группы колесных пар, поворотными устройствами 6, уст- ройством 8 для поперечного перемещения. 147
00 Рис. 52. Схема поточной линии для ремонта колесных пар
Максимальная производительность линии составляет 80 колесных пар за 8 ч. При ремонте колесных пар выполняют электросварочные работы. Наплавляют разработанные центровые отверстия осей, изношенные бурты шеек и торцы осей для подшипников скольжения, заваривают поврежденные отверстия болтов крепления стопорной планки у осей для роликовых подшипников. Бурты шеек наплавляют на полуавтоматических или автоматиче- ских аппаратах специальной сварочной проволокой под слоем флюса, в среде защитных газов или порошковой проволокой, или вручную толстообмазанным электродом типов Э42 и Э46. Наплавка гребней колес практически не делается, однако ее раз- решается производить на специальных автоматических и полуавто- матических установках под флюсом. у< После формирования колесной пары, а также после ее ремонта и полного освидетельствования на торцах оси ставят знаки маркировки и клейма, которые наносят в пределах контрольной окружности, как показано на рис. 53. Клеймо приемщика МПС в виде знака «Ключ и молоток» ставится при предварительной приемке, в виде знака «Серп и молот» — при окончательной. После опробования колес на сдвиг на правый торец оси наносят знак опробования (две буквы ФФ), условный номер завода или колес- ных мастерских, дату, клейма приемщика. Рис. 53. Схема клеймения осей колесных пар: о—для роликовых подшипников; б—для подшипников скольжения; /—условный номер завода- изготовителя оси; 2 — номер оси; 3 — условный номер пункта, перенесшего знаки маркировки; 4—дата изготовления оси; 5— клеймо инспектора OTK или колесного мастера; 6 — знак формирования; 7 — дата формирования; 8 — условный номер завода или депо, производившего формирование; 9 — клейма приемщика МПС; 10 — условный номер завода или депо, произ- водившего полное освидетельствование; 11 — дата полного освидетельствования; 12 — конт- рольная окружность 149
Принятую колесную пару окрашивают любым способом масляной краской черного цвета или черным лаком. Места сопряжения ступиц с подступичнэй частью с внутренней стороны окрашивают белилами по всей окружности полосой шириной 30—40 мм. У колесных пар для роликовых подшипников покрывают черной масляной краской или эмалью места соединения лабиринтного кольца с предподступичной частью и предподступичную часть между лабиринтным кольцом и ко- лесом. Окрашенную колесную пару сушат. Если отремонтированная колесная пара не подкатывается сразу псд ьагон, ее консервируют: обмазывают шейки оси солидолом, тех- ническим вазелином или краской и покрывают их защитными деревян- ными щитками, закрепленными проволокой.* * 50 Ремонт редукгооно-карданных приводов В колесных или специальных цехах производится ремонт редук- торно-карданных приводов передачи вращения от колесной пары к подвагонному генератору. Для привода с редуктором от средней части оси типов ETNG, ЕЙ К-160, «Стоун» установлен ежегодный и четырехгодичный вид ре- монта, для привода от торца оси типов Фага-П, РК, РК-1, РК-1А, РК-6 — ежегодный. При ежегодном ремонте привода от средней части оси редуктор разбирают и осматривают без снятия с оси. При четырехгодичном ремонте колесную пару расформировывают и снимают редуктор с оси/ У шестерен редуктора не должно быть трещин, незачищенных вмятин или забоин на зубьях. Допускаются язвы (питтинги) на. 15% поверх- ности зуба и следы точечной коррозии. Изношенные шестерни заменяют обязательно попарно. Узел ведомой конической шестерни вынимают из редуктора и раз- бирают с осмотром подшипников. Полый вал проверяют дефектоско- пом. При наличии трещин, отколов, выработки на внутренней поверх- ности белее 4 мм из-за трения об ось колесной пары зал бракуют. Ре- зиновые подушки (кольца) заменяют новыми. Износы и повреждения корпуса ред'жтора, а также лабиринтных колец, соединительных фланцев, поводковых колец, кронштейнов опоры момента и предохранительных рычагов устраняют электро- сваркой. Шлицевые соединения и хвостовик вала ведомой шестерни восста- навливают способом электролитического осталивания, вибродуговой наплавкой или наплавкой легированной проволокой под слоем флюса с последующей механической обработкой. При выпуске из ремонта карданных валов допускаются радиальный зазор в шлицевом соединении и радиальный и осевой зазоры в шарнир- ном соединении не более 0,5 мм, биение вала—не более 0,2 мм. После ремонта производится динамическая балансировка кардангюго вала. Дисбаланс допускается ь пределах 10--ЗС г • см в зависимости от типа карданного вала. Прн повреждениях (поломка, изогнутость, задиры), и болыцих износах валы заменяют крвымш 150
При ремонте муфт сцепления заменяют изношенные фрикционное накладки и подшипники качения. Нажимные и опорные диски с тре- щинами заменяют, а при наличии выработки шлифуют. Корпус, сту- пицу и втулку муфты ремонтируют электросваркой с последующей механической обработкой до чертежных размеров. Собранную после ремонта муфту подвергают динамической балан- сировке на специальном станке, оборудованном вертикально установ- ленным шпинделем. Этот шпиндель вмонтирован в корпус, который подвешен на тонких гибких пружинных лентах. Балансируемое изде- лие крепится на шпинделе в горизонтальном положении при помощи сменной оправки. Центробежные силы, возникающие при вращении неуравновешен- ного изделия, вызывают свободные колебания шпинделя, которые че- рез корпус передаются посредством проволочной тяги к магниту дат- чика. перемещая его в обмотках катушки. При этом возникает электро- движущая сила, величина которой пропорциональна перемещению магнита и линейно зависит от величины неуравновешенности. Датчик связан с прибором, показывающим величину неуравновешенности изделия. При балансировке на сменную оправку устанавливают сначала ступицу муфты, а затем после ее уравновешивания—все последующие части. Устранение неуравновешенности осуществляют удалением (высвер- ливанием) или добавлением (приваркой или ввертыванием на резьбе) металла. Допускается дисбаланс до 45 г • см. При ремонте редукторно-карданного привода от торца оси повреж- денные или изношенные сверх установленных допусков детали за- меняют или восстанавливают. 51. Контроль качества ремонта колесных пар Качество ремонта колесных пар обеспечивается выполнением уста- новленного технологического процесса и соблюдением требований Ин- струкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар. При обработке элементов колесных пар кон- тролируют их размеры, правильность геометрических параметров и ка- чество обработки поверхностей. Правильность режимов запрессовки определяют по индикаторным диаграммам. Размеры отремонтирован- ной колесной пары и профиль колес по кругу катания должны соот- ветствовать установленным правилами ремонта. Для обмера колесной пары используются специальный измери- тельный инструмент и шаблоны: кронциркуль для измерения диа- метра колеса по кругу катания; штихмас для замера расстояния мeждv внутренними гранями колес; шаблон для проверки профиля колеса по кругу катания; толщиномер для определения толщины обода колеса; шаблон для измерения расстояния от торца оси до внутренней грани колеса; микрометрические скобы для замера диаметров шеек и пред- подступичных частей оси; шаблоны для проверки буртов, галтелей, резьбовой канавки. 151
Этот же инструмент используется для обмера колесных пар перед ремонтом. Проверка размеров колесных пар может производиться автомати- чески на измерительных стендах. Существует несколько конструкций таких стендов, отличающихся объемом производимых измерений и ме- тодами выполнения замеров. Измерительный стенд, применяющийся на Приволж- ской дороге, позволяет автоматически замерять длину и диаметры шеек, диаметры предподступичной, подступичной и средней частей оси, диаметры колес, толщину ободов, прокат по кругу катания и расстоя- ние между внутренними гранями колес. Стенд представляет собой портал, на котором размещены 16 изме- рительных устройств. Колесная пара устанавливается на базовые ро- лики, расположенные в разрыве рельсового пути под порталом; при обмере она не поворачивается. Измерительные устройства снабжены приводами управления с электропневматическими клапанами. Блок-схема каждого измеритель- ного устройства состоит из электроконтактного датчика, запоминаю- щего устройства, дешифратора и печатающего устройства. Электроконтактный датчик для измерения диаметра показан на рис. 54. На металлической пластине укреплен неподвижный упор 1, подвижной измерительный стержень 2, рычаг 4, контактная плата 5 и пневматический цилиндр с поршнем 3. При включении пневматиче^- ского привода измерительный стержень прижимается к обмеряемой поверхности, одновременно поворачивая рычаг. Щетка рычага пере- мещается по контактной плате и останавливается на одной из ламелей, которая подключена к электрической цепи соответствующего блока запоминающего устройства. Блоки собраны на шаговых искателях. Угол поворота ротора шагового искателя определяет в кодированном виде измеряемую величину. Все 16 датчиков подаются к обмеряемым элементам колесной пары одновременно. После этого автоматически включается запоминающее Рис. 54. Схема электроконтактного измерительного датчика устройство, откуда информация поступает в дешифратор, расшиф- ровывается и выдается на печатаю- щую машинку. Измерительный стенд, разрабо- танный Уральским электромеха- ническим институтом инженеров железнодорожного транспорта, по- зволяет замерять диаметры колес, шеек, предподступичных, подсту- пичных и средней частей оси, тол- щину ободов' колес, расстояние между их внутренними гранями, овальность и конусность шеек, овальность и эксцентр ичность колес по кругу катания, торцовое биение колес. 152
Размеры элементов колесной пары Измеряемые Диаметр шейки Толщина обода Диаметр осу посе- редине Расстояние немду внут- ренними гранями колес пра- вой ле- вой пра- вого ле- вого Овальность шейки Контролируемые ле- ле- типовое биение обода. Реальность обода пра- вой вой пра- вого вого ЗУ 1'1 f ? 7^5 Рис. 55. Схема стенда для автоматического обмера колесных пар [Сигналь?] Мнемоническая схема На рис. 55 показана схема стенда для обмера колесных пар. Обмер выполняется с помощью 14-и измерительных преобразователей ПТ трансформаторного типа. Линейные размеры (толщина обода, рас- стояние между внутренними гранями колес) воспринимаются изме- рительным устройством стенда непосредственно от этих преобразовате- лей, так как измерительные стержни их соприкасаются с обмеряемой поверхностью. Для замера диаметров преобразователи ПТ соединены с механическими трехконтактными преобразователями ПМ, с по- мощью которых замеренные размеры передаются на измерительные стержни трансформаторных преобразователей. Электрические выходные сигналы с преобразователей подаются через входной коммутатор Д на вход цифрового преобразователя АЦП, откуда поступают в устройство цифровой регистрации УЦР. УЦР состоит из печатающего блока У ЦП и блока цифровой инди- кации У ЦП. У ЦП выдает! машинописные результаты измерения в цифровой форме, а блок У ЦП показывает размер элемента на отсчет- ном устройстве. Выходные сигналы электроконтактных датчиков ДА с контролиру- емых поверхностей воспринимаются запоминающим устройством ЗУ и подаются на мнемоническую схему, помещенную на пульте управ- ления. Если отклонения формы контролируемых элементов не превы- шают допустимых размеров, то сигналы не подаются. На измерительном стенде фирмы «Хегеншайдт» (рис. 56) замеряются диаметр колес по кругу катания, расстояние между их внутренними гранями, радиальное биение ио кругу катания и аксиальное на внут- 153
ренних гранях, ширина обода колеса, длина и диаметр шейки и ее бие- ние. Проверяется также профиль колеса. Обмеряемая колесная пара накатывается на рельсы стенда, под- нимается на гребнях колес подъемным устройством, автоматически фиксируется в центрах пинолей стенда и приводится во вращение фрик- ционным роликом, который входит в соприкосновение с поверхностью катания колеса. Измерительное устройство стенда состоит из семи проекционных светолучевых систем. Две из них освещают профиль, две—шейки, две—корпуса букс (если они не сняты), одна — колесо по диаметру. Каждая лучевая система состоит из источника сьета, объектива, комплекта зеркал и измерительного экрана. Измерения выполняются с точностью до 0,1 мм. При вращении колесной пары профили обоих колес видны в двой- ном увеличении на экранах. На каждый экран нанесен стандартный профиль (шаблон). При совмещении очертания профиля обмеряемого колеса с шаблоном отклонения очертаний будут видны в виде просве- тов (рис. 57, а). На экране фиксируется тот диаметр колеса, который должен полу- читься после обточки по профилю (рис. 57, б). Затемнены на рисунке места, подлежащие обработке. Выявление погрешностей в размерах шейки производится инди- каторными часами, встроенными в соответствующий измерительный экран стенда. Профильная вращающаяся тень шейки показывает ха- рактер отклонений размеров. Магнитная и ультразвуковая дефектоскопия применяются для вы- явления в деталях и узлах поверхностных и скрытых дефектов, главным образом трещин. Рис. 56. Стенд конструкции фирмы «Хегеншайдт» для обмера колесных пар 1М
г-ис. 57. Профильная тень обода колеса на световом экране Магнитная дефектоскопия основана на свойстве магнитных силовых линий проникать через ферромагнитные предметь. в продольном направлении и искажаться, встречая на своем пути ка- кой-либо дефект (стремиться рбогнуть его). При наличии дефекта на поверхности или близко к ней силовые линии выходят наружу, образуя местные магнитные поля рассеивания, которые сопровождаются возникновением магнитных полюсов и ука- зывают таким образом на месторасположение дефекта. Дефекты, резко выраженные или расположенные в поперечном направлении (например, поперечные трещины), оказывают большее сопротивление магнитному потоку и создают сильные магнитные по- люса, что позволяет выявлять эти дефекты с большой степенью уве- ренности. Магнитное поле не воспринимается непосредственно человеческим глазом, поэтому для выявления дефектов используют ферромагнитный порошок. Частицы порошка вовлекаются в сферу действия магнитных полюсов и располагаются по конфигурации трещины. Существуют два способа применения порошка: сухой и мокрый. Первый способ, когда на намагниченную поверхность насыпают сухой магнитный порошок марки ПЖ4М (ГОСТ 9849—74), применяется для проверки необработанных или грубообработанных поверхностей. Второй способ, когда па испытываемую поверхность наносится жидкая смесь (суспензия) магнитного порошка ПЖ4ВМ с трансформаторным маслом (ГОСТ 982—68), применяется для проверки чисто обработанных поверхностей. Намагничивание предмета осуществляется с помощью электро- магнитного поля, возникающего в соленоиде при прохождении посто- янного или переменного тока. При использовании постоянного тока в предмете возникают яв- ления остаточного магнетизма, которые не исчезают после снятия соленоида. При переменном токе магнитное ноле действует только тогда, когда контролируемый предмет находится непосредственно в зоне соленоида. В этом случае силовые линии оттесняются ближе к поверхности, поэтому поверхностные дефекты лучше обнаруживаются при намагничивании переменным током. Зависимость глубины обнаружения дефекта ог рода тока и способа испытания видна на рис. 58. Кривые обозначают: 1 и 2 — испытание переменным током соответственно мокрым и сухим способами; 3 и 4 — испытание постоянным током соответственно такими же способами. 15 5
Для магнитной проверки осей вагонных колесных пар применяются дефектоскопы нескольких типов. Неразъемный дефектоскоп типа ДКМ-1Е приме- няется для проверки шеек и предподступичных частей осей, но может также использоваться и для проверки подступичных частей перед за- прессовкой колес. Работает дефектоскоп на переменном и постоян- ном токе. При использовании переменного тока дефектоскоп надевают на шейку оси, размещают вблизи бурта или резьбы и включают в электро- сеть. Свободную поверхность шейки поливают магнитной суспензией и осматривают. Затем дефектоскоп перемещают к ступице колеса и так же проверяют переднюю часть шейки. Для размагничивания оси дефектоскоп снимают с шейки и выключают только после удаления от нее на 500—600 мм. Если используется постоянный ток, то надетый на шейку дефекто- скоп подключают к источнику питания (генератору или выпрямителю), медленно перемещают, не касаясь шейки, до ступицы колеса и обратно, а затем снимают и выключают. Намагниченную шейку поливают маг- нитной суспензией и осматривают. Для размагничивания дефекто- скоп включают в сеть переменного тока, продвигают вдоль шейки оси, снимают, удаляют от шейки на 500—600 мм и выключают. Для обеспечения кругового осмотра оси колесную пару накаты- вают на приводные ролики специального стенда, расположенные на уровне рельсовой колеи. Разъемный дефектоскоп типа ОД-01-00 применяется для магнитного контроля средней части оси колесной пары. Его можно использовать также для проверки подступичной части оси перед за- прессовкой колес. Работает дефектоскоп на переменном токе и исполь- Глубина залегания пороками Рис. 58. Графики зависимости глуби- ны обнаружения дефекта от рода тока и способа испытания зуется в комплексе со стендом, обеспечивающим вращение колес- ной пары и передвижение дефекто- скопа вдоль оси. В процессе испытания ось обли- вают магнитной суспензией и -осматривают при включенном де- фектоскопе. Дефектоскоп переме- щается от ступицы оси к середине и далее к другой ступице и обратно с таким расчетом, чтобы за время хо- да дефектоскопа ось четыре раза повернулась на €0°. Седлообразный де- фектоскоп типа ДГС конструктивно отличается от всех дефектоскопов соленоидного типа, где намагничивающая катушка обхватывает деталь. Намагничи- вающая катушка седлообразного дефектоскопа навешивается над по- 156
зсрхностью детали, что позволяет проверять все открытые части оси колесной пары одним дефектоскопом, а не двумя — неразъемным и разъемным. Дефектоскоп ДГС подвешивается на консоли испыта- тельного стенда. Им удобно проверять подступичные части оси перед запрессовкой колес. Комбинированная дефектоскопная уста- новка, разработанная ЦНИИ МПС, применяется для выявления трещин в шейках осей и внутренних кольцах роликовых подшипников, закрепленных на шейках горячей посадкой. Намагничивание осуществляется импульсами тока путем разояда конденсаторной батареи через ось и четырехвитковые соленоиды, обхватывающие шейки оси. При этом шейки оси и кольца одновременно намагничиваются двумя взаимно перпендикулярными полями — продольным полем соленоида и круговым полем, возникающим на по- верхности шейки в момент прохождения через ось импульса электри- ческого тока. Импульсы тока передаются посредством специальных контактных головок, которые крепятся к торцам шеек осей. Такой способ намаг- ничивания позволяет обнаруживать трещины любой ориентации. Размагничивание шеек оси и колец производится поочередным сня- тием соленоидов. Ультразвуковая дефектоскопия основана на свойстве ультразвуковых колебаний при распространении отражаться от дефектов, находящихся в предмете, т. е. от трещин, раковин, рассло- ений и неметаллических включений. Колебания, достигающие проти- воположной стороны предмета, отражаются от его «дна». Для дефектоскопии металлических деталей используется диапазон частот колебаний от 0,5 до 5—10 МГц. Введение ультразвука в предмет осуществляется посредством элементов, которые обладают способ- ностью преобразовывать подводимое к ним электрическое напряжение в механические колебания и наоборот. Таксе свойство 'называется пьезоэлектрическим эффектом, а сами элементы называются пьезо- элементами. Этими свойствами обладают многие природные кристаллы (кварц, сегнетова соль и др.). Искусственные пластинки из керамики титаната бария, цирконата титаната свинца также обладают пьезоэлектрическим эффектом. В дефектоскопии чаще применяются керамические пластин- ки из титаната бария, покрытые тонким слоем серебра. Такая пластин- ка помещается в специальном выносном излучающем блоке, называе- мом искателем, или щупом, который соединен с источником электри- ческих импульсов (генератором). Искатель, приложенный к предмету и получивший извне электри- ческий импульс, преобразует его в звуковой удар, который он посы- лает в предмет. Получив отражение звука, искатель превращает его обратно в электрическое напряжение. Для выявления дефектов в осях колесных пар применяются ультра- звуковые импульсные дефектоскопы УЗД-56 м и УЗД-64. Они позво- ляют уверенно обнаруживать скрытые дефекты и поперечные трещины 157
глубиной 2—4 мм, а также относящиеся к ним наклонные глубиной от 2 до 8 мм.. Глубина до 2 мм является «мертвой зоной», поэтому мелкие по- верхностные трещины такие дефектоскопы выявить не могут. Дефектоскоп УЗД-64 (рис. 59) состоит из следующих блоков: генератора 1 электрических импульсов, предназначенного для воз- буждения ультразвуковых колебаний пьезоэлемента; искателей 2 с пьезоэлементом и катушкой индуктивности, выделя- ющей резонасную частоту колебаний; приемника 3 электрических импульсов, который объединяет уси- литель высокой частоты 4, детектор (выпрямитель) 5 и видеоусилитель 6. Приемник усиливает электрические колебания, возникающие на пьезоэлементе, и преобразует их в импульсы постоянного напряжения, которые воздействуют на электроннолучевую трубку; электроннолучевой трубки 7, которая является осциллоскопическим индикатором интенсивности отраженных ультразвуковых колебаний и времени прохождения их через предмет; генератора 8 импульсов вспомогательных напряжений развертки и подсвечивания луча электроннолучевой трубки; индикатора 9 глубины залегания дефектов (глубиномер); силового трансформатора 10 со стабилизатором напряжения. Дефектоскоп снабжен комплектом искателей, позволяющих раз- личными способами вводить ультразвук в проверяемую ось. Посланный в ось через искатель ультразвуковой импульс отра- жается ст противоположных поверхностей оси (донное отражение) и возвращается обратно, вызывая на металлизированных поверхно- стях пьезоэлемента искателя электрическое напряжение, которое после усиления и выпрямления передается на электроннолучевую трубку дефектоскопа. На экране труоки появляется осциллограмма отраженных им- пульсов. В левой части осциллограммы всегда будет находиться зондирую- щий (начальный) импульс, указывающий на исправность дефектоско- па, в правой—донное отражение. Остальные отражения, в том чис- Рис. 59. Принципиальная схема цефектоскопа УЗД-64 158
Рис. 60. Схема распространения ультразвука (а) и осциллограмма (б) . прозвучивания оси прямым искателем ле и от дефекта, располагаются между ними. Отражение от дефекта будет видно на экране в виде одиночного импульса, превышающего уровень соседних с ним импульсов помех в 3—4. раза. При прозвучивании прессового соединения колес нужно учитывать, что подступичная часть плотно соединена со ступицей и не может рас- сматриваться как изолированное тело. Ультразвуковые колебания, направленные в подступичную часть, будут проникать в ступицу ко- леса и, отражаясь от ее внешней поверхности, появятся в зиде до- полнительных импульсов на осциллограмме. Это осложняет выявление дефектов в подступичной части, так как импульсы от дефекта и от по- верхности ступицы могут совпасть. Кроме того, на осциллограмме будут видны импульсы помех в виде тесно примыкающих друг к другу штрихов различной величины, возникающие из-за неровностей на по- верхностях прессового соединения, наличия на них масла, неоднород- ности структуры металла. Применяются^следуютцие способы прозвучивания осей и помощью различных искателей: прямых, призматических, наклонных или ком- бинированные Сквозное прозвучивание плоским прямым искателем 0° осуществ- ляется его прикладыванием к торцу оси вблизи бурта или резьбы. При этом контролируются дальние (от искателя) подступичная часть и половина средней части оси. Затем искатель переносят ближе к цент- ру терца оси для выявления дефектов в ближней подступи^ной части и шейке. Импульсы последовательно появляются при постепенном регули- ровании повышения чувствительности дефектоскопа. Прежде всего на 159
экране появится основное донное отражение. Затем правее его начнут возникать дополнительные донные отражения от трансформированных волн. Левее донных отражений появятся импульсы от галтелей, после чего на экране возникает импульс дефекта, если он имеется. Схема распространения ультразвука в оси с напрессованными ко- лесами показана на рис. 60, а. Штриховыми линиями со стрелками изображены лучи продольных колебаний и отраженных волн. Цифрами обозначены места отражения импульсов. На осциллограмме (рис. 60, б) с правой стороны видны импульсы донных отражений 4, 5, 6 и отражений от галтелей 2, 5, слева — им- пульсы от наружных поверхностей ступицы и помехи прессового сое- динения (штрихи), а также зондирующий импульс. Импульс 1 ука- зывает на выявленный дефект. При прозвучивании призматическим искателем 37° (40°) искатель кладутна шейку оси или среднюю часть у ступицы колеса. Этот способ надежный, так как здесь используются поперечные ультразвуковые колебания и пьезоэлемент максимально приближается к предполага- емому дефекту. Для обеспечения хорошего акустического контакта вогнутость, поверхности призмы искателя должна соответствовать вы- пуклости той поверхности, на которую он накладывается. Способ прозвучйвания оси наклонным искателем 6° с торца приме- няется с целью подтверждения дефекта, обнаруженного прямым или призматическим искателем. Искатель обводят по торцу оси 2 раза по большой и малой окружностям. В первом случае основной луч ультра- звука, пронизывая подступичную часть, направляется на цилиндри- ческую часть ступицы, во втором случае — к ее внешнему торцу. Места расположения искателя и распространение ультразвука, а также осциллограммы с выявленными дефектами у внутренней и наружной кромки ступицы показаны на рис. 61. Способом прозвучивания комбинированным искателем контроли- руются оси для роликовых подшипников с неснятыми внутренними кольцами. Комбинировашпяй искатель состоит из прямого 0° и наклон- Рис. 61. Схемы распространения ультразвука и осциллограммы прозвучивания оси искателем 6°: а и б — при выявлении дефекта соответственно на внутренней и внешней сторонах под- стуцичной частиц; I — импульс от дефекта; 2 — импульс донного отражения 160
нога ,8°.искателей, которые при прозвучиванпи переключаются пооче- редно . Действие комбинированного искателя при выявлении дефектов проявляется в зависимости от того, под луч какого из двух искателей попадает дефект Так, прямым искателем выявляется трещина во вто- рой половине средней части оси, в дальней подступичной части и в ближней шейке псд кольцами, а искателем 8° обнаруживается трещина в ближней псдступичной части. Искатель обводят по резьбовой ка- навке. Проверку исправности дефектоскопа и регулировку чувствитель- ности при всех способах прозвучивания осуществляют по эталонным колесным парам или частям оси, где имеются искусственные трещины или распилы. Полые оси колесных пар подвергаются магнитной дефектоскопии таким же порядком, как и обычные. Но применение ультразвука харак- теризуется следующими особенностями. Прозвучивание подступичных частей производится со стороны средней части оси. Для контроля внутренней поверхности подступич- ной части применяют искатели с призмами 30 и 37°, для внешней поверхности—с призмами 50°. При этом лучи ультразвуковых коле- баний должны попадать на участки оси. вблизи наружного и внутрен- него торцов ступицы. Используя различные искатели, необходимо иметь в виду, что чув- ствительность их по мере увеличения угла наклона уменьшается. Поэтому для искателя 50° дефектоскоп должен быть отрегулирован на максимальную чувствительность, а для искателя 30°— на относитель- но меньшую. Среднюю часть оси контролируют искателем 37°, который переме- щают зигзагообразно по цилиндрической поверхности от внутреннего торца ступицы на полный оборот вокруг оси. Излучение прризводится в сторону противоположной ступицы, а чувствительность дефектоскопа в этом случае должна быть полной. Автоматический стенд для ультразвуковой дефектоскопии показан на рис. 62. На порталообразной станине 1 стенда установлен ультра- звуковой дефектоскоп 2, который соединен с четырьмя головками, снабженными искателями. Две головки 6 предназначены для прозву- чивания шеек и предподступичных частей оси, две головки 4 — для прозвучивания средней части и псдступичных частей. Головки опуска- ются на контролируемые поверхности при помощи гидравлических подъемных цилиндров и включаются в действие автоматически одна за другой. На передней части портала над дефектоскопом смонтирован кон- трольный экран 3, который позволяет следить за ходом автоматическо- го цикла прозвучивания. На экране имеются восемь зеленых и восемь красных ламп по числу контролируемых мест оси. Если на проверяе- мом участке нет трещин, зажигается зеленая лампа. Если загорается красная лампа, то это может свидетельствовать о наличии трещины. Для дополнительного выявления трещины пользуются ручной дефек- тоскопной головкой. 6 Зак. 832 161
Рис. 62. Автоматический стенд для ультразвуковой дефектоскопии Колесная пара накатывается на стенд по рельсам. Ролики гидрав- лического подъемного устройства 5 подводятся под среднюю часть оси и поднимают колесную пару до нужной высоты. Этими же роли- ками колесная пара приводится во вращение от двигателя, встроенного в подъемное устройство. " д 52. Основные мероприятия по охране труда при ремонте колесных пар Транспортировку колесных пар и их элементов по цеху, а также выгрузку и погрузку на платформы следует производить исправными грузоподъемными механизмами и палочными приспособлениями. Ра- бочие, осуществляющие транспортирову и погрузку, должны уметь пользоваться палочными приспособлениями (канатами, цепями, за- хватами) и иметь удостоверения на право выполнения стропольных работ. Чалочные приспособления необходимо осматривать ежедневно, а раз в неделю их тщательно должны проверять лица, ответственные за исправность приспособлений. Запрещается находиться под поднимаемым грузом и перемещать грузы над людьми и оборудованием. Работники, производящие очистку и обмывку колесных пар, долж- ны пользоваться резиновыми фартуками и перчатками, а при раство- рении каустической соды — также и предохранительными очками. Для нейтрализации щелочи при случайном попадании ее на открытые части тела используется раствор сернокислого аммония. 162
Дефектоскописты должны следить за исправностью дефектоскопов во избежание поражения электрическим током. При установке колесных пар и их элементов на металлорежущие станки не слщует освобождать грузоподъемное устройство до пол- ного закрепления обрабатываемого предмета на станке. Нужно сле- дить за тйя, чтобы все вращающиеся части станка были закрыты ограж- дениями. Начинать работу на станке можно только убедившись в его исправности, а также в надежности крепления обрабатываемой дета- ли и режущего инструмента. Рабочая одежда должна быть такой, что- бы движущиеся части станка не могли ее захватить. Волосы надо уб- рать под головной убор, а на время работы на станке надеть предохра- нительные очки. Во избежание порезов рук при уборке стружки нужно пользо- ваться крючками, защищая руки брезентовыми рукавицами. Для скалывания сливной или витой стружки на станках устанавливают стружколомы или производят специальную заточку резцов. Электросварочные работы при ремонте колесных пар следует про- изводить в отдельной кабине или другом месте, надежно защищенном щитами или ширмами от помещения основного цеха во избежание повреждений глаз работающих светом сварочной дуги. Глава X ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ БУКСОВЫХ УЗЛОВ 53. Технология изготовления корпусов букс для подшипников качения Конструкции буксовых узлов и технология их изготовления долж- ны обеспечивать: надежную герметизацию корпуса буксы от утечки смазки и проникновения пыли и влаги; удобство и простоту монтажа и демонтажа; осмотр буксового узла без полной разборки в условиях эксплуатации; взаимозаменяемость деталей букс. Буксы с подшипниками качения различаются по конструкции, применяемым материалам, способу и технологии изготовления кор- пусов. По конструкции изготовляют буксы двух типов: I тип—без опор для рессорного комплекта; II тип — с опорами для рессорного комп- лекта. Буксы I типа применяются в тележках грузовых вагонов, II ти- па — в тележках вагонов пассажирских, изотермических и специаль- ного назначения. В свою очередь буксы I и II типов по устройству задней лабиринтной части корпуса бывают с отъемным (рис. 63, а) и неотъемным лабиринтом (рис. 63, б). В зависимости от применяемых при изготовлении корпуса материа- лов различают буксы стальные и из легких сплавов. По способу и технологии изготовления корпусов буксы подразде- ляются на литые, штампованные и прессованные. Внедрение в произ- водство способов штамповки заготовок корпусов букс создает предпо- 6* 163
Рис. 63. Корпус буксы с отъем- ным (а) и неотъемным (б) ла- биринтом сылки для дальнейшего совершенство- вания технологии их обработки и соз- дания автоматических линий. Корпуса букс и детали буксового узла с роликовыми подшипниками для тележек грузовых и пассажирских ваго- нов могут быть изготовлены по одному из способов, указанных в табл. 10. Изготовление букс способом отливки в землю — процесс малопроизводитель- ный, трудоемкий, неэкономичный по расходу металла и не обеспечивающий стабильного качества литья. Технология центробежной отливки корпусов букс имеет значи- тельные преимущества по сравнению с отливкой в землю за счет со- кращения расхода металла на литники и прибыли, ликвидации про- Таблица 10 Наименова- ние детали Материал заготовки Расход жидкого металла на буксу, кг Масса буксы с ла- биринтом, кг Способ получения заготовки Корпус буксы Сталь 15Л1, 122 52 Стальное литье в землю I типа литой 20Л1, 25Л1 Сталь 20Л1, 94 52 Стальное литье в стацио- 25Д1 Сталь 20Л1, 65 52 парный кокиль Центробежное стальное Корпус буксы 25Л1 ВСтЗспб, 79 50 литье в разъемный обли- цованный кокиль на 12- позиционном карусель- ном автомате Штамповка на горизон- I типа штампо- ванный Сталь 45 ВСтЗспб, 79 50‘ ' тал ыю-ковочной машине усилием 3150 тс Штамповка на трех- Корпус буксы Сталь 45 Алюминие- Ь4,5 25 плунжерном гидравличе- ском прессе (главный плунжер усилием 3200 тс, два боковых — 2500 тс каждый) Прессованный спецлро- I типа прессо- ванный Корпус буксы вый сплав АМг-6 Сталь 15Л1, 136 81,2 филь Стальное литье в землю II типа литой Крепитель- 20Л1, 25Л1 Сталь 15Л1 17,0 8,6 Стальное литье в землю ная крышка ВСтЗспб 14,5 8-1 Горячая штамповка на Алюминие- 9,0 4,8 гидравлическом или кри- вошипном прессе То же Тооцовая гайка вый сплав АМг-6 ВСт5 10,2 4,3 Горячая штамповка 164
цессов изготовления внутренних стержней и улучшения качества литья. При изготовлении корпусов букс горячей штамповкой на гори- зонтально-ковочной машине или гидравлическом прессе в качестве исходной заготовки используется труба диаметром 270 мм с толщиной стенки 70 мм, полученная на установке непрерывной разливки стали. Технологический процесс изготовления корпусов букс горячей штамповкой осуществляется по следующей схеме: варка стали в элект- ропечи емкостью 20—25 т; изготовление трубы на установке непрерыв- ной разливки стали; подогрев трубы, калибровка и безотходная резка трубы пилами на заготовки; индукционный нагрев заготовок под штам- повку до 1225° С; штамповка корпусов на горизонтально-ковочной машине или гидропрессах; расточка перемычки; термообработка. Механическая обработка корпусов букс является сложным и тру- доемким процессом, при осуществлении которого необходимо соблю- дать строгую последовательность операций и применять специализи- рованное оборудование. В табл. 11 и 12 приведены маршрутные технологические процессы механической обработки корпусов букс I и II типов в условиях се- рийного производства. Таблица 11 S № Ef га сь Ф К Последовательность выполнения операций процесса механической обработки корпуса Оборудование, приспо- собления и условия О £ буксы типа I для роликоподшипников выполнения операции Эскиз, обработки 1 Фрезеровать торец кор- пуса Карусельно-фрезер- ный полуавтомат типа 623М, приспособление 2 Обработать торец корпу- са и расточить начерно внутреннюю поверхность по размерам, указанным на эскизе Шестиши ин дельный вер- тикальный токарный по- луавтомат модели 1286 со специальной налад- кой для обработки букс 3 I позиция — устано- вить корпус буксы в за- жимное устройство Шестишчилдельный вер- тикальный токарный по- луавтомат модели 1284, консольный кран грузо- подъемностью 0,1 т II позиция — подре- зать торец по размеру 245 мм и расточить ка- навку по размерам 0 254±2 мм и 60-2 мм Шестишпиндельный вер- тикальный токарный по- луавтомат модели 1284 со специальной наладкой 165
Продолжение № операции Последовательность выполнения операций процесса механической обработки корпуса бутсы типа I для роликоподшипников Оборудование, приспо- собления и условия выполнения операции Эскиз обработки III позиция — расто- чить горловину до диа- метра 239+°«3 мм и снять фаску 1X45° Шестишпиндельный вер- тикальный токарный по- луавтомат модели 12.84 со специальной наладкой IV позиция — расто- чить канавку до диамет- ра 254±2 мм V позиция — обра- ботать торец по размеру 244-о,8 и снять фаску ка- навки 2X45° VI позиция — расто- чить канавку шириной 18-1 мм и снять фаску 2X45° I позиция — устано- вить и закрепить корпус буксы в приспособление станка II позиция — обрабо- тать торец по размеру 243_о,з мм » 166
Продолжение Na операции Последовательность выполнения операций процесса механической обработки корпуса буксы типа I для роликоподшипников Оборудование, приспо- собления и условия выполнения операции Эскиз обработки III позиция чить выточку ДС на длине 32 мм — расто- 251 мм Шестишпиндельный вер- тикальный токарный по- луавтомат модели 1284 со специальной наладкой IV позиция чить начисто поверхность по 198_о,4 мм — ргсто- опорную размеру То же V позиция — расто- чить выточку до 0 252+0>3 мм на глубину 33±1 мм и снять фаску 2X45° VI позиция — расто- чить внутреннюю поверх- ность до 0 2ч9,4+0>3 мм 5 Фрезеровать упоры по размеру 173±С,5 мм Горизонтальный или вер- тикальный фрезерный станок 167
Продолжение № операции Последовательность выполнения операций процесса механической обработки корпуса буксы типа I для роликоподшипников Оборудование, приспо- собления и условия выполнения операции Эскиз обработки Расточить посадочную Алмазно-расточный ста- поверхность до нок модели 2А176, само- 0 240+0-073 мм центрирующее приспо- собление Запрессовать отъемный Гидропресс модели П454. лабиринт в корпус буксы Натяг на запрессовку в пределах 0,1—0,22 мм Обработать окончатель- но корпус с запрессован- ным лабиринтом — про- точить торец по размеру 242-0,8 мм, расточить ка- навки лабиринтного кольца Шестишпиндельный вер- тикальный токарный по- луавтомат .модели 1283 со специальной наладкой 10 11 Расточить корпус буксы до 0 250 + о *0 2 2 мм с обработкой по 6-му клас- су шероховатости Сверлить четыре отвер- стия диаметром 17,4 мм; зенковать 3X45°; наре- зать резьбу М20Х'2,5 Зачистить заусенцы и проверить размеры Алмазно-расточный ста- нок модели 2А176, при- способление для расточ- ки Агрегатный четырехпози- ционный полуавтомат модели 5909. Обработка всех отверстий произво- дится одновременно Контрольное приспособ- ление с нндька'горными головками, набор мери- телей 168
Таблица 12 ст> СО № операции Наименование и последовательность выполнения операций процесса механической обработки корпуса буксы типа II для роликоподшипников Оборудовние, приспособления и условия выполнения операции 1 Расточить в кронштейнах буксы отверстия диаметром 240±}’g мм корпуса 110+2 и Двухшпиндельный расточный полуав- томат, самоцентрирующее приспособ- ление 2 Подрезать торец корпуса до размера 136±1 мм и расточить отверстие 0 176±1 мм Токарно-карусельный станок типа 1531 3 Подрезать торец 1, расточить поверх- ность 2, подрезать опорную поверх- ность 7, подрезать торец выточки 6, расточить канавку 5 и фаски 3 и 4 по размерам, указанным на эскизе Т окарно-карусельный 1531, приспособление станок типа для установки Эскиз обработки
Продолжение ч о № операции Наименование и последовательность выполнения операций процесса механической обработки корпуса буксы типа II для роликоподшипников Оборудование, приспособления и условия выполнения операции Эскиз обработки 4 Подрезать торец Л расточить отвер- ; стие 2, подрезать торец выточки 3, расточить лабиринтные канавки 4 и 5, обточить наружную поверхность 6 по размерам, указанным на эскизе Токарно-карусельный станок типа 1531, приспособление для установки 5 6 7 8 Сверлить восемь отверстий 0 17,35 мм и одно отверстие 0 14,5 мм Зенковать восемь просверленных от- верстий и нарезать резьбу М20 Расточить внутреннюю поверхность корпуса до 0 250^^022^ Зачистить заусенцы после механиче- ской обработки. Проверить размеры по чертежу и нанести клейма Восьмишпиндельный вертикально- сверлильный станок типа 2С150, гори- зонтальная головка, кондукторная плита Радиально-сверлильный станок типа 2Н53 для мелкосерийного производ- ства или четырехшпиндельный агре- гатный станок с поворотным столом для крупносерийного производства Алмазно-расточный станок типа 2А716 Зачистной инструмент, набор мери- тельного инструмента
54. Технология монтажа буксовых узлов на колесных парах В зависимости от типа производства (мелкосерийное, крупносе- рийное, массовое) монтаж буксовых узлов можно организовать двумя способами — стационарным или поточным. При стационарном способе монтаж букс одновременно произво- дится на партии колесных пар. Рабочие места оснащены универсаль- ным оборудованием, приспособлениями и инструментом. Такой спо- соб применяется в мелкосерийном производстве. Поточный способ предусматривает в процессе монтажа букс пере- мещение колесных пар в заданном ритме по рабочим местам, располо- женным в соответствии с технологической последовательностью сборки. Рабочие места оснащены специальным высокопроизводительным оборудованием, приспособлениями и инструментом, а выполнение опе- раций максимально механизируется и автоматизируется. Поточный способ рекомендуется для крупносерийного и массового типов произ- водства (годовой выпуск 40 тыс. колесных пар и более). Технологиче- ский процесс поточного способа монтажа букс приведен в табл. 13. Независимо от способа организации сборки букс в монтажном' от- делении должны быть оборудованы следующие участки (линии) или рабочие места: расконсервации подшипников и стабилизации их тем- пературы после сушки; селекции подшипников по размерным груп- пам, их складирования, комплектования и выдачи на монтаж; подго- - товки деталей буксового узла к монтажу; монтажа буксовых узлов на колесной паре; консервации роликовых подшипников, не прошед- ших входной контроль; демонтажа буксовых узлов. Расконсервация подшипников производится в моечно-сушильном агрегате (рис. 64), состоящем из двух камер промывки и камеры сушки. В качестве моющей жидкости используется эмульсия с температурой 90—95° С, содержащая 80—100 г/л смазки ЛЗ-ЦНИИ при промывке в первой камере и 10—15 г/л — во второй камере. Для предотвра- щения выпадания роликов из гнезд сепараторов промывку подшип- ников производят совместно с внутренними кольцами. После промыв- ки и сушки запрещается брать подшипники грязными, влажными и потными руками, следует пользоваться хлопчатобумажными рука- вицами. Обмеры, селективный подбор и комплектацию подшипников про- изводят в помещении при температуре 18±2° С и относительной влаж- ности не более 60% не ранее чем через 8 ч после промывки в моечной машине и сушки. У цилиндрических подшипников, закрепляемых на шейке оси го- рячей посадкой, для определения натяга измеряют диаметр отверстия внутреннего кольца приборами с ценой деления индикатора 0,001 мм (типов 289, УД1В, УД2В, У-353). Кольцо обмеряют в горизонтальном положении. Вертикальное расположение подшипника при измерении не поз- воляет получить достоверные результаты замеров. 171
5 I № операции I Последовательность выполнения операций при монтаже буксовых узлов с роликовыми подшипниками поточ- но-автоматизированным способом Условия выполнения операции 1 2 3 Установить колесную пару на конвейер Обезжирить шейки оси Обмыть шейки оси Колесная пара должна иметь температуру окружающей сре- ды 2-, 3- и 4-я операции выполня- ются автоматически одновре- менно с двух сторон оси 4 Просушить шейки оси 5 6 7 Нагреть лабиринтные кольца Напрессовать лабиринтные кольца на предподступичные части оси с выдержкой под на- грузкой 20 тс Подать на монтаж две пары подшипников, подобранных по группе натяга. Снять и нагреть внутренние кольца подшипни- ков Нагрев до 120—150° С (предва- рительно кольца подбирают по натягу). Контроль нагрева автоматический Напрессовка производится по- очередно с каждого конца оси (перед напрессовкой предпод- ступичные части оси смазывают трансформаторным маслом). Качество соединения проверя- ется после остывания кольца в течение 18—20 мин Нагрев до 100—120° С (подача подшипников на позицию про- изводится по команде с рабоче- го места). Контроль нагрева автоматический
Таблица 13 Оборудование, приспособ- ления, инструмент Применяемый для выполнения операции материал Автоматический перегружа- тель, шаговый конвейер ч- Автоматическая установка для обезжиривания Моющий состав, подо- гретый до 60—80° С Автоматическая установка для обмывки Автоматическая установка для сушки Индукционный нагреватель с демагнитизатором Горячая вода 80—90° С Горячий воздух 80—90° С Установка для напрессовки ко- лец Трансформаторное масла Индукционный нагреватель с демагнитизатором, конвейер с автоматическим адресованием
Надеть нагретые кольца на шейки оси и напрессовать их с выдержкой под нагрузкой Установить блок подшипников в корпус буксы. Установить буксу на шейку оси 10 Установить упорное кольцо пе- реднего подшипника на шейку оси. Навинтить гайки на резь- бовую часть оси И Закрепить гайки 12 13 Установить в паз оси стопор- ную планку, совместив ее с шлицем гайки Довернуть гайку до совмеще- ния хвостовика стопорной планки с прорезью шлица гайки Закрепить болтами стопорные планки. Заполнить смазкой се- параторы подшипников в кор- пусе буксы Перед напрессовкой шейки оси смазать трансформаторным маслом. Усилие нагрузки снять после охлаждения * колец. Охлаждение искусственное в масле или естественное в тече- ние 30 мин Корпус буксы предварительно смазывают трансформаторным маслом, лабиринтную часть за- полняют смазкой. Операция выполняется одновременно с двух сторон колесной пары Гайку навинчивают на две-три нитки резьбы вручную При варианте торцового креп- ления с шайбой последнюю устанавливают вместо гайки Стопорную планку установить в такое положение, при кото- ром осевая гайка при после- дующей затяжке (повороте по часовой стрелке) повернулась бы на величину от половины до целой ширины коронки. Опера- ция выполняется вручную Ослабление (поворот) гайки в обратном .направлении не до- пускается СО
Автоматическая установка для запрессовки и охлаждения Трансформаторное масло Дозатор смазки, подъемник с установочным приспособлением То же Электр омеханическа я установ- ка для заворачивания гайки MliHO Электромеханическая установ- ка для заворачивания гайки Гайковерт, дозатор смазки Смазка в количестве 0,15—0,20 кг на одну буксу
*—* a • ч I № операции Последовательность выполнения операций при монтаже буксовых узлов с роликовыми подшипниками поточ- но-автоматизированным способом Условия выполнения операции 14 Установить смотровые и кре- пительные крышки. Запломби- ровать крышки и установить бирки с клеймами Перед установкой крышек за- полнить смазкой торцы под- шипников и полости букс 15 Контроль и приемка колесной пары — 16 Снять собранную колесную па- ру с конвейера и передать на линию окраски - —
Продолжение Оборудование, приспособ- ления, инструмент Применяемый для выполнения операции материал Гайковерт, установка клейме- ния бирок, дозатор смазки Смазка в количестве 0,9—1,0 кг на одну бук- су Контрольный стенд —• Автоматический перегружатель
сл °ъи Рис, 64. Моечно-сушильный агрегат для расконсервации роликовых подшипников: / — отсекатель загружателя; 2-камера первой промывки; 3-камера второй промывки; 4-камера сушки; 5-заслонка; 6- конвейер
Таблица 14 Шейка оси Bhj греннее кольцо подшипника Возмож- ные соче- тания (кольцо— шейка) Натяг, мм Группа Диаметр, мм Группа Диаметр, мм макси- м альный мини- мальный I 1 ол+0 • 0^2 1 йи+0,043 I 130—0,005 I—I 0,057 0,043 II 1 чл—0,0 06 0,010 II—I 0,062 0,049 II—II 0,052 0,040 II 1 Чл+0 0^2 ,034 III 1 зо—0,011 1ои_0>015 III—II 0,057 0,045 IV 1 ЧП—°.016 020 IV—II 0,062 0,050 IV—III 0,053 0,041 III 1 30+^ •083 1OU+0,025 V 130—°’ 021 0,025 V—III 0,058 0,046 Для подсчета величины натяга принимают среднее арифметическое значение замеров при измерении в двух сечениях кольца. Чтобы легче было подбирать подшипники по шейке оси в пределах.допускае- мого натяга, внутренние кольца подшипников разделяют на пять групп в зависимости от величины отклонения посадочного диаметра по сравнению с номинальным (табл. 14). Радиальные зазоры у подшипников измеряют люфтомером типа КН-146. За величину зазора принимается среднее арифметическое зна- чение четырех замеров с повороюм одного кольца относительно дру- гого на 90°. В зависимости от допускаемой величины радиального за- зора устанавливаются три размерные группы подшипников. Группа подшипника Радиальный зазор, мм I 0,115—0,133 II 0, (<34—0,152 III 0,153—0,170 Подбор пары подшипников, устанавливаемых на одну шейку оси, производят по величине радиальных зазоров, разность которых у двух парных подшипников допускается в пределах 0,01—0,02 мм, и по ве- личине осевого перемещения двух подшипников, которая должна быть в пределах 0,62—1,38 мм. Таблица 15 Предподступичная часть оси Лабиринтное кольцо Натяг, мм Группа Диаметр, мм Группа Внутренний диаметр, мм максималь- ный минимальный I II I II 165+° •08 1оо+0,05 165+0.04 0,15 0,15 0,03 0,08 176
Лабиринтные кольца, устанавливаемые на предподступичную часть оси на горячей посадке, подбирают по величине допускаемого натяга. Для определения натяга лабиринтного кольца производят два взаимно перпендикулярных замера внутреннего диаметра. По величине до- пускаемого натяга лабиринтные кольца и предпоступичные части оси можно разделить на две размерные группы (табл. 15). Нормы допусков на размеры для букс и роликовых подшипников определены на основании многочисленных исследований и наблюдений в условиях эксплуатации в течение длительного времени и установлены в следующих пределах. Для роликовых ПОДШИПНИКОВ Радиальный зазор подшипников с наружным диаметром 250 мм в свободном состоянии: для пассажирских вагонов, экс- плуатирующихся со скоростью до 140 км/ч................. 0,115—0,170 мм для пассажирских вагонов, экс- плуатирующихся со скоростью выше 140 км/ч............... 0,130—0,170 мм Для лабиринтного кольца Посадочный диаметр, мм .... 165+0,08 мм Овальность отверстия по диамет- ру 165 мм, не более................. 0,06 мм Конусность, не более................ 0,03 » Лри монтаже буксового узла Зазор между торцевой поверхно- Не допускается стью лабиринтного кольца и ле- (щуп толщиной кальным угольником, а также 0,05 мм не должен между торцом предподступичной проходить в зазор по части оси и лабиринтным кольцом всей окружности) Зазор между торцевыми поверх- ностями внутренних колец, а так- же между бортом внутреннего кольца заднего подшипника и ла- биринтным кольцом..............Не более 0,05 мм Натяг на посадку лабиринтного кольца, мм...................0,08—0,15 » Натяг на посадку внутренних ко- лец подшипников: для букс пассажирских ваго- нов ......................... 0,040—0,050 » для букс грузовых вагонов . . 0,040—0,070 » 55. Технология изготовления букс с подшипниками скольжения Корпуса букс для подшипников скольжения отливают из углеро- дистых сталей марок 15Л или20Л. После термической обработки про- веряют механические свойства и химический состав отливок по образ- цам-свидетелям. Механические свойства отливок характеризуются пределом проч- ности ов == 400 -и 420 МПа (40-—42 кге/мм2) и относительным удли- 177
сенцы и опиливают галтели, а затем проверяют качество каждого под- шипника. Подшипники, залитые баббитомЛ__должны удовлетворять следую- щим требованиям: .цвет .поверхности заливки должен быть матово- серебристым; соединение баббитового слоя с армировкой должно быть плотным (при легком обстукивании молотком слышен чистый звук); на поверхности баббитового слоя не должно быть трещин, раковин и пор. - - Твердость слоя баббита должна быть не ниже 18 НВ по истечении 2,5 ч после заливки или не ниже 23 НВ после 24 ч. В качестве антифрикционного сплава для заливки подшипников применяется кальциевый баббит (ГОСТ 1209—73) следующего состава: Са— 0,85—1,15%; Na — 0,60—0,90%; Al — 0,05—0,20%; Pb— остальное. Содержание в сплаве примесей должно быть не более: Wi — 0,1%; Sb —0,25%; Mg —0,02%; прочих —0,3%. 56. Износы и повреждения буксовых узлов с роликовыми подшипниками Возникновению износов и повреждений в буксовых узлах, могут способствовать многие факторы: конструктивные недостатки и пло- хое качество подшипников; неправильный монтаж буксового узла; неправильная сборка тележек; плохое качество, недостаточное или избыточное количество смазки; попадание в буксу посторонних вклю- чений. У роликовых подшипников бывают дефекты следующих видов: раковины и шелушение металла на дорожках качения колец, ко- торые возникают вследствие усталостных явлений в металле. Они могут появиться и в результате контактных перенапряжений из-за неточности размеров сопрягаемых элементов подшипника, понижен- ного качества металла и неправильной термообработки; мелкие раковины (язвины), трещины на роликах, которые появля- ются из-за неправильной термической обработки; разрывы и трещины в кольцах, отколы бортов колец, возникающие из-за плохого качества металла, нарушений режима термообработки, неточности шлифовки. При неправильном монтаже, особенно при по- садке внутренних колец на шейку оси, также могут появиться эти дефекты; износ сепаратора по внутренней центрирующей поверхности и по перемычкам, трещины и разрушение сепаратора у оснований перемы- чек или по телу, ослабление чеканки сепаратора; повреждение деталей роликового подшипника электротоком, ко- торое может произойти из-за неправильного заземления электрического провода при выполнении сварочных работ на вагоне, а также из-за прохождения через буксы тока от тяговых двигателей или обратного тока от системы электроотопления вагонов при питании их от стацио- нарных установок 3000 В в парке отстоя. В этих случаях на беговых дорожках колец и на роликах появляются повреждения в виде точек, а усталостная прочность подшипников снижается; 1'80
прочие дефекты — износы тор- цов роликов с образованием зау- сенцев, поверхностная и точечная коррозия на дорожках качения, контактная коррозия посадочных поверхностей наружных колец, риски, задиры и т. д. Некоторые дефекты деталей ро- ликового подшипника показаны на рис. 66 : 1 — раковины на до- Рис. 66. Дефекты деталей роликового подшипника рожке качения наружного кольца; 2 — раковины на цилиндрическом ролике; 3 — излом сепаратора; 4 — трещина у основания перемычки; 5 — раковины на внутреннем кольце; 6 — трещина кольца; 7 — откол борта кольца. Повреждения в буксовом узле могут возникнуть также из-за чрез- мерного нагрева буксы с роликовыми подшипниками. Грению букс при движении вагона способствуют следующие причины: заклинивание роликов из-за недостаточного радиального или осе- вого зазора. Уменьшение радиального зазора может быть вызвано разрывом внутреннего или наружного кольца подшипника в эксплуа- тации, а также несоблюдением допускаемых зазоров при монтаже. Осевой зазор между роликами и бортами наружных колец может умень- шиться в процессе эксплуатации из-за перепада температур между ро- ликами и кольцами, так как наружные кольца при движении охлаж- даются более интенсивно. Кроме того, уменьшение осевого зазора мо- жет произойти из-за чрезмерной затяжки крепительной крышки за счет деформации бортов колец; выпадание роликов из-за износов перемычек сепаратора или ос- лабления чеканки перемычек; попадание в буксу металлических осколков при выкрашивании и изломе деталей подшипника, что может произойти из-за недоброка чественности металла и неточности монтажа буксового узла; отсутствие, недостаток, затвердение, разжижение, загрязнение или избыток смазки. При избытке смазки затрудняется вращение ро- ликов. По мере выхода ее излишков через лабиринтное уплотнение грение буксы может прекратиться. Грение роликовых букс благодаря их конструктивным особен- ностям происходит значительно реже, чем буксовых узлов с подшип- никами скольжения. Несмотря на это, для своевременного обнаруже- ния повышения температуры роликовой буксы пассажирские вагоны оборудуют специальными Сигнализирующими устройствами. Термодатчики устройства (рис. 67) размещают на каждой буксе. Реле Р, звонок 3 и сигнальную лампу Л устанавливают на распреде- лительном щите в служебном купе вагона. Реле и все восемь датчиков Д1—Д8 соединены между собой последовательно и находятся под на- пряжением. Ток с плюсового провода идет через предохранитель Пр, реле Р, шюпсельные разъемы ШР, термодатчики и выключатель ВК в минусовый провод, Контакты Р1 и Р2 при исправной цепи разомкнуты. 181
Рис. 67. Схема сигнализирующего устройства для обнаружения нагрева букс При нагреве буксы выше 93° С установленный на ней термодатчик срабатывает за счет выплавления легкоплавкого контакта, электри- ческая цепь разрывается, катушка реле обесточивается и своими раз- мыкающими контактами включает звонок и сигнальную лампу. 57. Система контроля за состоянием буксовых узлов с роликоподшипниками Для содержания букс с роликовыми подшипниками в исправном состоянии и своевременного выявления возможных неисправностей предусмотрено выполнение технических ревизий. Полная ревизия производится при полном освидетельст- вовании колесных пар и при повреждении буксового узла. При полной ревизии буксы демонтируют, промывают и тщательно осматривают все детали буксового узла и колесных пар. Внутренние кольца подшипников на горячей посадке и лабиринт- ные кольца не снимают, если обеспечивается проверка оси и внутрен- них колец ультразвуковым дефектоскопом. Кольца снимают только при их неисправности или расформировании колесных пар. После ремонта деталей буксового узла и колесных пар произво- дится монтаж букс. Предварительно замеряют радиальные и осевые зазоры подшипников, а при горячей посадке — также посадочные от- верстия внутренних колец, если они напрессовываются на шейку оси вновь, и зазоры между торцами роликов и бортами наружных колец. На одну из букс колесной пары после выполнения полной ревизии ставят специальную бирку, укрепленную болтом крепительной крыш- ки. На бирке выбивают номер оси, дату полного освидетельствования колесной пары и условный номер пункта, производившегс это освиде- тельствование и монтаж букс. П р омежуточная ревизия букс сводится к проверке состояния подшипников и качества смазки, для чего достаточно снять смотровую крышку. Промежуточная ревизия производится при обык- новенном освидетельствовании, обточке колесных пар без снятия букс, 182
единой технической ревизий пассажирских вагонов. В процессе ее выполнения проверяют состояние крепительных болтов крышек и сто- порной планки, а также лабиринтное уплотнение. 58. Технология ремонта роликовых подшипников и букс Демонтаж буксового узла на роликовых подшипни- ках, т. е. полная его разборка, осуществляется с применением специ- альной технологической оснастки, которая должна обеспечивать высо- кое качество работ без повреждения деталей. Демонтаж производят ме- ханизированным способом на специализированных участках и поточ- ных линиях или вручную с использованием несложного слесарного ин- струмента и оснастки. Разборочные операции начинают со снятия буксовых крышек, стопорной планки или стопорного кольца, отворачивания торцовой гайки или шайбы. Для отворачивания крепежных деталей применяет- ся поворотное устройство с гайковертами (рис. 68), позволяющее последовательно отвинчивать болты крепительной крышки, стопорной планки и торцовую гайку. Рис. 68. Устройство с гайковер- тами для демонтажа букс 183
На четырехконсольной поворотной раме 8 этого устройства смон- тированы: четырехшпиндельный и восьмишпиндельный гайковерты 4 и 7 для отвертывания болтов крепительной крышки, снабженные электроприводом от двигателя 5 через вал 6\ двухшпиндельный гай- коверт 13 с электроприводом 14 для отвинчивания болтов стопорной планки; одношпиндельный гайковерт 12 с электроприводом 11 для отвертывания торцовой гайки. Рама перемещается в вертикальной плоскости на винте 9 электри- ческого подъемника, установленного на станине 1. В горизонтальной Рис. 69. Установка для 164
плоскости перемещение производится маховиком 3, от которого вра- щение передается роликам 10, расположенным в направляющих 2. Дальнейший демонтаж пр изводят с помощью тельфера или другого грузоподъемного механизма в следующем порядке. Если подшипники смонтированы на горячей посадке, то корпус буксы вместе с блоками подшипников снимают с шейки оси, а внутрен- ние кольца оставляют на шейке. Затем из буксы последовательно вы- нимают при помощи пресса блок переднего подшипника, дистанцион- ное кольцо (если оно имеется), блок заднего подшипника. рыпрессовки закрепительных втулок 185
Б случае когда подшипники смонтированы на холодной посадке, предварительно вынимают закрепительные втулки, для чего исполь- зуют механизированную установку или переносный гидравлический пресс. Механизированная установка (рис. 69) снабжена тележкой 1, перемещающейся по направлению к торцу колесной пары при враще- нии маховика 3. На тележке смонтирован гидравлический пресс 12 с телескопическим устройством для захвата закрепительной втулки подшипника. Процесс выпрессовки осуществляют следующим образом. Переход- ную втулку 10 ввинчивают во внутренний стакан 9 телескопического устройства. Ось втулки центрируют с осью колесной пары вращением маховика 2 и окончательно регулируют соосность при помощи винтов с пружинами 13. Затем переходную втулку подводят к закрепитель- ной втулке и включают электродвигатель 4, вал которого через редук- тор 5 и зубчатые колеса 6, 7, 8 соединен с телескопическим устройством. Происходит навинчивание переходной втулки на закрепительную. Далее включают электродвигатель 17 насоса /6, нагнетающего масло в цилиндр гидравлического пресса по трубопроводам через предо- хранительный клапан 1b и гидрораспределитель 14. Шток поршня 11, соединенный с внутренним стаканом телескопического устройства, перемещается и выводит закрепительную втулку из-под подшипника. Переносный "пресс (рис. 70) конструкции-ЦНИИ МПС удобен и весит всего 12 кг. Гайку пресса навинчивают на резьбу закрепительной втулки до упора кольцевого поршня 1 в торец внутреннего кольца подшипника. Вращением рукоятки 5 стакан 4 передвигают по резьбе малого гидрав- лического цилиндра 3 и упирают в его плунжер. Масло под плунже- ром сжимается и его давление передается в рабочий гидравлический цилиндр 2. В результате кольцевой поршень цилиндра с большим усилием прижимается к внутреннему кольцу подшипника, а обратная Рис. 70. Положение переносного пресса при выпрессовке закрепительной втулки подшипника 186
1 Рис. 71. Размещение индукционного нагревателя на шейке оси реактивная сила сдвигает втулку под внутренним кольцом. После ос- лабления втулка легко снимается с шейки оси вместе с прессом. После снятия передней закрепительной втулки вынимают при по- мощи крючков внутреннее кольцо переднего подшипника вместе с ро- ликами, если подшипник цилиндрический. Сферический подшипник вынимается целиком. Заднюю закрепительную втулку извлекают таким же способом. Затем снимают с шейки оси корпус буксы вместе с оставшимся в ней подшипником. Внутренние кольца подшипников на горячей посадке и лабиринт- ные кольца снимают с помощью индукционного нагревателя. Нагре- ватель 1 (рис. 71) вначале надевают на кольцо 2 переднего подшипника и включают в электрическую сеть. При прохождении тока через об- мотку нагревателя кольцо нагревается, его посадка на шейке оси ос- лабляется и оно легко снимается вместе с нагревателем. Так же сни- мают внутреннее кольцо заднего подшипника 3 и неисправное лаби- ринтное кольцо 4. На рис. 72 показана схема шестипозиционной поточной полуавто- матической линии производительностью 20 тыс. колесных пар и более в год, предназначенной для демонтажа букс с роликовыми подшипни- ками на втулочной и горячей посадке. Перед поточной линией преду- смотрен накопитель 1 колесных пар для регулировки поступления их на демонтажные позиции. I позиция линии оборудована установками 2 и 8 для отвертывания болтов крепительных крышек, стопорных планок, торцовых гаек и для выпрессовки закрепительных втулок. 187
Рис. 72. Схема демонтажной поточной линии На II позиции смонтирован тельфер 7 со специальными захватами для снятия корпусов букс с шеек осей и транспортировки их к моечной машине. Ill позиция оснащена моечной машиной 3 ддя обмывки колесных пар, IV позиция— установкой 4 для магнитной дефектоскопии осей колесньи: пар и внутренних колец роликовых подшипников. " На V позиции установлен стенд 6 со сдвоенным индукционным на- гревателем для снятия внутренних колец подшипников, на V/ пози- ции — стенд £ для снятия лабиринтных колец. Линия оснащена подъемо-поворотными механизмами 10 со сбра- сывающими приспособлениями, которые служат для поднятия и ус- тановки колесной пары по оси действия рабочих органов демонтаж- ных устройств, поворота колесной пары для выполнения работ на вто- рой шейке оси и скатывания колесных пар на следующую позицию. Около поточной линии размещены моечная машина 9 для обмыв- ки корпусов, и крышек букс, оснащенная прессом для предваритель- ной выпрессовки блоков роликовых подшипников, и автоматическая машина 12 для промывки подшипников. Подшипники транспортируют- ся по желобам 11. Сферические подшипники осматривают следующим образом: внут- реннее кольцо подшипника вместе с роликами поворачивают по отно- шению к наружному на 90°; каждый ролик вращают, а затем их вы- нимают по одному из сепаратора через выемку в борте внутреннего кольца с помощью несложных приспособлений и осматривают дорож- ку качения внутреннего кольца через окно сепаратора, проворачивая это кольцо; осматривают дорожку качения и посадочную поверхность наружного кольца; тщательно проверяют места сопряжения перемы- чек с телом сепаратора для выявления трещин. При осмотре цилиндрических подшипников снимают одно из ко- лец (при горячей посадке — внутреннее, при втулочной — наружное) и проверяют состояние дорожек качения и посадочных мест. Ролики для осмотрэ вынимают различными способами в зависимости от конст- рукции сепаратора. У облегченного сепаратора ролики из гнезд не вы- нимают и осматривают вместе с ним. Проверяют состояние бортов под- шипниковых колец. 188
Магнитная дефектоскопия деталей роликовых подшипников осу- ществляется комбинированным способом, т. е. сочетанием полюсного (нормального) и циркулярного (кругового) способов намагничивания. Это позволяет выявить трещины любой ориентации. В детали возбуждаются одновременно два магнитных поля, си- ловые линии которых взаимно перпендикулярны. Полюсное магнитное поле получается путем пропускания электрического тока через соле- ноид или кольцо, обхватывающее проверяемую деталь, а циркуляр- ное — путем пропускания тока через намагничивающий стержень или ролик. Намагничивание производится импульсным током и происходит мгновенно (на тысячные доли секунды включается ток большой силы и низкого напряжения). Источником импульсов тока является мгно- венный разряд батареи конденсаторов, имеющейся в электрической цепи дефектоскопного устройства. Поел? намагничивания деталь обливают магнитной суспензией, осматривают и затем размагничивают. При неполном размагничива- нии к деталям подшипника могут прилипать металлические частицы, образующиеся от истирания в процессе эксплуатации, что может при- вести к ускоренному износу подшипников. Дефектоскопная установка для выявления трещин во внутренних и наружных кольцах и роликах подшипников состоит из стенда для намагничивания, стола для осмотра намагниченных деталей и демаг- нитизатора. В электрическую часть намагничивающего стенда входят: выпря- мительный мост 1 (рис. 73) из четырех диодов Д246А; резистор 3 для регулирования напряжения заряда конденсаторной батареи 10\ маг- нитный пускатель 4 для включения батареи в намагничивающую сеть; кремниевый тиристор 5 для пропуска импульса намагничивающего тока в заданном направлении; стержень 7 для кругового намагничивания проверяемого кольца 9; виток 8 для намагничивания кольца 9 вдоль оси (полюсное намагничивание); переключатель 6 для изменения на- правления импульса намагничивающего тока в витке 8; выключатель 2 для отключения цепи заряда конденсаторной батареи в момент ее разряда на намагничивающие цепи. Стержень 7 при контроле входит внутрь кольца, замыкая намагни- чивающий контур, а контролируемый ролик плотно зажимается меж- ду стержнем и нижним контактом намагничивающего контура. Им- пульс разрядного тока составляет 15 000—20 000 А. Рис. 73. Принципиальная схема намагничивающего стенда 189
На столе для осмотра намагниченных деталей установлено приспо- собление в виде двух валиков, на которые кладется намагниченная деталь. Демагнитизатор состоит’из соленоида, в котором имеется лоток для перемещения деталей подшипников при размагничивании. Раз- магничивание осуществляется воздействием на намагниченную деталь переменным по направлению и постоянно уменьшающимся по величине магнитным полем. На вагоноремонтных заводах и в вагонных депо производится те. кущий ремонт' роликовых подшипников, который сводится к их раз- борке, осмотру и браковке деталей, исправлению некоторых дефектов, сборке и парной комплектовке подшипников. Установлены два вида ремонта подшипников — без переборки ро- ликов и с переборкой. Детали с незначительными дефектами, например ролики с мелкими рисками, наминами, вмятинами и точечной коррозией и подшипниковые кольца с такими же дефектами на дорожках качения, не бракуются. При текущем ремонте производятся шлифовка рабочей поверх- ности роликов, зачистка торцов от задиров и заусенцев, зачистка ко- лец и сепараторов от коррозии, запиливание острых углов в месте при- мыкания перемычки к телу сепаратора, восстановление чеканки сепа- ратора, зачистка бортов у наружных колец, зачистка закрепительных втулок. После осмотра или ремонта подшипники собирают в обратной пос- ледовательности, проверяя радиальные и осевые зазоры. Буксы, поступившие в ремонт, после обмывки осматривают с целью обнаружения трещин и выработки. Продольные задиры или риски на внутренней поверхности буксы могут появиться при выпрессовке наружных колец. Кромки задиров и рисок зачищают. В процессе эксплуатации иногда возникает контактная коррозия на внутренней поверхности букс. При ремонте снимают верхний кор- розированный слой. Следы коррозии разрешается оставлять. Ржавчину, заусенцы, забоины, вмятины на лабиринтных проточ- ках зачищают или устраняют обточкой на токарном станке. Выработки на внутренней поверхности буксы от проворачивания наружных колец подшипников восстанавливают гальваническим ос- таливанием с последующей доводкой размеров на круглошлифовальном станке. Разработка стенок отверстия в кронштейне бесчелюстной буксы из-за неправильной установки шпинтонов, излома или неправильной подборки буксовых пружин по жесткости устраняется электронаплав- кой с последующей зачисткой. Изломанные болты крепления буксовой крышки высверливают с исправлением резьбы в корпусе буксы. Трещины в корпусе (например, в бесчелюстных буксах в местах сопряжения с кронштейном) разделывают и заваривают дуговой свар- кой электродами Э42, Э46, Э42А, порошковой проволокой ПП-ТН250 или ПП-ТН350 или под слоем флюса. 190
59. Износи и повреждения буксовых узлов с подшипниками скольжения В процессе эксплуатации детали буксовых узлов вагонов изнаши- ваются и повреждаются. Наиболее характерные повреждения подшиников скольжения —- естественный износ баббитового слоя износ заплечиков и упорно- го бурта','трещины, оШТО’Ъг; оГСтавание и выдавливание баббита, от- коль- и трещины корпуса подшипника И армировки, ослабление арми- ровки и образование зазоров между ею и корпусом. Подшипники скольжения перед ремонтом осматриваю! с обстуки- ванием молотком. Дребезжание указывает на отставание баббитового слоя или армировки. Ослабление баббитового слоя и армировки явля- ется следствием ненадежности их крепления в пазах и выточках в виде «ласточкина хвоста». Трещины в баббитовом слое появляются при наличии зазоров меж- ду армировкой и баббитом. Пористость и раковины д баббите, кото- рые образуются из-за неправильного состава шихты и нарушений тем- пературного режима плавки, а также повышенное или пониженное содержание натрия в сплаве также приводят к появлению трещин. Выдавливание баббита сопровождается возникновением трещин и отколов и происходит при увеличении удельного давления на подшипник. Это может произойти, например, при малом угле обхва- та шейки подшипником или при увеличении нагрузки на ось. Пони- женное содержание кальция в баббите способствует возрастанию вы- давливания. Грение букс в большинстве случаев приводит к разрушению дета- лей буксового узла, а при несвоевременной остановке поезда может закончиться изломом шейки оси. Причинами нагрева букс с подшипниками скольжения могут быть: неправильная подгонка подшипников по шейке оси —- несоблюде- ние установленных допусков по длине (разбег) и диаметру шейки, от- сутствие или неправильные размеры холодильников; низкое качество баббитового слоя, выкрашивание и выдавливание; неправильная сборка буксового узла (например, перекос подшип- ника в буксе); неправильная заправка букс польстерами или подбивочными ва- ликами, неисправность польстеров, оседание, смерзание и загрязнение валиков; наличие в буксе загрязненного или обводненного масла, недоста- ток масла, применение несезонных масел; попадание в буксу песка или металлических включений. 60. Технология ремонта подшипников скольжения и букс для них Изношенные -заплечики и уподные бурты стальных корпусов под- шипников нацлавляют электрической сваркой (оучной или полуавто-' матической под слоем флюса) с последующей механической обработкой. -----~ 191-
Износ, зрещичы и изломы бронзовой армировки устраняют газо- вой наплавкой бронзовыми прутками марки ОЦС-5-5-5 с предвари- тельным подогревом корпуса до 250° С. Ослабшие заклепки армировки высверливают и заменяют но- выми бронзовыми^ медными или латунными. Заклепки расклепывают с обеих сторон впотай и зачищаю?. Ослабление армировки устраняют раздачей бронзы в пазах корпуса с помошью пневматического молотка или на гидравлическом прессе. Выработки галтелей, трещины, местные отколы баббитовой заливки устраняют газовой наплавкой баббитом. Трещины предварительно разделывают до армировки. Подшипники, подлежащие перезаливке, промывают в 2—3-про- центном растворе каустической соды и обмывают горячей водой. За- тем баббитовую заливку подплавляют в электропечи с нагревом до 360—420° С и путем встряхивания отделяют от корпуса. Остатки баббита в пазах выплавляются при подогреве до 440—500° С и повтор- но не используются. Далее подшипники очищают от остатков баббита и окалины ме- таллическими щетками и проверяют прочность крепления армировки, обстукивая молотком. При необходимости корпус и армировку ремон- тирую! Подготовленные корпуса устанавливают в специальные литейные формы с сердечниками, которые позволяю^ заливать подшипники по градациям, соответствующим определенным размерам диаметра и длины шейки оси. Собранные формы сжимают хомутами, обмазывают глиной, подогревают в электропечи и заливают кальциевым баббитом (см. п. 55). При составлении шихты используют старый баббит от 20 до 50% по массе в зависимости от содержания кальция в новом баббите, ко- торое должно быть от 0,85 до 1,15%. Остывшие формы разбирают, подшипники очищают от обмазки и заусенцев и проверяют твердость баббитового слоя. На боковой по- верхности корпуса наносят клейма — условный немев пункта, про- изводившего заливку, и дату. Залитые подшипники растачивают на расточных или горизонталь- но-фрезерных станках. Диаметр расточенного подшипника должен быть больше диаметра шейки на 1—2 мм Затем обрабатывают галтели и снимают, кромки (холодильники) вдоль подшипника с обеих сторон. Ремонт и заливку подшипников осуществляют в специализирован- ных отделениях (рис. 74), где предусмотрены заливочный I и ремонт- ный II участки. Поступившие в ремонт подшипники укладывают на стеллаж I, откуда подают в моечную машину 2, и после промывки осматривают на столе 4. Подшипники, подлежащие ремонту баббитового слоя, пе- редают через окно 3 на ремонтный участок и размещают на стеллаже 43. На стол 5 кладут подшипники, из которых необходимо удалить старый баббит. Затем эти подшипники укладывают на тележку транс- портера 6 баббитом вниз и помещают в электропечь 7. 192
Рис. 74. Планировка отделения ремонта и заливки подшипников скольжения После удаления баббита подшипники остывают в камере 8 и по- двергаются механической очистке в камере 9. На столе 10 осматривают и проверяют армировку. Здесь же ее ук- репляют. При необходимости выполнения наплавочных работ (при де- повском и текущем ремонте) и замены заклепок подшипники через окно 36 направляют на ремонтный участок. Стол 11 предназначен для сборки форм. Собранные формы устанав- ливают на тележку 12 и подают в электропечь 13 для подогрева и суш- ки. В камере 14 производится заливка подшипников, в камере 15 — остывание после заливки. На столе 18, оборудованном вытяжной вен- тиляцией, выполняется разборка форм и механическая очистка под- шипников. Затем подшипники подают на стол 21 для обрубки, зачистки и клеймения, а тележка опускается с помощью лифта 19 и понизу воз- вращается на позицию сборки форм. Перемещение тележки поверху и понизу осуществляется электро- приводными механизмами 16 и 17. На станке 22 подшипники растачивают и после этого укладывают на стеллаж 23. Подшипники, предназначенные для хранения сроком более 10 месяцев, помещают на стеллаж 25, а затем пропитывают осевым маслом в течение 2 ч в ванне 26. На стеллаже 27 лежат пропитанные подшипники. Подготовка шихты производится в средней части отделения, где установлены бункер 34 для нового баббита (ломка баббитовых чушек производится на Прессе 24), бункер 31 для брикетов стружки (запас брикетов хранится в стеллаже 20), весы 33, стол 29 для приготовления шихты. Здесь же располагается пресс Бринелля 30 и рабочий стол 32 бригадира. 7 Зак. 832 193
В помещении □! электрораспре- делительный щит 35 и тельфер 23 грузоподъемностью 0,5 т. Вентиля- ционная установка 45 размещена вне помещения. На ремонтном участке имеется стол 37 для подшипников с неис- правностями армировки, выявленными после выплавки баббита, на- стольный сверлильный станок 38 для высверливания заклепок, пресс 39 для закрепления армировки. Наплавка изношенной армировки при деповском и текущем ремонте вагонов производится в кабине 40, баббитовой заливки — в кабине 41, стальных корпусов — в кабине 42. Отремонтированные подшипники поступают на стеллаж 44. У корпусов букс для подшипников скольжения после осмотра устраняют выявленные неисправности. Изношенные направляющие пазы восстанавливают наплавкой с по- следующей Механической обработкой при усдовии, что величина износа не превышает половины толщины стенки. Упоры для буксовых вкладышей и подшипников при износе нап- лавляют и подвер] эют механической обработке? Изношенный гребень упора для крышки буксы также восстанавли- вают наплавкой.- " Трещины, которые появляются у кромок отверстия для буксовой крышки? в стенках пазов для_пылевой шайбы и на ребрах в местах опо- ры потолка буксы, заваривают электросваркой. Трещины в стальных штампованных буксовых крышках заваривают электросваркой, в крышках из ковкого чугуна — газовой сваркой с применением брон- зовых или латунных прутков. Ослабленные или изломанные заклепки крепления пружины крышки подтягивают или заменяют Ремонт корпусов букс производится с применением дуговой свар- ки электродами Э42, Э46, Э42А, полуавтоматической под слоем флюса или порошковой проволокой. Для наплавки рекомендуются электро- ды ЗН-15ГЗ-25.
. -_______ Раздел третий__ . ____ ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ ТЕЛЕЖЕК И ЭЛЕМЕНТОВ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ Глава XI ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ 61. Технология изготовления тележек грузовых вагонов Рассмотрим технологию изготовления двухосной тележки типа ЦНИИ-ХЗ-О, применяющейся для четырех- и восьмиосных грузо- вых вагонов всех типов. Тележка ЦНИИ-ХЗ-О состоит из следующих основных узлов: боковых рам (боковин), колесных пар с буксами, надрессорной балки, комплекта рессорного подвешивания и рычажной тормозной передачи. Боковины и надрессорные балки представляют собой монолитные детали сложной конфигурации, которые отливают из стали, выплавленной в мартеновских или электрических печах. Химический состав такой стали следующий (в %): С—0,16—0,27; Мп—0,5—1,0; Si — 0,2—0,5; Р—не более 0,05; S—не более 0,05; Ni — не более 0,3; Сг — не более 0,3; Си — не более 0,3. По механическим свойствам сталь после термической обработки должна удовлетворять следующим требованиям: временное сопротив- ление разрыву — не менее 420 МПа (42 кгс/мм2); предел текучести — не менее 250 МПа (25 кгс/мм2); относительное удлинение — не менее 20%; ударная вязкость — не менее 0,5 МДж/м2 (5 кгс/см2). Для анализа структуры металла после термообработки на отлив- ках предусматривают контрольные приливы сечением 15x20 мм и высотой 25 мм. Анализ структуры отливки производится по излому контрольных приливов. Штампованно-сварные конструкции узлов тележек изготовляют из углеродистой стали марки ВСтЗспб (ГОСТ 380—71), низколегиро- ванных сталей марок 09Г2С и 09Г2Д (ГОСТ 5058—65), 10Г2С1 (ГОСТ 5520—69) и др. Прокатная углеродистая сталь для изготовления сварных деталей тележек должна содержать углерода не более 0,23%. Подготовку кро- мок под сварку производят только механической обработкой. Техно- логический процесс изготовления литых боковин и надрессорных ба- лок предусматривает несколько операций: приготовление формо- вочных и стержневых смесей; приготовление жидкого металла; формовку, разливку металла по формам; охлаждение отливок; вы- бивку опок; обрубку1 и зачистку отливок; термическую, механичес- кую обработку и контроль качества. 7* 195
Формовочные и стержневые смеси Приготовляют в закрытых бе- гунах моделей 112 и 114 с механизированной дозировкой составляю- щих и автоматическим управлением. Исходными материалами для стержневой смеси служат песок и бокситная суспензия на жидком стекле. Формовочная смесь приготовляется из сухого песка, сухого мо- лотого бентонита и сульфита. Средние и крупные стержни изготовляют на пневматических встря- хивающих машинах с перекидным и поворотными столами. Сушку стержней осуществляют в проходных конвейерных камерах, разде- ленных на три зоны: подогрева до 120° С, сушки при 240° С и охлаж- дения холодным воздухом. Литейные формы для боковин и надрессорных балок изготовляют на встряхивающих пневматических формовочных машинах с перекид- ным столом грузоподъемностью 6500 кг или способом дифференциаль- ного прессования на специальных гидравлических прессах. Собранные формы транспортируют на заливку, которая произво- дится из ковшей емкостью 35 т. Залитые формы охлаждаются непо- средственно на конвейерах. Затем из форм выбивают стержни на механических инерционных решетках грузоподъемностью 7 т, после чего отливки направляют на очистку в проходных камерах, оснащенных 12-ю дробеметными ап- паратами. Очищенные отливки поступают на рабочее место обрезки приливов литья, противоусадочных ребер и исправления дефектов. Для отбив, ки легкоотделяемых прибылей применяется установка с маятниковым копром. Термическая обработка (нормализация) боковин и надрессорных балок осуществляется в проходных печах при температуре 915 ± 15° С. Боковина достигает требуемой температуры через 2 ч и после этого вы- держивается в печи в течение 4 ч. Надрессорная балка после нагрева до 900° С выдерживается в печи 2,5 ч. • После термообработки производится зачистка плоскостей буксо- вых проемов боковины на двухшпиндельном горизонтально-фрезер- ном станке и сверление отверстий в кронштейнах подвесок башмаков на радиально-сверлильном станке. Дальнейшая обработка боковин заключается в выполнении опе- раций по установке фрикционных планок — сверлении отверстий под заклепки и приклепке планок. Сверление отверстий диаметром 17 мм производится на станке, оборудованном силовой головкой с восьмишпиндельным приспособ- лением (рис. 75). Одновременно сверлятся две боковины с одной сто- роны. После поворота боковин на 180° сверлят отверстия с противопо- ложной стороны. Фрикционные планки приклепывают нагретыми до 1000—1050° С заклепками диаметром 16 мм с помощью подвесной гидравлической скобы. При обработке надрессорной балки выполняют также следующие операции: 196
Рис. 75. Восьмишпиндельный станок для сверления отверстий в боковых рамах тележки: 1 — каретка; 2 — шпиндельная коробка; 3 — силовая головка; 4 — станина сверление двух отверстий диаметром 13 мм для крепления державки «мертвой точки» рычажной передачи тормоза на радиально-сверлиль- ном станке по кондуктору; расточку подпятника многорезцовой головкой на горизонтально-- расточном станке. За один проход обрабатываются одновременно все поверхности подпятника: основание, торец наружного бурта и торец шкворневого прилива; приклепку державки при помощи скобы с пневмо- или гидроприво- дом. Сборка тележек ЦНИИ-ХЗ-О осуществляется с соблюде- нием следующих основных требований. В одной тележке разность диаметров колес по кругу катания до- пускается не более 6 мм; на тележку устанавливают боковины с раз- ностью размеров между внутренними гранями крайних челюстей бук- совых проемов не более 2 мм (по базовому размеру 2185t_75 мм боко- вины разделяются на шесть групп с интервалом 2 мм). Подбор боковин по группам производится по числу шишек, кото- рые специально отливаются на боковине. После измерения фактиче- ского базового размера шишки срубают в таком количестве, чтобы оставшееся их число соответствовало номеру группы. На одну тележ- ку устанавливают боковины одной группы. Пружины центрального подвешивания подбирают в комплект на те- лежку с разностью по высоте не более 3 мм, чтобы при сборке обеспе- чивалось прилегание опорных поверхностей боковин и корпусов букс. Сборка тележки ЦНИИ-ХЗ-О осуществляется на поточной линии, состоящей из четырех рабочих позиций, на которых выполняется оп- ределенный объем работ. На I позиции установлен стенд для размещения надрессорной бал- ки. Сначала сна концы надрессорной балки навешивают боковины. Затем устанавливают пружинные комплекты в гнезда боковин и встав- ляют клиновые фрикционные амортизаторы в гнезда надрессорной балки. Сборка на I позиции заканчивается установкой триангеля в сборе. 197
11 позиция предназначена для подкатки колесных пар, которые подбирают по размерам диаметра по кругу катания и устанавливают на расстоянии 1850 мм. Боковины тележки, собранные с надрессорной балкой на I позиции, при помощи кран-балки опускают на колесные пары, совмещая направ- ляющие боковин и букс. Затем регулируют центральное подвешивание и проверяют плотность прилегания боковин к опорным местам букс. На III позиции монтируют рычажную тормознуло передачу тележки: закрепляют валиками подвески тормозных башмаков на боковинах, соединяют вертикальные рычаги с распорной тягой и распоркой три- ангеля. Все устанавливаемые валики предварительно смазывают консис- тентной смазкой и шплинтуют. По окончании монтажа произво- дится регулировка рычажной передачи, после чего тележка передает- ся на следующую позицию. IV позиция предназначена для установки шкворня и скользунов. На опоры скользунов укладывают колпаки и закрепляют их болтами. Затем проверяется правильность сборки в соответствии с чертежами, после чего тележка передается на окончательную окраску. На полностью собранной тележке контролируют следующие раз- меры (рис. 76): 803t?i°8 мм— высоту в свободном состоянии от уров- ня головки рельсов до поверхности подпятника; 95 мм— расстояние между плоскостями подпятника и скользунов. Прилегание опорных поверхностей боковины тележки и корпуса буксы проверяют щупом толщиной 1 мм, который не должен проходить между сопрягаемыми поверхностями. Кузов восьмиосного вагона опирается на две четырехосные тележ- ки, каждая из которых состоит из двух типовых двухосных тележек, связанных между собой соединительной балкой литой или штампован но-сварной конструкции. Литая соединительная балка (рис. 77) представ- ляет собой монолитную деталь коробчатого сечения из мартеновской стали следующего химического состава (в %): С—не более 0,27; Мп — 0,9; Р — 0,05; S — 0,05; легирующих элементов (Cr, Ni, Си) — не более чем по 0,3. Металл соединительных балок по механическим свойствам должен удовлетворять требованиям, указанным для надрес- сорных балок. Сварная соединительная балка (рис. 78) состо- ит из следующих элементов: двух штампованных желобов /; верхнего листа 2 толщиной 16 мм; нижнего листа 3 толщиной 20 мм; четырех опор крайних скользунов 4, которые сварены из нижних наклонных листов 5, верхних листов и ребер жесткости; двух отливок крайних пятников 6, одной отливки центрального подпятника 7. Верхний лист по контуру и шпоночным отверстиям 8 приварива- ется к горизонтальным стенкам желобов, а нижний лист — к верти- кальным стенкам, В средней части балки верхний лист опирается на продольные и поперечные ребра жесткости. В местах изгибов верх- ний и нижний листы также связаны ребрами жесткости. Подпятник приварен по контуру отливки к верхнему листу балки. Пятники при- 198
Рис. 76. Основные размеры, проверяемые на собранной тележке Рис. 77- Литая соединительная балка /644 199
A 1 Рис. 78. Сварная соединительная балка варены к нижнему листу по контуру его выреза и к верхнему листу по контуру отверстия для шкворня и шпоночных вырезов. Масса литой балки составляет 2350—2400 кг, сварной —1850—- 1900 кг. Сварной вариант более надежен в эксплуатации, чем литой. Литые балки значительно тяжелее сварных и, кроме того, в них неред- ко имеются скрытые пороки литья — раковины, глубинные трещины, пригары формовочной земли, присущие стальным отливкам сложной конфигурации. Вместе с тем соединительные балки всех существующих конструк- ций обладают общим недостатком—нетехнологичностью изготовления в условиях серийного производства. Поэтому задача создания рацио- нальной конструкции соединительной балки и технологии ее изготов- ления остается актуальной, так как количество большегрузных ваго- нов на железных дорогах все увеличивается. 62. Технология изготовления тележек пассажирских вагонов Рассмотрим технологию изготовления бесчелюстной тележки типа КВЗ-ЦНИИ, которая применяется для всех вновь строящихся пассажирских вагонов. Конструктивно тележка в достаточной степени технологична. Она состоит из следующих основных узлов: рамы, надрессорной балки, колесных пар, центрального и буксового подвешивания, рычажной тормозной передачи, привода генератора, гидравлических гасителей колебаний. Рама тележки штампованно-сварной конструкции собрана из продольных и поперечных балок. Процесс изготовления рамы под- разделяется на несколько операций: изготовление узлов рамы, сбор- 200
ка узлов, сварка рамы, установка плит шдинтонов, механическая обра- ботка рамы/ окончательная сборка рамы, контроль качества сборки, обезжиривание, очистка, окраска изготовленной рамы. Боковую продольную балку рамы коробчатого сечения изготовля- ют так. Подбирают два швеллера (№ 20 длиной 3900 ± 3 мм) с раз- ницей размеров по высоте не более 2 мм. На концах швеллеров в верти- кальной полке делают клинообразные вырезы длиной 600 мм, верхнюю полку подгибают до соприкосновения линий выреза и приваривают двусторонней сваркой. Подготовленные два швеллера устанавливают в приспособление для сборки (рис. 79), которое позволяет поворачивать балку при свар- ке. Сварка продольных швов выполняется автоматом Т-32 под слоем флюса. Собранную балку передают на следующую позицию, где в поворот- ном кондукторе устанавливают усиливающие нижние и верхние лис- ты, обечайки сквозных отверстий и накладки. Детали балки закрепля- ют прижимами кондуктора, соединяют между собой прихватками и затем сваривают полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. После проверки правильности сборки продольную балку пере- мещают на позицию общей сборки рамы. Средние поперечные балки рамы также имеют в поперечном сече- нии коробчатый профиль и свариваются из штампованных листов — двух вертикальных и двух горизонтальных нижнего и верхнего 3500 Рис. 79. Кантователь для сборки и сварки продольной балки тележки: б 7 — стойки; 2, 5 — захваты; 3 — винтовой зажим; 4 — свариваемая продольная балка; 6 — вал привода; 8 — муфта; 9 — червячный редуктор; 10 — электродвигатель. 201
Сборка осуществляется в кондукторе с базированием по отверстиям для предохранительных скоб центрального подвешивания. Сварка балки осуществляется в поворотной установке автоматической голов- кой типа АБС. Продольные вспомогательные и концевые поперечные балки рамы тележки изготовляют методом горячей штамповки из листовой стали толщиной 14 мм. Общая сборка рамы производится на стационарном кондукторе (рис. 80) в нормальном положении. На основании кондуктора уста- навливают вначале одну продольную балку с фиксацией по отверсти- ям подвесок центрального подвешивания и ставят две поперечные Рис. 80. Кондуктор для сборки и сварки рамы тележки: / — основание; 2 — пневматический прижим для концевой балки; 3 — собираемая рама те- лежки; 4 и 5 — пневмоприжимы соответственно для продольной и поперечной балок; 6 — упор-ф’иксатор для промежуточных балок; 7 — упор для установки поперечных балок; 8 и 9 — фиксаторы для установки соответственно поперечных и продольных балок; 10 — фиксатор для установки тормозных кронштейнов 202
балки по плавающим фиксаторам. Затем подают вторую продольную балку и укладывают на опоры кондуктора, совмещая стыки ее гори- зонтальных листов с листами поперечной балки. После совмещения стыкуемых мест узлы поджимают горизонталь- ными пневмоприжимами и закрепляют вертикальными. Собрав основ- ные узлы рамы, устаналивают кснцевые и промежуточные продоль- ные балки. Детали собранной в кондукторе рамы соединяют прихватками и затем сваривают открытые швы полуавтоматами типа А-537 в среде углекислого газа. По окончании сварки рама поступает на стенд второй сборки, где по накладному кондуктору устанавливают и приваривают полу- автоматической сваркой опорные плиты шпинтонов буксовых узлов. Чтобы обеспечить размещение в одной плоскости мест под шпинтоны (допускается неплоскостность 3 мм на длине рамы), плиты изготовляют с припуском 12—15 мм на механическую обработку, которая осущест- вляется на двухшпиндельном вертикально-фрезерном станке порталь- ного типа. После обработки раму передают на позицию сборки и при- варки направляющих колец шпинтонов, кронштейнов гидрогасителей и поводков. После завершения всех сборочно-сварочных операций рама пере- дается конвейером на участок дробеструйной очистки, грунтовки, окраски и сушки. Заключительными операциями изготовления рамы тележки явля- ются сверление отверстий для крепления шпинтонов, предохрани- тельных скоб, тормозных устройств и других деталей и установка шпинтонов. Надрессорная балка тележки выполнена в виде свар- ной конструкции коробчатого сечения и состоит из следующих основ- ных элементов: верхнего пояса, крестовины, опорных узлов, кронш- тейнов поводков, опор скользунов. Элементы надрессорной балки перед сборкой и сваркой покрывают декстринно-меловым составом, предохраняющим поверхности от прилипания сварочных брызг. Об- щая сборка балки в условиях серийного производства осуществляется на поточной линии. I позиция поточной линии оборудована кондуктором, на который устанавливают базовый узел надрессорной балки — верхний пояс. Затем устанавливают крестовину, опорные узлы и боковые листы. Собранные элементы сваривают с внутренней стероны полуавтомати- ческой сваркой в среде углекислого газа с использованием полуавто- мата А-537. После это/о укладывают нижний лист балки, усиливающие накладки и соединяют их с боковыми листами с помощью прихваток. II позиция предназначена для сварки собранного узла в среде уг- лекислого газа полуавтоматом А-537 и оборудована двухстоечным кантователей для балки. На III позиции на балку устанавливают кронштейны гидрогаси- телей и поводков, опоры скользунов. Сборка осуществляется в пово- ротном кондукторе. Собранные узлы скрепляют прихватками и пере- дают балку на следующую позицию. 203
IV позиция оборудована кантователем для окончательной сборки и сварки балки полуавтоматами А-537. Здесь же сварные швы зачи- щают. На V позиции надрессорную балку устанавливают на контрольный стенд, проверяют ее геометрические размеры, осматривают сварные швы и проверяют их с помощью ультразвукового дефектоскопа. На заключительной VI позиции производится дробеструйная очистка балки в камере проходного типа от пригаров, шлака, свароч- ных брызг. После очистки надрессорную балку покрывают грунто- вкой ФЛ-ОЗ-К, окрашивают черной эмалью ПФ-115 или МС-17, сушат в камере и передают на общую сборку тележек. Общая сборка тележек осуществляется на поточной линии, состоящей из семи рабочих позиций. I позиция оборудована сборочным стендом с фиксаторами для ко- лесных пар, которые подбирают с разницей диаметров по кругу ката- ния не более 6 мм.,На закрепленные фиксаторами колесные пары мон- тируют буксовые пружинные комплекты. Затем на опору стенда уста- навливают поддон центрального подвешивания с комплектом пружин, на которые затем укладывают надрессорную балку так, чтобы внутрен- ние пружины комплектов вошли в ее гнезда. Далее с помощью кран- балки опускают раму на колесные пары, совмещая хвостовики шпинто- нов с отверстиями в кронштейнах букс, и гидравлическими домкратами стенда поднимают поддон, сжимая пружинные комплекты. Устанав- ливают подвески центрального подвешивания (серьги, тяги и подшип- ники), соединяя поддон с рамой тележки. Серьги подбирают попарно с разницей по длине не более 0,5 мм. На резьбовые концы шпинто- нов наворачивают крепежные гайки. Рис. 81. Гидравлический стенд для регулировки надрессорного подвешива- ния тележки 204
Рис. 82. Места проверки зазоров между деталями собранной тележки: 1, 3, 4, 7 — регулировочные прокладки; 2 — съемный горизонтальный скользун; 5, 6 — пружинный комплект; 8—гайка предохранительного стержня;. 9-— надрессорная балка; 10 — вертикальные скользуны; 11 — поводок; 12 — под- пятник Собранную тележку освобождают от прижимов стенда и перекаты- вают на следующую позицию с помощью напольного конвейера. На II позиции производится монтаж: рычажной тормозной пере- дачи тележки. Валики, соединяющие рычаги, затяжки и тяги, устанавливают го- ловками внутрь тележки и шплинтуют. После монтажа рычажной передачи устанавливают и крепят предо- хранительные скобы и перекатывают тележку на следующую позицию.. 205
Ill позиция предназначена для затяжки гаек шпинтонов и цент- рального подвешивания. Здесь также устанавливают гидравлические гасители колебаний, продольные поводки, скользуны, навешивают генератор и привод генератора (для тележки котловой стороны). IV позиция оборудована специальным гидравлическим стендом (рис. 81), имитирующим вертикальную нагрузку на тележку от веса вагона. Здесь производится регулировка зазоров боковых поперечных и продольных скользунов, а также положения надрессорной балки относительно рамы тележки. Зазоры регулируют с помощью прокла- док, а положение балки — с помощью поводков. Размеры зазоров (рис. 82) должны быть: а, = 16±Л мм; 6 = 5 мм; в > 35 мм (2 в — 85± ± 5 мм); а 7 мм. По окончании регулировки тележку перекатывают на позицию V, где устанавливают фирменные таблички и полностью проверяют качество сборки. Дефекты, выявленные при осмотре, исправляют, оформляют паспорт на тележку и передают ее на позиции VI и VII для обезжиривания поверхностей, окраски и сушки. 63. Технология изготовления рессор и пружин Рессоры и пружины должны обладать достаточной статической, динамической и усталостной прочностью, пластичностью и сохранять свои упругие свойства в течение всего срока работы. Лисговые рессоры всех типов и винтовые пружины для вагонов изготовляют из кремнистых рессорно-пружинных сталей марок 55С2 и 60С2 (ГОСТ 14959—69) с химическим составом, указанным в табл. 16. Таблица 16 Марка стали Содержание, % углерода марганца кремния серы | фосфора | никеля | хрома Не более 55С2 60С2 0,52—0,60 0, ГУ—0,65 0,6—0,9 ,1,5—2,0 0,04 0,04 0,4 0,3 Механические свойства сталей после термической обработки долж- ны быть не менее: предел текучести — 1200 МПа (120 кгс/мм2); предел прочности 1300 МПа (130 кгс/мм2). Для изготовления листовых рессор используют полосовой прокат желобчатого прямоугольного сечения (ГОСТ 7419—74), технологи- ческая схема изготовления приведена в табл, 17. Испытание рессорных комплектов осуществляется согласно тре- бованиям ГОСТ 1425—62, по которым определяют отсутствие остаточ- ной деформации под действием пробной нагрузки и действительный прогиб под рабочей статической нагрузкой. 206
Таблица 17 Наименование и эскиз операций технологического процесса изго- товления листовых рессор Оборудование, инструмент, режим выполнения операции Входной контроль исходного мате- риала Выборочно 2% от партии по ГССТ 14959—69 Резка заготовок листов по размеру L П р есс-.и ож1н ицы Обрезка концов наборных листов по трапеции Пресс-ножницы, штамп Зачистка заусенцев после обрезки Сверление и зенкование отверстий в коренных листах Зачистной станок Сверлильный станок, кондуктор Сверление и зенкование отверстий в наконечниках А . То же 522 220 уф Ц > ф ф ф ф А-А повернуто Вариант! Вариант П Нагрев листов под гибку и закалку Печь с толкателем. Температура нагрева 900—950° С, время нагрева 30—35 мин 207
Продолжение Наименование и эскиз операций технологического процесса изго- товления листовых рессор Оборудование, инструмент, режим выполнения операции Гибка и закалка листов одновремен- но с одного нагрева Отпуск рессорных листов (макси- мальный интервал между закалкой и отпуском 4 ч) Контроль листов после закалки и от- пуска Подбор рессорных листов в секцию Упрочнение листов методом наклепа дробью с вогнутой стороны Сборка листов секции на централь- ную заклепку Установка хомута в горячем состоя- нии с двукратным обжатием Испытание секции рессоры под на- грузкой Р Гибочно-закалочный агрегат барабанно- го типа. Температура закалки 840— 880° С, температура масла 18—80° С, время выдержки в масле 60 с Печь. Время отпуска 35—40 мин, темпе- ратура отпуска 460—510°С Твердомер. Твердость НВ 363—432 В подобранной секции должен быть между коренным и вторым листами в свободном состоянии зазор Л<4 мм Дробеструйный аппарат, конвейер. По- дача дроби 60—90 кг/мин, частота вра- щения турбинки 2300 об/мин, скорость конвейера 4 м/мин, диаметр стальных дробин 0,8—1,2 мм Пневматический пресс. Перед сборкой ли- сты смазывают смесью графита с маслом Нагревательная печь, гидропресс усили- ем 100 тс, пресс усилием 15 тс. Нормы отклонений по зазорам установлены ГОСТ 1425—62 Пресс Сборка секций в полукомплект, под- бор комплекта и испытание на рабо- чую нагрузку Пресс, приспособления Испытание на остаточную деформацию под действием пробной на- грузки производится двукратным нагружением рессоры. После снятия нагрузки измеряют высоту рессоры в свободном состоянии, она должна оставаться неизменной. На прогиб под рабочей статической нагрузкой испытание проводят в следующем порядке: рессору плавно нагружают до рабочей стати- ческой нагрузки и замеряют прогиб; затем нагрузку повышают до пробной, плавно снижают до рабочей статической и вторично заме- ряют прогиб. Разность между полусуммой замеренных прогибов и расчетным прогибом, указанным в чертеже, отнесенная к расчетному прогибу, не должна превышать ±8%. 208
Технология изготовления цилиндри- ческих пружин предусматривает выпол- нение следующих операций: резка прут- ков, оттяжка концов заготовки, нагрев под навивку, навивка, термообработка, упрочнение, обжатие для испытания на остаточную деформацию, обработка тор- цов, испытание, контрольная проверка и окраска с последующей сушкой. Резка прутков на заготовки осущест- вляется в холодном состоянии на пресс- Рис. 83. Схема оттяжки концов прутков на ковочных вальцах ножницах или эксцентриковых прессах в штампе. Разрешается прутки диаметром 30 мм и более резать по разметке бензорезом. Оттяжка концов заготовок осуществляется с предварительным подогревом в щелевых печах до 820—950° С в течение 8—15 мин в зависимости от диаметра прутка. Концы оттягивают на молоте или на ковочных вальцах в зависимости от диаметра прутка. Для прут- ков диаметром 13 мм и меньше можно концы не оттягивать. Процесс оттяжки на ковочных вальцах (рис. 83) производится с кантовкой заготовки 2 на 90° за семь проходов для одного конца. Расстояние а между сегментами 1 вальцев регулируется по диаметру прутка. Концы заготовок оттягиваются на длину г/з длины • окружности витка и ширину не менее 0,7 диаметра прутка. После пттяжки на каждый конец наносят клейма маркировки: условный номер завода-изготовителя и марку стали, м Навивку и закалку пружин осуществляют с одного нагрева при 900—950° С в полуметодической печи. Время нагрева в зависимости от диаметра заготовки 8—42 мм составляет соответственно 8—20 мин. Навивка нагретых прутков выполняется на специальных станках. Для мелкосерийного производства используются токарно-винторез- ные станки, оборудованные соответствующими приспособлениями для навивки. После навивки выравнивают шаг витков на калибровочном прессе, поджимают концы пружины и проверяют ее высоту. Затем пружина поступает в закалочный барабан, вращающийся с частотой 0,4 об/мин. Температура закалки 830—870° С. Если технологически невозможно навить и закалить пружину с од- ного нагрева, то после навивки производится повторный нагрев под закалку. Закалочная среда — вода при температуре 25—60° С для пружин с диаметром прутка более 25 мм или машинное масло для пружин с диаметром прутка 25 мм и менее. Для улучшения механических свойств и устранения внутренних напряжений все пружины после закалки подвергают отпуску в двух- зонных конвейерных печах. При этом максимальный интервал между закалкой и отпуском допускается не более 4 ч. Температура отпуска должна быть'в пределах 480—520° С. 209
Таблица 18 Средний диаметр пружины, мм Диаметр прутка, мм Время нагрева, мин 160—295 36—45 56 100—210 25—32 46 80—130 13—16 35 Время нагрева зависит от диаметра прутка и среднего диаметра пружины (табл. 18). После отпуска пружины охлаждают в воде до 100° С. Твердость металла поле отпуска должна быть в пределах НВ 370 — 440 (HRC 40—47). Испытание пружин на снятие остаточной деформации произво- дится после охлаждения однократным сжатием до соприкосновения витков с выдержкой 5—8 с. Торцы пружин с диаметром прутка более 8 мм обрабатывают на ло- бовых и торцовых шлифовально-обдирочных станках с охлаждающей жидкостью, с диаметром прутка до 8 мм — на токарных станках. Затем пружины осматривают и обмеряют в соответствии с ГОСТ 1452—69 и направляют на упрочнение. При серийном производстве пружины с диаметром прутка 14 мм и более и наружным диаметром более 80 мм подвергают наклепу в спе- циальной дробеметной установке. Режим наклепа устанавливают такой, при котором каждая точка поверхности пружины находится под действием потока дроби в течение 20—30 с. Подача дроби 70—100 кг/мин, диаметр дробин 0,8—1,2 мм. После наклепа пружины должны иметь поверхность светлого (серебристого) тона без зон с черновинами. Заключительная операция изготовления пружин — испытание на прогиб под рабочей нагрузкой. Разность между прогибами фактическим и расчетным (указан на чертеже), отнесенная к расчетному прогибу, не должна выходить за пределы+12 или—8%. После испытания на каждый оттянутый конец пружины наносят дату изготовления. Для повышения несущей способности пружин в последнее время применяется их заневоливание. Сущность заневоливания заключается в том, что пружины подвергают сжатию до соприкосновения витков с выдержкой в таком состоянии в течение 12—48 ч или многократным (10—12-кратным) сжатиям. После снятия нагрузки в поперечном сечении прутка образуются остаточные напряжения, максимальные в наружной зоне сечения и противоположные по знаку рабочим напряжениям. Благодаря этому пружина приобретает способность выдерживать большую нагрузку и имеет увеличенный рабочий прогиб. Расчетная жесткость заневоленной пружины в 2,9 раза больше, чем незаневоленной. 210
Глава XII РЕМОНТ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ 64. Виды взносов и повреждений деталей тележек В процессе эксплуатации детали тележек подвергаются значи- тельным износам и повреждениям, величина которых в значительной мере зависит от прочности, износостойкости и времени работы деталей.. На графиках износа отверстий тормозных башмаков и подвесок тележек ЦМВ (рис. 84) видно, что фаза приработки / заканчивается после пробега вагоном 5—10 тыс. км, фаза стабильного износа II не- упрочненных поверхностей длится 250 — 300 тыс. км, а с цемен- тированным покрытием — 1250—1500 тыс. км. После пробега 300—350 тыс. км наступает интенсивный износ неупрочненных вту- лок (фаза III). Опытные наблюдения позволили определить средние величины износов деталей тележек нормально эксплуатируемых вагонов после пробега 150—300 тыс. км в год и с учетом их конструктивных особен- ностей установить допустимые износы в эксплуатации и разработать ремонтные размеры, допускаемые при выпуске вагонов из текущего, деповского и заводского ремонтов. Рис. 84. Графики износа отверстий тормозных башмаков и подве- сок: 1, 2 — с неупроченными втулками в отверстиях наружного и внутреннего ушка башмака; 3, 4 — с пеупрочненными втулками диаметром 32 и 55 мм в отверстиях подвески башмака; 5, 6 — с цементированными втулками в отверстиях наружного и внутреннего ушка башмака 211
На рамах тележек смонтированы узлы и детали тормозного обору- дования, рессорного подвешивания, электропривода, которые под- вергаются в эксплуатации различным силовым воздействиям. В соот- ветствий с характером нагрузок во всех узлах и деталях возникают износы и повреждения. Для шарнирных соединений (валик—втулка) характерно истира- ние соприкасающихся поверхностей, вследствие чего между ними уве- личиваются зазоры. Наиболее часто износы возникают в отверстиях кронштейнов для валиков подвесок тормозных башмаков и кронштейнов «мертвой точки» тележек грузовых вагонов, в деталях люлечного подвешивания (цап- фы балочек и отверстия подвесок) тележек пассажирских вагонов и в других шарнирных соединениях. Подвергаются существенному износу и плоские подвижные опоры— подпятники надрессорных балок тележек, грузовых вагонов вообще и тележек вооьмиосных вагонов особенно. Интенсивно изнашиваются поверхности фрикционных планок и клиньев тележек ЦНИИ-ХЗ-О, опорные поверхности горизонтальных и вертикальных скользунов, а также шпинтонов, втулок и сухарей фрикционных гасителей колеба- ний тележек пассажирских вагонов и фрикционных амортизаторов трехосных тележек грузовых вагонов. Относительно реже наблюдаются износы направляющих и опор- ных поверхностей буксовых проемов литых боковин тележек, грузовых вагонов. Скорость нарастания износов при трении существенно зависит от материала врущихся деталей, качества обработки поверхностей и их смазки. Несмазываемые повевхности трущихся узлов (фрикционный гаситель колебаний, фрикционные амортизаторы тележки ЦНИИ-ХЗ-О) изнашиваются более интенсивно, чем смазываемые. Поэтому для умень- шения износа большое значение имеет правильный подбор материала трущихся деталей, а также использование сменных закаленных, це- ментированных или пластмассовых втулок, пластмассовых вкладышей скользунов и др. Применение таких деталей хотя и снижает износы, но не исключает их. К повреждениям относятся дефекты, появившиеся в результате неправильной эксплуатации вагонов или нарушений технических усло- вий и технологии в процессе изготовления тележек: трещины и'изломы в литых деталях (боковины, надрессорные балки), трещины з сварных Соединениях элементов рамы, трещины и изломы люлечных подвесок, валиков, подвесок тормозных башмаков и др. Наиболее часто появляют- ся трещины в напряженных зонах боковин тележек грузовых вагонов (рис. 85) — в буксовом проеме и в нижнем углу проема рессорного ком- плекта, реже — в наклонном поясе и других элементах боковины. При анализе случаев появления грещин и разрушения боковин тележек в эксплуатации было установлено, что основными их причина- ми явились скрытые дефекты в литье (раковины, неметаллические включения) или горячие трещины литейного происхождения. У надрессорных балок тележек ЦНИИ-ХЗ-О (рис. 86) нередко появляются трещины и изломы в подпятниковой колонке. 212
Рис. 85. Трещины на боковине тележ- ки ЦНИИ-ХЗ-О: ' 1, 2 — в буксовом проеме; 3 — на верхнем поясе; 4 — на наклонном поясе; 5 — в ниж- нем углу проема для рессорного комплекта Рис. 86. Трещины в надрессорной балке: > — в вертикальной колонке; 2 — на опор- ной поверхности подпятника Развитие трещин и хрупких изломов может также происходить в ре- зультате усталостных явлений металла или из-за ненормального пере- груза узлов тележек. Особенно это сказывается при наличии на по- верхностях деталей острых забоин или ожогов от электросварки, кото- рые являются концентраторами напряжений. Помимо указанных износов и повреждений, в деталях тележек могут появиться изгибы, протертости, забоины, разработка отверстий под болты и..-заклепки, которые возникают чаще всего случайно. 65. Основные принципы технологии ремонта тележек В процессе эксплуатации тележки подвергаются техническим ос- мотрам- деповским и заводским ремонтам, а тележки пассажирских ва- гонов, кроме того, и периодическим техническим ревизиям. Технический осмотр выполняется при подготовке вагонов к перевоз- кам и во время остановок поездов на станциях. При осмотре проверяют состояние деталей тележек, обращая внимание прежде всего на места возможного образования трещин, на прочность болтовых и заклепоч- ных соединений, на исправность предохранительных устройств. Во время единой технической ревизии пассажирских вагонов те- лежки из-под них выкатывают и снимают для ремонта и контрольных испытаний гидравлические гасители колебаний, редукторы, противо- юзные устройства, детали люлечного подвешивания тележек ЦМВ. Буксы подвергают ревизии. При плановых видах ремонта вагона (деповском и заводском) те- лежки разбирают полностью, а при технической ревизии и случайном 213
текущем ремонте—лишь в объеме, необходимом для устранения не- исправностей. Технологическим процессом ремота тележек в депо и на заводе предусмотрено выполнение следующих основных операций: выкатка тележек из-под вагона; наружная очистка и обмывка их; разборка на узлы и детали; очистка и обмывка деталей; дефектовка деталей и сор- тировка их по группам (исправные, подлежащие использованию без ремонта, направляемые в ремонт, негодные, сдаваемые в металлолом или на переработку); транспортировка деталей в кладовые и соот- ветствующие ремонтные отделения; ремонт и проверка рамы тележки; монтаж годных (новых или отремонтированных) деталей; окраска тележки; сдача приемщику; подкатка под вагон. При ремонте тележек восстанавливают все поврежденные или изно- шенные детали до размеров, предусмотренных соответствующими пра- вилами и обеспечивающих надежную работу тележки до очеред- ного планового ремонта. Особое внимание обращают на восстановление нормальных зазоров в шарнирных соединениях и узлах трения. Иссле- дованиями установлено, что с увеличением зазоров в сопряжениях прогрессивно возрастают действующие на них динамические нагрузки и соответственно увеличивается темп нарастания износов трущихся деталей. Поэтому при заводских ремонтах зазоры в подвижных соеди- нениях доводят до указанных в рабочих чертежах на новые изделия. Ремонт тележек можно организовать по поточному или стационар- ному методу. Поточный метод более прогрессивный, обеспечивает по- вышение производительности труда и применяется на предприятиях с большим объемом работ по ремонту однотипных тележек. Стацио- нарный метод применяется на тех заводах и депо, где ремонтируется небольшое количество тележек или разнотипные тележки. Выкатка тележек из-под вагона производится после подъемки ку- зова. Предварительно разъединяют тяги рычажной тормозной пере- дачи от рычагов тележки, а у пассажирских вагонов вынимают шкво- рень и отъединяют карданный вал привода от редуктора, заземляющие и противоюзные устройства, концы кабелей генератора и устройств контроля за нагревом букс. Рис. 87. Схема тягового устройства для выкатки тележек из-под вагонов: 1 и 3—блоки; 2’—канат; 4— тележка с толкателем; 5 — барабан; 6 — электродвигатель; 7 — оедуктор 214
Для подъемки вагонов используют специальные домкраты, мосто- вые краны грузоподъемностью 10—20 т или подъемники, установлен- ные на самоходных тележках-манипуляторах. При применении самоходной тележки или одного мостового крана поднимают вначале один конец вагона и выкатывают первую тележку, а затем — другой конец и выкатывают вторую тележку. С помощью домкратов или двух мостовых .кранов одновременно поднимают оба конца вагона, а также опускают вагон на опоры. Для облегчения труда и ускорения выкатки тележек применяют тяговые устройства со специальными толкателями (рис. 87). Выкачен- ные тележки подают в моечную машину, азатем на разборочную пози- цию поточной линии. С тележек пассажирских вагонов перед обмывкой снимают генераторы, приводы, осевые шкизы, противогазные устрой- ства и гидравлические гасители колебаний, отвинчивают гайки шпин- тонов. На буксу, с которой был снят редуктор привода генератора, устанавливают крепительную крышку, чтобы моющий раствор и вода не попали в буксу. 66. Ремонт тележек грузовых вагонов Рассмотрим технологию ремонта наиболее распространенных теле- жек двухосных ЦНИИ-ХЗ-О, трехосных УВЗ-9М и четырехосных. Тележки ЦНИИ-ХЗ-О ремонтируют в депо и на заводах, как прави- ло, по поточному методу, а тележки УЕЗ-9М и четырехосные — по стационарному. Поточно-конвейерная линия для ремонта тележек (рис. 88) выпол- нена в виде эстакады высотой 1200 мм, оборудованной машиной 2 для обмывки тележек, машиной 4 для обмывки колесных пар, устройствами 5, 12 для поворота колесных пар, подъемниками 6, 8, 10, И для рам, устройствами 21 и 9 для поворота боковин и надрессорных балок, меха- низмом 13 для опускания тележек и конвейером 19 для перемещения их в тоннеле. и Ритм работы конвейера устанавливают исходя из ритма главного конвейера сборочного цеха и необходимости выдачи на сборку вагонов определенного количества отремонтированных тележек в течение за- данного времени. Выкатываемые из-под вагонов в сборочном цехе тележки подаются мостовым краном на накопитель перед моечной машиной 2. Оператор тележечного цеха с пульта управления 1 включает толкатель накопи- теля и тележка вкатывается в моечную машину. Если обмываемые те- лежки оборудованы буксами для роликовых подшипников, которые не подлежат демонтажу, то перед подачей в моечную машину устанавли- вают предохранительные устройства, защищающие полости, букс от проникновения воды. После обмывки тележка поступает на I позицию поточно-конвейер- ной линии. С помощью подъемника 6 поднимается рама (обе боковины и надрессорная балка), после чего колесные пары поочередно подаются толкателем на поворотное устройство 5, где при помощи приспособле- ния 3 снимаются буксы и передаются на конвейер. Колесные пары об- 215
to ст> П) Цех колесных пар Ш00 зшо 1200 I ^000 Рис. 88. Планировка цеха для ремонта тележек (а) и вид сбоку на поточно-конвейерную линию (б)
мываются в машине 4. Затем подъемник 6 опускается и рама тележки устанавливается на каретку конвейера. С пульта управления 7 раму тележки поворачивают на 90° для сня- тия рычагов тормозной передачи и одного триангеля, затем — на 180° для выполнения аналогичных операций с другой стороны, после чего раму устанавливают в нормальное положение. При дальнейшем пере- движении конвейера на II позиции производится снятие обоих пру- жинных комплектов с поворотом рамы на 180° на подъемнике 21. После этого рамы тележек на всех позициях поточно-конвейерной линии поднимаются подъемниками 6, 10, 11, а пульсирующий конвей- ер возвращается в исходное положение, затем рамы опускаются и пе- редвигаются конвейером на следующую позицию. На позиции III с помощью специального устройства 8 боковины тележек раздвигаются, надрессорная балка поворачивается кантова- телем 9 для осмотра и выявления трещин на опорной колонке и под- пятнике, а также для замера износов подпятника и рабочих поверх- ностей балки. Боковые скользуны разбирают, детали их осматривают, обмеряют, негодные заменяют и вновь собирают скользуны, но болты не шплинтуют. В боковинах тележки осматривают места возможного возникнове- ния трещин, проверяют прочность крепления фрикционных планок, измеряют расстояние между ними в горизонтальной и вертикальной плоскостях, замеряют величину износа отверстий в кронштейнах ва- ликов подвесок тормозных башмаков или проверяю'11 состояние сменных втулок. При необходимости рассверловки отверстий в кронштейнах или замены втулок боковины подают краном 16 на радиально-сверлильный станок 14. Д.ля сварочно-наплавочных работ, которые по времени невозможно выполнить в течение ритма работы конвейера, детали тележки подают в газоэлектросварочное отделение и затем на станки для механической обработки. На позицию же III для сборки подаются краном заранее отремонтированные боковины тележек из накопителя 15. Затем рама тележки (боковины и надрессорная балка) перемещается на IV позицию, где окрашивают места под пружины, устанавливают пружинные комплекты и выполняют работы по модернизации. На этой позиции имеется гидравлический подъемник 10. На V позиции на раму ставят триангели и другие детали рычажной передачи, отремонтированные на поточно-конвейерной линии 20, после чего раму поднимают гидравлическим подъемником 11. Из колесного парка через поворотное устройство 12 подают колесные пары, на шейки осей которых с помощью устройств 17 надевают буксы, отремонтирован- ные на стенде 18. Зафиксировав колесные пары на расстоянии, соот- ветствующем базе тележки, опускают на них раму. Собранную тележ- ку обмеряют и сдают приемщику. Готовая тележка толкателем подается на механизм 13 для опускания в тоннель и с помощью пульсирующего конвейера 19 перемещаемся к месту выхода в сборочный цех. Ремонт боковин тележек сводится к восстановлению изношенных трушихся поверхностей. При наличии любых тоещин в не- 217
сущих элементах боковины бракуют. Разрешается лишь заваривать продольные трещины в' стенкяхЗи буртиках кронштейнов для вали- ков подвесок башмаков, если их длина не превышает 40% высоты ребра кронштейна. Фрикционные плацки при -заводском ремонте ставят только новые или Отремонтированные и имеющие размеры новых. При деповском ремонте можно использовать планки с износом по толщине не более 4 мм. Изношенные планки наплавляют специальными электродами с по- следующей механической и термической обработкой. Твердость метал- ла после термообработки должна быть не ниже НВ 286. Плотность при- легания планки к поверхности боковины проверяют пластиной щупа толщиной 1 мм, которая не должна проникать в зазор. Если фрикционные планки исправные, то проверяют расстояние между ними, а также их непараллельнссть в вертикальной и горизон- тальной плоскостях. Для этого используют шаблон (рис. 89, а), кото- рый укладывают вырезами основания 1 на верхние кромки планок. Движки 3 с ползунками 2 устанавливают вначале наверху, потом вни- зу. Расстояние Л (рис. 89, б) в верхней части должно находиться в пре- делах 636—628 мм, расстояние в нижней части должно быть 5 — А+ + (4 - 8) мм. Непараллельность планок в горизонтальной плоскости допускается не более 2 мм. Отверстия для валиков подвесок тормозных башмаков, разрабо- танные по диаметру свыше 3 мм при деповском ремонте и 2 мм — при заводском, растачивают до диаметра 45+°-62 мм для постановки сменной волокнитовой втулки. Укрепляется втулка в отверстии кронштейна эпоксидным клеем. Перед нанесением клея посадочные поверхности Рис. 89. Шаблон (а) для измерения расстояния меж- ду фрикционными планками боковины (б) 31? I
втулки и отверстия обезжиривают ацетоном. Затвердевание клея про- исходит в процессе ремонта теле- жек (окончательное затвердевание через 24 ч). Изношенные волокни- товые втулки при заводском или деповском ремонте заменяют но- выми. Если отверстие в кронштейне разработано до диаметра более 45,62 мм. то его рассверливают до диаметра 50,62 мм для постановки втулки, изготовленной из стали СтЗ, с натягом 0,025—0,075 мм, внутренним диаметром 45 мм и длиной, равной длине кронштейна. После запрессовки втулку обвари- вают сплошным швом по пери- метру. Для улучшения условий работы узла подвески тормозного башмака и уменьшения отрицательного влияния вибродинамических пагру- Рис. 90. Резиновые втулки в подвеске тормозного башмака зок ня подвешенные детали при заводском и деповском ремонтах уста- навливают в отверстия подвесок 3 (рис. 90) специальные резиновые втулки 2 из морозостойкой резины вместо металлических. Отверстия в подвеске должны иметь диаметр 42+°'2 мм. На прилегающих к этим втулкам поверхностях кронштейна 1, его втулки 5, валика 4 и подвески зачищают острые кромки, заусенцы, риски, а отверстия в самих втул- ках смазывают тонким слоем консистентной смазки. Применение ре- зиновых и волокнитовых втулок повышает в 6—8 раз стойкость узла подвески башмака при циклических нагружениях. Наплавочные работы на направляющих и опорной частях буксо- вого проема боковины проводятся в том случае, если между ними и буксой величины суммарных зазоров при сборке превышают указан- ные в табл. 19. Изношенные поверхности боковин наплавляют электродами ОЗН- 300, O3H-40G на полуавтоматах или порошковой проволокой, а завар- Таблица 19 Тип букс тележки ЦНИИ-ХЗ-О Установленные суммарные зазоры, мм вдоль оси тележки поперек оси тележки С подшипниками скольжения » » качения 5—12 6—15 5—10 5—13 219
Ку трещин в кронштейнах Подвесок башмаков производят электродами Э42А с предварительным местным подогревом до 200—250° С и после- дующим медленным охлаждением. У надрессорных балок тележек ЦНИИ-ХЗ-О проверяют шаблоном (рис. 91, а) изно^, наклонных поверхностей, ко- торый в сумме (2а) допускается не, б жее Г5 мм п и деповском и 4 мм при заводском ремонте. При заводском ремонте специальным шабло- ном (рис. 91, б) проверяют износ каждой наклонной плоскости балки и определяют необходимую голгцину слоя наплавки. *ПррТ~рёмбнтеГ1адрессорной балки разрешается заваривать продоль- ные трещины в верхнем поясе: идущую от литейного отверстия к кон- цевой части при длине нё более 25С мм; идущую к подпятнику, но не переходя'дую на его бурт; в местах расположения подпятника, если их суммарная длина не превышает 250 мм. Разрешается наплавлять изно- шенные поверхности подпятника и поверхности, спирающиеся на фрикционные клинья. Сварочные работы ведут электродами Э42А, наплавочные — элект- родами ЭН-15 3-25гЕсли на балке имеется маркировка «НЛ» или «С», ее необходимо перед сваркой подогреть до 250—300° С, а затем медлен- но охладить. Завариваемые трещины по концам засверливают, а кром- ки их разделывают. 'У соединительных балок четырехосных те- лежек наплавляют изношенные поверхности центрального под- пятника, если глубина износа опорной плоскости не более 7 мм или оставшаяся толщина внутреннего бурта не менее 7 мм, а наружно- го—не менее 11 мм. Работы ведут ручным способом электродами Э46 или Э42А или полуавтоматическим сварочной проволокой Св-08 с по- следующей механической обработкой. Трещины 1, 2, 3 (рис. 92) в зоне центрального подпятника и тре- щины 4 в зоне крайних пятников заваривают в том случае, если длина каждой трещины не превышает 200 мм, а их количество на одном под- пятнике (пятнике) не более трех. В верхнем поясе соединительной балки разрешается заваривать трещины длиной до 150 мм в сварных швах или в основном металле кронштейнов центральных скользунов. Рис. 91. Шаблоны для заме- ра износа наклонных по- верхностей надрессорных ба- лок (а) и определения тол- щины слоя наплавки (б): 1 — опорная поверхность шабло- на; 2 — стойки; 3 — ползунки со шкалой замера износов 220
Рис. 02. Трещины в зоне подпятника и пятников со- единительной балки, завариваемые при ремонте Балки с трещинами в основном металле нижнего пояса и верти- кальных стенках не ремонтируют и бракуют. Заварку трещин и на- плавку изношенных поверхностей на балках выполняют при темпера- туре окружающей среды не ниже +5° С в такой последовательности: трещину разделывают под углом 60 ± 5° на всю .глину и глубину, концы ее засверливакр сверлом диаметров 6—8 мм, после чего зава- ривают за два прохода; корневой шов накладывают электродом диаметром 3 мм при свароч- ном токе 90—120 А, а последующие швы — электродами диаметром 4—6 мм при токе 160—250 А. Фрикционные клинья также ремонтируют наплавкой изношенных вертикальных и наклонных плоскостей с последующей ме- ханической обработкой. Клинья наплавляют при износе не менее 2 мм, но не более 8 мм (при большем износе их заменяют). Величину износа, а также правильность размеров клина после ремонта проверяют шабло- нами (рис. 93). Размеры а, Ь, с должны соответствовать указанным в табл. 20. Сборка тележек ведется с соблюдением определенных правил. Так, литые боковины одной двухосной тележки или полукар- касы трехосной подбирают с одинаковыми размерами базы, которую определяют замером расстояния между направляющим буксовых Таблица 20 Вид ремонта вагона Размеры фрикционного клина, мм а Ь с Заводской 234—238 69 -72 16 Деповской 230—238 63—72 10 221
проемов и по числу несрубленных шишек на наклонном поясе бокоы-ь ны. На боковинах двухосной тележки или полукаркасе трехосной должно быть одинаковое число несрубленных шишек. При сборке трех- осной тележки контролируется размер между внутренними гранями буксового проема и опорной поверхностью хобота рамы, который дол- жен быть 1938,5 ± 1,5 мм. Каждому количеству шишек на боковине тележки ЦНИИ-ХЗ-О соответствует определенный размер между наружными направляю- щими буксовых проемов: при отсутствии шишек — 21811^,’оомм, при наличии одной шишки — 2183 ± 0,99 мм, двух шишек —г 2185 ± rfc 0,99 мм, трех — 2187 ± 0,99 мм, четырех — 2189 ± 0,99 мм пяти — 2191 ± 0,99 мм. После установки надрессорной балки на рессорные комплекты сум- марные зазоры между направляющими боковин и пазами балки долж- ны соответствовать нормам, указанным в правилах заводского и де- повского ремонта. Для обеспечения необходимой величины трения в рессорном подве- шивании у тележек ЦНИИ-ХЗ-О проверяют положение фрикцион- ных клиньев относительно надрессорной балки. Опорные плоскости клиньеь должны находиться ниже уровня опоры надрессорной балки на 4—8 мм. С этой целью собранную тележку подкатывают под вагон или на- гружают надрессорную балку на стенде нагрузкой, соответствующей определенному типу вагона. Положение фрикционных клиньев определяется разностью Дг/ (рис. 94) уровней опорных плоскостей надрессорной балки и фрикци- Рис. 94. Контролируемые размеры во фрикционном узле тележки Рис. 93. Шаблон для определения износа фрикционного клина 222
Рис. 95. Шаблон для определения уровня фрикционных клиньев: 1 — опорная планка; 2 — основание; 3 — подвижной указатель онных клиньев, которая вычисляется как среднее значение разности уровней двух клиньев одного рессорного комплекта В свою очередь Az/' = hr — h и Ay" = h" — h. Тогда Л —2h ьу=—2--------- Положение уровня клиньев относительно надрессорной балки за- висит от расстояния А (см. рис. 89, б) между фрикционными план - ками, размера в (см. рис. 91) надрессорной балки и размера а (см. рис. 93) фрикционных клиньев. Эти размеры допускаются: при изготов- лении и заводском ремонте вагонов А — 636 4- 628 мм, в — 171 4- 4-179 мм, а = 234 4- 238 мм; при деповском ремонте вагонов А = = 642 4- 628 мм, в = 163 4- 179 мм, а = 230 4- 238 мм. Проверяют уровень фрикционных клиньев с помощью шаблона (рис. 95). Практически необходимо знать значения размера а фрикционных клиньев в зависимости от величин А и суммарного износа двух на- клонных плоскостей надрессорной балки. Для того чтобы верхняя поверхность клиньев была ниже уровня надрессорной балки на 4—8 223
мм, как треоуется правилами ремонта, необходимо иметь три градации размера а клиньев — 234, 236 и 238 мм. В собранной тележке, кроме того, проверяют суммарные зазоры между вертикальными плоскостями фрикционных клиньев и буртика- ми направляющих боковин. Эти зазоры должны быть не менее 10 и не более 35 мм, а зазор между упорными ребрами клиньев и краями реборд надрессорных балок не менее 7 и не более 25 мм. У трехосных тележек проверяют: суммарный зазор между челюстями боковины и направляющими буксы, который должен быть у тележек УВЗ-9М вдоль вагона не более 11 мм, поперек — не более 12 мм. суммарный зазор между челюстями балансира и направляющими буксы, который допускается вдоль вагона не более 11 мм, поперек — не более 12 мм; зазор с (рис. 96, а) между балансиром 3 и боковиной 1 в вертикаль- ной плоскости, который должен быть не менее 25 мм. Разрешается регу- лировать этот зазор постановкой прокладок 2 толщиной 2—5 мм под вкладыш боковины. Суммарная толщина поставленных прокладок не должна превышать 15 мм при деповском и 8 мм при заводском ремонте, при этом валик шарнирного соединения балансира и боковины при опущенном на . тележку вагоне должен свободно проворачиваться; зазоры между горизонтальными плоскостями приливов надрес- сорных. балок и гайками болтов, соединяющих шкворневую балку с над- рессорными балками (должны быть 10—15 мм). В горизонтальной плоскости (рис. 96, б) нужно обеспечить зазо- ры: между боковиной и балансиром на ровном участке его вертикаль- ного ребра — не менее 5 мм, в любом месте наклонного ребра — не менее 3 мм; между боковиной и наружной вертикальной плоскостью обода колеса — не менее 20 мм; между вертикальными направляющими плоскостями боковины и вертикальными упорными плоскостями поперечной балки вдоль вагона — не более 15 мм; Рис. 96. Мести замера зазоров между боковиной и балансиром трехосной те- лежки в вертикальной (о) и горизонтальной (б) плоскостях 224
Рис. 97. Замеряемый зазор между скольсунами рамы вагона и со- единительной балки между балансиром и боковиной в вертикальной плоскости у теле- жек УВЗ-9М не менее 10 мм. В четырехосных тележках при сборке проверяют следующие пара- метры: зазоры между скользунами соединительной балки и колпаками скользунов надрессорных балок в сумме с обеих сторон каждой тележ- ки, которые должны быть не более 12 и не менее 8 мм. Зазоры регули- руют постановкой под скользуны стальных прокладок толщиной 1— 4 мм в количестве не более четырех; Отсутствие зазоров между сколь- зунами, расположенными по диагонали, не допускается; зазоры А (рис. 97) между скользунами рамы вагона 2 и соедини- тельной балки 1, которые в сумме с обеих сторон каждой тележки должны быть не более 12 и не менее 4 мм; зазоры Б между скользунами соединительной балки 1 и надрессор- ных балок 3 тележки, которые в сумме с обеих сторон допускаются не более 6 и не менее 3 мм при деповском ремонте, не более 10 и не менее 6 мм при заводском Отсутствие зазоров между скользунами тележки и вагона по диагонали не допускается. У двухосных тележек, входящих в комплект четырехосной тележки, проверяют разницу высот от поверхности подпятника до головок рель- сов, которая допускается не более 12 мм. На всех тележках после сборки или при подкатке под вагоны сма- зывают подпятники, скользуны, опорные части хобота, балансиры и валики. В то же время необходимо следить, чтобы на рабочие по- верхности фрикционных планок, клиньев тележек ЦНИИ-ХЗ-О не попала смазка или краска. 67. Ремонт тележек пассажирских вагонов В качестве примера рассмотрим опыт организации ремонта тележек пассажирских вагонов поточным методом в дедо станции Новосибирск. Ремонтный процесс осуществляется, ца щес^и цоздцияд, оснащенных соответствующим оборудованием. ' 8 Зак. 832 йй
Перемещение тележек по позициям производится при помощи специальных устройств. Тележка из-под вагона подается тяговым устройством 2 (рис. 98) на стенд /, установленный на первой позиции. Здесь удаляют гайки шпинтоноь, тормозные колодки, датчики контроля нагрева букс и осе- вые шкивы приводов генераторов. Далее при помощи толкателя 5 тележ- ка перемещается на вторую позицию, где обмывается в моечной ма- шине 4. После обмывки тележка перемещается толкателем на третью пози- цию, где имеется стенд 5, оборудованный фиксаторами для установки колесных пар соответственно величине базы. При помощи мостового крана 24 рама снимается с колесных пар и подается на стенд 9, обо- рудованный приспособлениями с электрическим или пневматическим приводом для сжатия центрального рессорного подвешивания при раз- борке. Разобранные комплекты пружин укладывают на транспортировоч- ную тележку 6 и передают на стенд 20. Там их осматривают, обмеряют, комплектуют и подают на стенд 22 для установки на тележку. Поло- манные пружины бракуют, просевшие направляют в ремонт. Колесные пары с буксами направляются через поворотное устрой- ство 7 по наклонному рельсовому пути 19 на соответствующие участки для ремонта. После разборки тележки рама перемещается со стенда 9 краном на стенд-кантователь 18, а надрессорная балка — на стенд-кантова- тель 17. k Детали люлечного подвешивания тщательно осматривают и обме- ряют, при необходимости изношенные ремонтируют или заменяют. На станке 13 наплавляют изношенные цапфы люлечных балок. На прессе 10 испытывают на растяжение тяги в сборе. Разборка, осмотр, ремонт и комплектовка, деталей тормозной ры- чажной передачи осуществляются на специальной механизированной поточной линии 11. Тормозные траверсы после разборки на стенде 9 по транспортеру 8 перемещаются на станок 12, где производится осмотр, обмер и автоматическая наплавка цапф. Затем наплавленные цапфы обтачивают на токарных станках 14 и 15, после чего проверяют на растяжение на прессе 16. Рис. 98 Схема размещения оборудования в отделении для ремонта тележек пассажирских вагонов 226
Рис. 99. Стенд для разборки центрального рессорного подве- шивания тележек пассажирских вагонов Все отрем оптированные детали й узлы перемещаются поодиночке или в кассе- тах краном на четьертую позицию к стенду 21 для установки деталей и уз- лов на раме тележки. На пятой позиции установлен стенд 22 с фиксаторами положения колесных пар в соответствии с размером базы те- лежки. Здесь производится окончатель- ная сборка тележки, которая затем пере- мещается толкателем на шестую пози- цию в камеру 23 для окраски. Окрашенная тележка толкателем по- дается в суЩильную камеру 25, а по окончании сушки — на участок 26 и затем краном на стенд 1, где производится затяжка гаек шпинтонов. Отремонтированные тележки передаются на первую позицию поточ- ной линии вагоносборочного цеха для подкатки под вагоны. Сгснд для разборки центрального рессорного подвешивания теле- жек выполнен в виде двух подъемников 1 (рис. 99) грузоподъемностью ЗС т, установленных в приямке. На головках подъемников смонти- рованы опорные плиты 2. Шкворень 3 со специальным вырезом для чеки 4 вставлен в опорную стойку 5. Подъемники и стойка установле- ны на общем основании, опирающемся на фундамент 6. Ремонт рамы тележки осуществляется с применением стенда-кантователя, который снабжен двумя подъемниками 7 (рис. 100) с электроприводом. На подъемниках смонтированы цодвижная 8 и не- подвижная 1 консоли с вращающимися ведущей 4 и ведомой 5 травер- сами. Неподвижная консоль снабжена механизмом для поворачивания траверсы (червячный редуктор 3 с электродвигателем 2), подвиж- ная — ползуном 6. Стенд оборудован колонками для подвода тока при выполнении сварочных работ и трубопроводом для подачи сжатого воздуха. Установленную и закрепленную в траверсах раму можно повора- чивать на 36С° для осмотра, обмера и ремонта. При осмотре проверяют состояние сварных швов, дефектные швы вырубают до основного ме- талла, заваривают в нижнем положении электродами типа Э42А и зачищают наждачным кругом. Изношенные или пораженные корро- зией места восстанавливают наплавкой. На нижних полках продоль- ных балок рамы заваривают трещины, которые не выходят на верти- кальные стёнки. При заварке необходимо: просверлить отверстия по концам трещины и вырубить ее на всей длине, скашивая кромки наружу балки; заварить трещину; зачистить сварной шов заподлицо с основ- ным металлом;'на подготовленное место подогнать плоскую накладку, перекрывающую трещину на 10G мм с каждой стороны; прихватить накладку сваркой; приварить накладку по периметру обратно-ступен- чат eim способом. У рам тележек всех типов проверяют расположение шпинтонов и кронштейнов подвесок рычажной передачи тормоза соответственно 8* к 227
Рис. 100. Стенд-кантователь для разборки рамы тележки
альбомным чертежам, а при заводском ре- монте определяют вертикальный и горизон- тальный прогибы продольных и попереч- ных балок (допускается не более 10 мм) и пропеллерность всей рамы (допускается не более 6 мм). При несоответствии проверяе- мых размеров допустимым раму выправ- ляют на прессе с предварительным подо- гревом. На этом же стенде проверяют состояние вертикальных скользунов и замеряют шаб- лонами их износ. Если зазоры между вер- тикальными скол ьзу нами надоессорной балки и рамой не соответствуют допусти- Рис. 101. Положение шабло- на при проверке установки шпичтона на раме тележки мым, производится наплавка изношенных пли приварка новых пла- нок скользунов. Планки изготовляют из стали 45 или 09Г2, под- вергают термообработке до твердости HRC 35—40 и приваривают по периметру электродами Э42 или 546 при токе 230—250 А. Здесь же проверяют состояние и замеряют сопротивление изоляции электропроводов устройства контроля температуры букс, смонти- рованных на раме. Проверка производится мегомметром. При сопро- тивлении изоляции ниже 0,5 Л10м дефектные участки проводки заме- няют. При деповском ремонте на этом стенде осматривают и обстукивают болты крепления шпинтонов, проверяют размеры шпинтонов шабло- нами. Неисправные бол гы и шпинтоны заменяют. При заводском ре- монте шпинтоны с рам тележек демонтируют и отправляют в ремонт. Втулки в кронштейнах подвесок рычажной передачи башмаков, изно- шенные по диаметру более чем на 2 мм, заменяют новыми, цемен- тированными стальными или металлокерамическими и пластмас- совыми. Правильность положения исправных шпинтонов или вновь уста- новленных после ремонта проверяют шаблонами. Допускаются откло- нения размеров при замерах вдоль и поперек рамы тележки не более ±2 мм, по диагонали — не более ±5 мм. При этом шпинтоны должны располагаться перпендикулярно плоскости рамы с отклонением не белее 1 мм (рис. 101). Для выравнивания привалочной поверхности шпинтонов и обеспе- чения вертикальности под их основание устанавливают одну или две клиноообразные регулировочные прокладки общей толщиной до 8 мм. Прокладки крепят двумя болтами шпинтона и приваривают к раме прерывистым швом. После ремонта и установки шпинтонов рама теле- жек типа ЦМВ подается на четвертую позицию, а тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ — на пятую позицию поточно-конвейерной линии для сборки тележки. Параллельно с ремонтом рам ведется ремонт других деталей и узлов тележки. При ремонте надрессорных балок тележекЦМЕ восстанавливают изношенные подпятники и боковые поверхности, взаи- модействующие с накладками скользунов, а также заваривают трещи- 229
ны в верхнем поясе. Осмотр и ремонт балок производятся на стенде- кантователе с поворотным устройством. На опорах стенда 2 и 5 (рис. 102) смонтированы две стойки 3 и 4, на которых имеются разъемные круглые головки, состоящие из двух шар- нирно соединенных между собой полуколец с зажимом. На нижних полукольцах предусмотрены опорные площадки для размещения над- рессорной балки, а также механизм для ее закрепления. Одна из голо- вок (ведущая) снабжена механизмом вращения 1. На стойке ведомой голозки смонтировано специальное устройство 6 для проверки над- рессорных балок. Прежде чем установить на стенд надрессорную балку, головки по- ворачивают так, чтобы опорные площадки нижних полуколец располо- жились в горизонтальной плоскости. Откинув верхние полукольца, при помощи крана устанавливают балку на стенд и закрепляют ее кулачковыми винтами. Такой стенд позволяет плавно поворачивать балку на необходимый угол для тщательного осмотра нижних элементов, где чаще всего по- являются трещины, и для производства сварочных и наплавочных работ. Для наплавки изношенных поверхностей применяют износостой- кие электроды из порошковой проволоки Г1П-ТН350, используя полу- автоматические сварочные аппараты. Толщину наплавки определяют специальными шаблонами. Наплавленные поверхности подвергают механической обработке используя переносные машинки с наждач- ными кругами или специальные станки. Ширину надрессорной балки после наплавки и механической обработки, а также расстояние между планками скользунов в балках сварной конструкции проверяют шабло- нами. Ширина балки тележки типа ЦМВ в плоскости вертикальных скользунов должна быть не более 521 и не менее 519 мм (рис. 103). У надрессорных балок тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ- кроме изно- сов псдпятпзкрв^.вкладышей и накладок вертикальных бскозых, тор- цовых ц горизонтглвных скользунов, бывают, просадка резиновых амортизаторов; разработка втулок в кронштейнах для гидравлических гасителей колебаний и для крепления поводков; трещины, отколы буртов в подпятниках; трещины в кронштейнах гасителей колебаний, а также в обечайках, где размещаются пружины центрального рес- сорного подвешивания. При отколах внутреннего бурта подпятника растачивают отверстие для шкворня с удалением бурта, в него вставляют точеную стальную втулку и приваривают ее к подпятнику с последующей механической обработкой. Трещины в подпятнике, не выходящие на наружный бурт, заваривают с предварительной разделкой кромок. Изношенные вертикальные съемные скользуны балок тележек КВЗ-5 ремонтируют наплавкой порошковой проволокой ПП-ТН350. в результате чего износостойкость скользунов повышается в 3—4 ра- за по сравнению с ранее применявшимися. При заводском ремонте вкладыши скользунов и их амортизаторы заменяют новыми. При' деповском ремонте и в эксплуатации реаинсвые амортизаторы- скользунов с просадкой или износом более 5 мм заменяют новыми, а 230 —’ *
SLS
при меньшем износе под них ставят подкладки из листовое! морозо- стойкой резины. Ведутся эксплуатационные испытания тележек, оборудованных съемными скользунами из полимерных и металлокерамических мате- риалов, которые изнашиваются в 15 раз меньше типовых. Если на поверхности вкладышей горизонтальных скользунов теле- жек КВЗ-ЦНКИ имеются задиры, то ее строгают и шлифуют до 7—8-го класса шероховатости. Вкладыш, изготовленный из чугуна марки С 121-40, должен иметь твердость после обработки НВ 170—241, а верхний скользун, изготовленный из легированной стали марки 40Х, после термической обработки — твердость HRC 45. Смазочную канав- ку ^дубиной менее 3 мм после перешлифовки углубляют до 6—8 мм. Вкладыши горизонтальных скользунов тележек ЦМВ, КВЗ-5 при износе опорных поверхностей более 5 мм заменяют новыми. При уста- новке вкладышей необходимо, чтобы суммарный зазор между ними и скользунами рамы вагона с обеих сторон одной тележки был в преде- лах 2—G мм Измеряют этот зазор после подкатки тележек под вагон, но его можно определить и заранее при помощи специального прибора (рис. 104). Регулировка зазора обеспечивается постановкой одной или двух стальных прокладок суммарной толщиной от 2 до 10 мм под ко- робки скользунов. Резиновые прокладки скользунов при ремонте на заводах заме- няют новыми независимо от состояния, а при деповском ремонте — при утрате эластичности (уменьшение высоты более чем на 10%) или при наличии трещин. Рис. 103. Положение шаблона при проверке ширины надоессорной балки после механической обработки: / — надрессорная балка; 2 — шаблон 232
Рис. 104. Прибор для измерения зазора между горизонтальными скользунами до подкатки тележки под вагон Буксовые фрикционные гасители колеба- ний при всех видах планового ремонта разбивают и осматривают. Эффективность работы гасителя колебаний надбуксового рессорного подвешивания оценивается величиной коэффициента относительного трения, т. е. отношением силы трения, противодействующей колеба- ниям рессорного подвешивания, к нагрузке от веса вагона, передаю- щейся на рессорный комплект. На эту величину влияет износ втулки шпинтона. сухарей и колец, а также остаточная деформация резино- вого кольца и пружины. Износ втулки шпинтона по диаметру допускается 4 мм. При боль- шем износе поверхность втулки наплавляю г порошковой’ проволокой марки ПП-ТН35С или электродами У-340-П6 и ОЗН-400 с последую- щей механической обработкой. Твердость втулки должна быть не ме- нее /77? С 45 Наплавку можно производить- если оставшаяся толщина стенки втулки составляет не менее 30% первоначальной. При большем изно- се втулку заменяют- Втулки, наплавленные порошковой проволокой, термической обработке не подвергаюг, так как по твердости и изно- состойкости они не уступают термически обработанным. При работе сухари фрикционных гасителей изнашиваются по трем поверхностям. Если цилиндрическая поверхность сухарей изношена более чем на 3 мм, их заменяю^ новыми. При износе конических по- верхностей сухари проверяю! и подбирают по шаблону (рис. 105, а). Разница в размерах сухарей одного комплекта не должна превышать 2 мм по толщине и высоте (расстоянию между наклонными поверхно- стями). На рабочих поверхностях не допускаются задиры и острые кромки. Износ верхних и нижних колец гасителей колебаний также нро- верют шаблоном (рис. 105, б). При износе конических поверхностей более 3 мм кольца не ремонтируют и заменяют новыми. 233
Рис. 10b. Положение шаблона при проверке износа конических поверхностей сухаоя (о) и колец (6) фрикгионных гасителей колебаний У шпивтона изнашиваются поверхности а, б, е (рис. 106), которые восстанавливают наплавкой. Влюлечном подвешивании тележек КВЗ-5 ц КВЗ ЦНИИ в процессе эксплуатации изнашиваются тяги, валикиг втулки тяг, опорные шайбы и валики подшипники. В тележках ЦМВ наряду с валиками и подвесками изнашиваются цапфы люлечных балок. До- пускаемые износы деталей в люлечном подвешивании тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ указаны на рис. 107. При большем износе детали заме- няют новыми или восстанавливают наплавкой. Заваривать трещины Рис. 106. Изнашиваемые поверхности шпинтонов > Рис. 107. Допускаемые износы дета- лей люлечного подвешивания: а = 3 мм — износ отверстия подвески: б — = 1 мм — износ валика подвески; в = — 1,5 мм — износ опорных поверхностей серьги; г = 1,5 мм — износ поверхности опорной шайбы; д = 1 мм — износ валика; е= 1 мм— износ втулок подвески и под- дона 234
в любом месте, не разрешается. Люлечные подвески, балочки тележек ЦМВ; тяги тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ перед наплавкой проверяют дефектоскопом и при обнаружении трещин бракуют. Наплавляемые участкиТтредварительно подогревают до 250—300° С. Наплавку разработанных отверстий тяг тележек КВЗ-5 и КВЗ- ЦНИИ можно производить при условии, если толщина перемычки верхней проушины составляет не менее 35 мм. При выполнении электросварочных работ используют электроды Э42А, порошковую проволоку или осуществляют полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа. После наплавки и механической обработки тяги центрального рессорного подвешивания в сборе с валиками и серьгами испытывают на растяжение, на прессе и затем проверяют дефектоскопом. В деталях тормозной рычажной передачи в процессе эксплуатации разрабатываются отверстия в рычагах и го- ловках тяг, изнашиваются поверхности валиков. Относительно редко появляются трещины, изломы или протертости в тормозных тягах. Разборку, осмотр, ремонт и сборку деталей тормозной рычажной передачи осуществляют на поточной линии (рис. 108). Снятые с тележки комплекты рычагов укладывают в направляющие кассеты 1, которая транспортировочным устройством 2 с помощью- троса 5 подается по рельсовому пути 4 под эстакаду 3. Здесь комплекты автоматически сбрасываются на уловитель 6 для последующей раз- борки. Рычаги, валики и тяги укладывают в соответствующие ячейки двухъярусного вращающегося стенда 8, оборудованного локтевым подъемным краном 7. На стенде 9 в рычагах заменяют изношенные втулки, а на стенде 13 рычаги комплектуют в узел и укладывают на стеллаж 12. Комплекты башмаков с подвесками поступают на стенд 10 для ос- мотра и запрессовки втулок, а затем на стеллаж 11 для сборки. Рис. 108. Схема размещения оборудования на поточной линии для ремонта рычажной передачи 235
Сборка тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ осуществляется на стенде четвертой позиции поточно-конвейерной линии. Здесь на раме закрепляют предохранительные скобы, детали центрального рессор- ного подвешивания, устанавливают надрессорную балку. При этом в тележке КВЗ-ЦНИИ необходимо обеспечить суммарный зазор 30 мм между надрессорной балкой и поперечными балками рамы тележки и суммарный зазор 85 ± 5 мм между торцами надрессорной балки и продольными балками рамы тележки. На тележку КВЗ-ЦНИИ здесь же устанавливают продольные по- водки, предохранительные стержни, ппедохранительные скобы, однако окончательную их регулировку и закрепление гаек шплинтами про- изводят после подкатки тележек под вагон. Монтируют также гидравлические гасители колебаний. При этом боковой зазор г (см. рис. 82) устанавливается не менее 7 мм и регули- руется путем перестановки резиновых шайб между боковыми поверх- ностями головки гасителя и кронштейнами на раме или балке. На пятой позиции потсчно-конвейерной линии на стенде, оборудо- ванном фиксаторами положения колесных пар, производится оконча- тельная сборка тележки. Сюда с четвертой позиции поступает отремон- тированная и укомплектованная всеми необходимыми деталями рама, а также подаются колесные пары с буксами и комплекты буксовых пружин. Укомплектованную раму тележки устанавливают на буксы с над- буксовым рессорным подвешиванием и закрепляют предварительно гайки шпинтонов. В узле крепления фрикционных гасителей колеба- ний тарельчатую пружину устанавливают большим основанием вниз, а меньшим — вверх. На этой же позиции собирают центральное рессорное подвешива- ние тележек всех типов. Для обеспечения равномерной нагрузки на подвески сборку узла люлечного подвешивания тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ производят так, чтобы разница в длине двух серег одной подвески не превышала при заводском ремонте 0,5 мм, при деповском— 1 мм. Для тележек типа ЦМВ суммарный зазор между надрессорной бал- кой и скользунами поперечных балок рамы должен быть не более 7 и не менее 2 мм с каждой стороны при деповском ремонте и не более 2 мм — при заводском. Здесь на колесные пары монтируют шкивы ременной передачи или редукторы привода генератора, датчики контроля температуры букс, противоюзные устройства и заземляющие перемычки электропровод- ки между рамой тележки и буксами. На раму тележки монтируют комплекты рычажной передачи, пре- дохранительные скобы, траверсы, подвески с башмаками и навеши- вают на кронштейн генератор. Собранная и проверенная шаблонами тележка при помощи толка- теля перемещается на шестую позицию в камеру для окраски методом безвоздушного распыления. По окончании окраски тележка подается толкателем на седьмую позицию в камеру сушки, куда поступает воз- дух, нагретый до 60—70° С. Сушится тележка в течение 25—30 мин. 236
Из сушильной камеры тележка выкатывается при помощи толкате- ля, а затем краном передается на первую позицию, где окончательно затягивают гайки шпиитонов. При этом затяжку тарельчатой пружи- ны производят с усилием около 6 тс до полного ее выпрямления. Если отверстия под шплинт в шпинтоне и гайке не совпадают, ставят регу- лирующие шайбы толщиной до 2 мм в количестве не более двух. Здесь же на тележку устанавливают тормозные колодки. Перед подкаткой тележек КВЗ-ЦНИИ под вагон на поверхность скользунов и в кольцевые выточки закладывают противозадирную осерненную смазку по ТУ32 ЦТ-006-08. Все другие трущиеся части тележек любого типа при сборке смазывают консистентной смазкой УС (ГОСТ 1033—73). После подкатки тележек под вагон проверяют и регулируют сле- дующие основные зазоры и размеры. 1. При любом типе тележек зазоры между выступающими частями рамы тележки и вагона должны быть не менее 75 мм по концам тележ- ки и 50 мм в середине, а на вагонах постройки ГДР с прямыми балка- ми тележек — не менее 50 мм в любой части. Соблюдение таких за- зоров исключает соударение рам вагона и тележек в процессе движе- ния. 2. Разница высоты концов рамы тележки от головок рельсов, до- пускается не более 10 мм в поперечном направлении и не более 15 мм в продольном. 3. Зазор между рамой тележки ЦМВ и потолком роликовой буксы должен быть не менее 43 мм, чтобы предотвратить повреждение тер- модатчика буксы при движении вагона. 4. Зазор между надр юсорной балкой и боковой продольной бал кой рамы тележки ЦМВ под тарой допускаемся не менее 20 мм. 5. Зазор между горизонтальными скользунами на вагонах с те- лежками ЦМВ и КВЗ-5 должен быть в сумме с обеих сторон тележки не более 6 и не менее 2 мм, что обеспечивает безопасное движение ва- гона по кривым участкам кути. 6. Разница высоты секций в эллиптической рессоре тележки ЦМВ под тарой вагона допускается не более 1С мм, что необходимо для рав- номерного распределения нагрузки на все секции. 7, Высота центров буферов вагонов на всех типах тележек должна находиться в пределах 1060—1115 мм, при этом разница высоты буфе- ров или штоков амортизаторов на обоих концах вагона с одной стороны концевой балки рамы допускается не более 15 мм, а с противоположной стороны — не более 25 мм. 8. Зазор а (см. рис. 82) между пятником и подпятником вагона с тележками КВЗ-ЦНИИ должен быть в пределах 16i.2 мм. Регули- руют величину зазора постановкой прокладок под вкладыши сколь- зунов, причем вкладыши должны быть опущены в коробки на глубину не менее 17 мм и разномерно выступать из коробок не менее чем на 18 мм. 9. Высота оси автосцепок от головок рельсов после выполнения деповского или заводского ремонта должна быть в установленных пределах. 237
Рис. 109. Схема установки шайб центрального подвешивания Регулировка высоты оси автосцепки осуществляется для вагонов: на тележках КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ типа I — за счет постановки прокладок 3 (см. рис. 82) под все опорные подшипники люлечных подвесок с одной стороны тележки в количестве не более двух общей высотой до 20 мм; на тележках КВЗ-ЦНИИ типов I и II — постановкой прокладок 7 толщиной до 15 мм под пружинные комплекты центрального подвеши- вания; на тележках КВЗ-ЦНИИ типа II — путем разворота валиков и опорных шайб центрального подвешивания в одно из трех положений Z, II или III (рис. 109). С одной стороны тележки все валики и опорные шайбы должны быть установлены в одно из указанных положений. Разность между высотами автосцепок от головок рельсов по концам вагона допускается не более 20 мм при выпуске из деповского ремонта и 15 мм — из заводского. 10. Проверка положения надрессорной балки и гидравлических гасителей тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ производится одновременно с регулировкой продольных поводков. Если обеспечена симметричность положения балки и гасителей, т. е. зазоры б, <з, г (см. рис. 82) вы- держаны в установленных пределах, то затягивают резиновые пакеты поводков под тарой вагона до исчезновения вогнутости резины по пе- ргиметру или появления выпуклости не более 3 мм относительно метал- лической армировки. При затяжке гаек надо следить за правильностью взаимного расположения резиновых пакетов и фланцев. 11. Зазор между предохранительной скобой и надрессорной балкой под тарой вагона должен быть не менее 140±.Бю мм для тележек КВЗ- ЦНИИ типа I и не менее 140±20 мм для тележек типа II. Зазор ре- гулируют постановкой шайб на болты крепления скоб под поперечной балкой рамы тележки и над ней. 68. Ремонт элементов рессорного подвешивания Детали рессорного подвешивания при техническом осмотре под вагонами и текущем ремонте осматривают без разборки. Серьги, вали- ки, подвески, пружины, листовые рессоры, детали гидравлических 238
и фрикционных гасителей колебаний при наличии трещин заменяют. Если обнаружены поврежденные кронштейны гидравлических гаси- телей колебаний, просевшие рессоры (перекос кузова и рамы тележки сверх допускаемого), сдвиг и перекос пружин в рессорном комплекте грузового вагона, а также разнотипность рессор, тс вагон с такими не- исправностями ремонтируют в поезде или с отцепкой. В процессе выполнения периодических видов ремонта грузовых и пассажирских вагонов в депо и на заводах рессорное подвешивание, разбирают, осматривают, детали ремонтируют или заменяют. После сборки положение рессорного подвешивания проверяют на вагоне, находящемся на выверенном горизонтальном пути. За время эксплуатации в рессорном подвешивании могут появиться следующие неисправности: излом и остаточная деформация листовых рессор и винтовых пружин; износ листов рессор, трущихся поверх- ностей валиков, втулок, опорных вкладышей, наконечников эллипти- ческих рессор, деталей гидравлических и фрикционных гасителей коле- баний; разрушение резиновых элементов; коррозионные повреждения или сдвиг листов, ослабление хомута. Ремонт рессор и пружин производят в специальном от- делении. Листовые рессоры и пружины, снятые с вагонов при периоди- ческих видах ремонта, очищают от грязи и масла в ваннах, заполнен- ных горячим 3-процентным раствором каустической соды, а затем об- мывают чистой водой. Сбмытые рессоры в кассетах 25 (рис. 110) направляют на стеллаж 1 в ремонтное отделение, где с помощью консольного крана 2 их пере- мещают на плиту 3 для осмотра и сортировки по объему ремонта. Рес- - соры, признанные годными при наружном осмотре и обмере и не нуж- дающиеся в полной разборке, смазывают и подают по транспортеру 5 на гидравлический пресс 4 для испытания на остаточную деформацию просадки под пробной статической нагрузкой и на действительный прогиб под рабочей нагрузкой. Рессоры, которые необходимо частично разбирать из-за неисправности наконечников или упоров, после устра- нения дефектов подвергают аналогичным испытаниям. Остаточная деформация не допускается, а прогиб должен быть в пределах нормы, указанной в технических указаниях по ремонту листовых рессор. На одну из боковых поверхностей хомута рессоры, выдержавшей испыга- ния, ставят клейма: условный номер завода или депо и дату испы- тания. После клеймения исправные рессоры по монорельсу 43 поступают в окрасочную ванну 45, а затем на накопительную площадку 44. Рес- соры окрашивают битумной краской БТ177 (ГОСТ 5С31—70) или чер- ной эмалью ПФ-68 (ГОСТ 6465—63). Рессоры, направляемые на разборку, подают к прессу 27 для среза- ния заклепки, а затем к прессу б для снятия хомута. Хомут, не поддаю- щийся снятию в холодном состоянии, подогревают со стороны малого листа до 350° С. Затем рессоры подают на плиту 8 и стол 9, где их осмат- ривают, определяют износ и остаточную деформацию листов и комплек- туют. Для выявления трещин все рессорные листы подвергают дефек- тоскопии. 239
Листы рессор, у которых имеются надрывы, трещины, износ или коррозионные повреждения глубиной более 0,5 мм, заменяют. Разре- шается наплавлять торец коренного листа эллиптической рессоры грузового вагона при износе не более 3 мм с последующей термообра- боткой. Взамен забракованных листов подбирают годные, бывшие в употреблении, или изготовляют новые из стали Ь5С2 или 60С2 (ГОСТ 14959---69). При крупносерийном производстве листы изготовляют на гибозакалочных машинах барабанного типа. Все листы рессор подвергаются закалке с отпуском. Закалка про- изводится нагревом листов в печи 18. Затем осуществляется гибка лис- тов в гибозакалэчной машине 15 в течение 25 с, чтобы температура их была не ниже 780° С, и последующее охлаждение в ванне 16 с машин- ным, трансформаторным или веретенным маслом, нагргтым до 60° С, или в воде, подогретой до 30—40° С. После закалки рессорные листы подвергают отпуску с выдержкой в печи в течение 40- —50 мин и далее охлаждаю^ на воздухе. Твердость закаленных и отпущенных листов должна быть в пределах НВ 363— 432. Для замера твердости рессорных листов используется пресс Бри- нелля 20. Сборку смазанных графитовой смазкой (ГОСТ 3333—55) листов на Рис. НО. Планировка отделения для ремонта рессор и пружин: 1 — стеллаж для кассет с рессорами; 2—консольный кран; 3 — плита; 4— гидравлический тресс; 5 — транспортер; 6 — пресс для снятия хомутов; 7 — печь для нагрева хомутов; 8 - лровепочная плита; Р — стол для комплектовки листов; 10 и 11 — стенды для сборки рессор и насадки хомута; 12 — пресс для обжимки хомута; 13, 38, 44 — площадки-накопители; 14 — стол для рихтовки листов; 15 — гибозакалочная млшина; 16 и 36 — ванны для охлажде- ния рессорных листов и пружин; 17 ц 18 — двухкамерная и однокамерная печи; 19 — стел- лаж; 20 — пресс Бринелля; 21 — гибозавивочный станок; 22 — штамп; 23 — стол ДЛЯ бракован- ных листов; 24— стол для проверки рессор; 25 — кассеты; 26— плита; 27 — пресс для сре- зания заклепок; 28 ~ накопитель пружин; 29 и 34 — транспортеры; 30, 31 и 32 — прессы для испытания и тарировки пружин; 33 — трап; 35 — станок для восстановления шага пружин; 37 — окрасочно-сушильная камера; 39— стол для приемки и клей'ения пружин; 40—наж- дачный станок; 41 и 42 •=> столы для приемки и клеймения рессор; 43 монорельс; 45 т~ окра- сочная камера; 46 — кран-балка 240
осуществляют на стендах 10 и 11. На прессе 12 производится обжатие нагретого до 900—1150° С хомута. Усилие пресса при обжатии хомута должно быть сверху и снизу 75 тс, а с боков—100 тс для рессор с чис- лом листов до 14. Собранные рессоры укладываю! на площадку-нако- питель 13. После этого рессоры испытывают на прессе 4. Годные рессоры кран- балкой 46 подают на столы 41 и 42 ддя. приемки и клеймения, затем по монорельсу 43 направляют в окрасочную камеру 45, а окрашенные складывают на площадку 44. Хомуты рессор ремонтируют сваркой при наличии забоин и про- тертостей на боковых поверхностях и торцах не более 25% площади поперечного сечения. Трещины в хомутах завариваю'” при условии, если они расположены вне сварных швов и если после разделки под сварку толщина поперечного сечения уменьшается не более чем на 50% Цилиндрические пружины при периодических видах ремонта ва- гонов в депо и на заводах проверяют только по высоте в свободном состоянии. Пружины с изломами или трещинами в витках, протерто- стями или коррозионными повреждениями более 1С% площади сече- ния прутка бракуют. После обмывки пружины поступают на плиту 26, где их осматри- вают и сортируют по видам ремонта. Просевшие пружины нагревают в печи 17 до 880—920° С и подают на станок 35, где восстанавливаемся шаг между витками и производится закалка в масле или воде, подогре- тых соответственно до 60 или 30—40° С. Время от момента извлечения пружины из печи до погружения в закалочную среду не должно пре- вышать 25 с, чтобы металл не охладился ниже 780° С. Далее пружины подают в камеру отпуска, где поддерживается температура 440—480° С. Затем в ванне 36 их охлаждают в течение 40—50 мин и по желобу подают для испытания и тарировки на прес- сах 31 и 32. Пружины, выдержавшие испытание, при необходимости подают на наждачный станок 10 для выравнивания опорных поверхностей. На столе 39 производится приемка и клеймение пружин. Здесь на пружи- ны с диаметром витка меньше 16 мм навешивают бирки. Принятые пружины размещают на площадке 38. откуда они по желобу поступают в окрасочно-сушильную камеру 37. На рис. 111 показана схема такой камеры. Для повышения усталостной прочности пружин и рессор на неко- торых вагоноремонтных заводах осуществляют упрочнение их по- верхностей дробью на дробеметных установках. В результате созда- ется поверхностный наклепанный слой глубиной до 0,2 мм, благодаря чему срок службы рессор увеличивается на 80—95%. Подбор и регулировка деталей рессорного подвешивания осуществляются для обеспечения нормальной эксплуатации вагонов и безопасности движения поездов. На каждый вагон необходимо устанавливать рессоры с одинаковой стрелой прогиба. Пружины гележек грузовых вагонов обладают значительной жест- костью и при довольно больших изменениях нагрузки от кузова стрела 241
ИХ Прогиба изменяется мало. Поэтому подбор рессорного комплекта для установки на вагон не представляет трудности. У пассажирских вагонов жесткость рессор небольшая, поэтому при ремонте подбор пружин и листовых рессор в комплект и расста- новку их в тележках выполняют в зависимости от массы тары и брутто вагона и распределения массы по концам в соответствии со схемой, указанной в технической документации завода-изготовителя для оп- ределенного типа вагона, и техническими указаниями на изготовле- ние и ремонт рессор и пружин. По высоте надбуксовые пружины одной буксы под тарой не должны отличаться более чем на 2 мм. Разница высоты пружин в комплекте центрального подвешивания тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ допускай- ся не более 4 мм. При сборке комплектов центрального подвешивания тележки КВЗ-5 пружины сортируют по высоте на две группы. Высота пружин первой группы, мм . Высота пружин второй группы, мм . Для тележки котлового конца вагона 386—390 381—385 Для тележки некотлового конца вагона 363—367 358—362 Пружины центрального подвешивания тележек КВЗ-ЦНИИ разде- ляют на три группы: J группа — высога 506—502 мм; II группа — высота 501—497 мм; III группа — высота 496—491 мм. В тележку кот- лового конца вагона ставят пружины I и II групп, в тележку некотло- вого конца — II и III групп. Высота наружных и внутренних пружин рессорного комплекта тележки ЦНИИ-ХЗ-О в свободном состоянии должна быть 249±72 мм» разница высоты пружин в одном комплекте допускается не бо- лее 3 мм. Показателем правильности сборки рессорного подвешивания яв- ляется горизонтальное расположение рам тележек и кузова вагона, установленного на выверенный горизонтальный участок пути. Эту Рис. 111. Схема окрасочно-сушильной камеры для пружин: 1 — желоб; 2 и 3 — окрасочная и сушильная камеры; 4 —элеватор; 5 — накопитель 242
проверку ivio.-кпо выполнить и до опускания кузова на тележки, нагру- жая их соответственно схеме загрузки от веса кузова, указанной в тех- нической документации завода-изготовителя. Для пассажирских вагонов с нетиповым распределением массы по концам применяют следующий способ подбора рессор. На поступившем в ремонт вагоне замеряют размеры, влияющие на высоту центров буфе- ров, а также характеристику рессор и пружин (число листов, стрелу прогиба под вагоном, высоту пружин и др.). На основании дачных об мера определяют необходимый ремонт рессор. В рессорном цехе до разборки рессоры определяют величину нагрузки, которую она име- ла под вагоном, путем сжатия до размеров замеренной стрелы прогиба. После ремонта рессору испытывают под этой же нагрузкой и проверяют стрелу прогиба. Если результаты испытания {удовлетворительные, то рессору направляют в сборочный цех. 69. Ремонт деталей шарнирных соединений тележек Валики и отверстия деталей рессорного подвешивания пассажир- ских вагонов и рычажной передачи грузовых в процессе эксплуатации изнашиваются. Предельно допускаемые размеры износов установлены правилами оемонта вагонов. Изношенные поверхности валиков при всех видах периодического ремонта вагонов восстанавливают автоматической или полуавтомати- ческой наплавкой в среде защитного газа или под слоем флюса с после- дующей механической обработкой до номинальных размеров при шеро- ховатости рабочей поверхности не ниже 5-го класса. Поверхность вали- ков после термообраборки должна иметь твердость HRC 45—52. Валики центрального рессорного подвешивания пассажирских ваго- нов до наплавки проверяют дефектоскопированием «мокрым способом». Валики с трещинами не ремонтируют. Исправные валики перед наплав- кой предварительно подогревают до 180—200° С, а после механической обработки испытывают на растяжение и вновь проверяют дефектоско- пом. Испытаниям на растяжение при периодических видах ремонта ваго- нов или после ремонта сваркой подвергаются также детали цент- рального рессорного подвешивания (люлечные подвески, тяги, серьги, цапфы или хвостовики опорных балочек) и тормозной рычажной пере- дачи (триангели, тяги). Нагрузка для испытания на растяжение под- считывается из расчета получения напряжения 16 кгс/мм2 в наиболее слабом сечении детали. Отверстия под валики или цапфы наплавляют электродами Э42 с последующей механической обработкой до номинальных размеров. При ремонте вагонных деталей из стали с содержанием углерода более 0,25% или хрома, никеля и меди более 0,3% необходимо предва- рительно подогревать места сварки до 250—300° С. Такому подогреву подвергаются люлечные подвески, тяги, балансиры трехосных грузовых тележек перед наплавкой отверстий под валики. При периодических видах ремонта вагонов изношенные отверстия под валики в деталях тележек ремонтируют также постановкой новых 243
втулок или заменой изношенных. В отверстия поддонов пружин пасса- жирских тележек устанавливают втулки из стали 45 с твердостью после термообработки не менее HRC 40—50. Изношенные втулки в деталях рессорного подвешивания заменяют новыми металлокерамическими (ГОСТ 6748—60) или стальными, имею- щими после термической обработки твердость поверхностного слоя (1—1,5 мм) в пределах НВ 25—62,5. Втулки устанавливают с натягом, величину которого выбирают в пределах: для втулок с наружным диаметром 36—42 мм—от 0,065 до 0,165 мм; для втулок с диаметром 42—55 мм — от 0,075 до 0,2 мм; для втулок с диаметром 55—80 мм — от 0,1 до 0,3 мм. Перед запрессовкой втулок отверстия смазывают машинным маслом. Усилие гидравличес- кого или винтового пресса должно быть не менее 5,9 • 103 Н (600 кгс) и не более 1,96 • 104 Н (2000 кгс). При выпуске тележек пассажирских вагонов из деповского ремонта зазор между валиком и втулкой в деталях рычажной передачи должен быть 0,17—2 мм, из заводского ремонта — 0,17—1,5 мм. Для тележек грузовых вагонов этот зазор установлен соответственно при деповском ремонте не более 3 мм, при заводском — не более 2 мм. 70. Ремонт гидравлических гасителей колебаний При всех видах периодического ремонта вагонов гидравлические гасители колебаний ремонтируют в депо или на заводе с полной разбор- кой. Через каждые шесть месяцев эксплуатации после постройки или ремонта гасители ремонтируют в объеме технической ревизии. Снятые с вагонов гасители поступают в отделение ремонта, где их очищают, осматривают и испытывают на стенде для определения коэффициента сопротивления с записью индикаторной диаграммы. Перед записью диаграммы гаситель предварительно прокачивают на стенде в течение 2 мин. Гаситель считается неисправным, если: на рабочей диаграмме имеются дефекты; коэффициент сопротивления меньше 90 или больше 150 кгс • с/см; ппи прокачивании на стенде наблюдаются утечки масла. Гасители, признанные негодными и поступившие для выполнения технической ревизии, разбирают полностью, промывают эмульсией смазки ЛЗ-1 и ремонтируют. Наиболее характерными неисправностями гасителей являются, нарушение плотности цилиндра, ослабление резьбового соединения корпуса гасителя с гайкой и головки со штоком, повреждения саль- ников штока, резиновых втулок, деталей клапанов, износы штока, направляющей втулки, цилиндра и поршневого кольца и др. Неплотность цилиндра гасителя. возникает вследствие неисправ- ности резинового кольца круглого сечения из-за потери им упругости, из-за «старения» или из-за кольцевых трещин и заусенцев, появившихся от неправильной установки или некачественного изготовления уплот- няемых поверхностей. г Резиновые манжеты сальникового уплотнения повреждаются из-за взносов рабочих поверхностей, разрывов и изломов их пружин, необес- печенна необходимого натяга при установке манжеты в гильзу, наличия 244
ржавчины и задиров на штоке или его дерекоса при установке. При пе- риодическом ремонте гасителей изношенные и неисправные резиновые детали заменяют новыми. Следы коррозии на внутренних поверхностях деталей гасителей за- чищают наждачной шкуркой с маслом, а затем зачищенные поверхности притирают Износы на поверхности штока глубиной свыше 0,043 мм, на поверхности цилиндра 0,3 мм, вмятины и задиры устраняют вибро- дуговой наплавкой под слоем флюса с последующей механической обра- боткой до 8-го класса шероховатости. | Изношенную резьбу на кожухе, верхней и нижней головках, гайке клапана, штоке поршня восстанавливают наплавкой электродами Э42 с последующей механической обработкой. Перед наплавкой резьбу сре- зают механическим способом. Если в указанных деталях обнаружены трещины, то их бракуют. Кожух, соединенный с нижней головкой гасителя, после ремонта сваркой проверяют на плотность керосином, который наливают внутрь. По истечении 10 мин не должно быть на наружных поверхностях дета- лей течи керосина или «потения». При осмотре деталей особое внимание следует обратить на состояние сопряженных поверхностей корпуса клапана и дроссельной диафраг- мы, а у гасителей старой модели — поверхностей тарелки и седла кла- пана, так как из-за нарушения плотности между ними гидрогаситель утрачивает работоспособность. Эти неисправности устраняют при- тиркой сопряженных поверхностей и проверяют плотность прилегания на приспособлении (рис. 112). Клапан с тарелкой 2 устанавливают в корпусе 1 приспособления и закрепляют. Предварительно дроссельное отверстие в клапане заглу- шают. При помощи плунжерного насоса 4 масло под давлением 9,8 х X Ю5 Па (10 кгс/см2) подается на клапан. Падение давления по маномет- ру 3 не допускается Кроме того, в тарелке клапана провепяют диаметр дроссельного отверстия, который должен быть 1,3 мм. Разгрузочный клапан гасителя колебаний после сборки регулируют на стенде на давление срабатывания 5 МПа (50 кгс/см2). Поршне- вые кольца с отколами или лопнувшие заменяют новыми, у которых должен быть зазор между концами в свободном состоянии 8 мм, а в ра- бочем состоянии — не более 0,8 мм при плановом ремонте или 1,3 мм при ревизии и не менее 0,01 мм. Зазор проверяют щупом при постанов- ке поршня в цилиндр или в специальную оправку. После ремонта детали гидравлического гасителя колебаний комплек- туют с соблюдением следующих основных допусков на зазоры между трущимися поверхностями в местах сопряжений (рис. 113): Ai — зазор между штском и направляющей; Л2 — зазор между рабочим цилиндром и направляющей; А3 — зазор между рабочим цилиндром и корпусом нижнего клапана: Д __ 1 ~ 2 где dn — внутренний диаметр направляющей, мм: dm — диаметр штока, мм. 245
to о Д-Д .Рис. 112. Приспособление для пооверки плотности клапанов гидравлических гасителей колебаний
Указанные зазоры должны иметь ве- личину: при периодических видах ре- монта At = 0,07 мм, А2 = 0,02 мм, А3 = 0,02 мм; при ревизии At = 0,08 мм, А2 = 0,05 мм, А3 = 0,05 мм. Далее гаситель собирают, заправ- ляют приборным профильтрованным через металлическую сетку маслом МВП (ГОСТ 1805—51), прокачивают до пол- ного заполнения маслом рабочего ци- линдра и испытывают на стенде с за- писью рабочей диаграммы. На нижней головке или на корпусе гасителя укреп- ляют бирку с клеймами, обозначающими условный номер ремонтного предприя- тия, дату и вид ремонта (буквы «Д» или «3») или ревизии (буква «Р»). Перед установкой гасителей на те- лежки в верхние и нижние головки вставляют резиновые втулки, а в от- верстия этих втулок — металлические втулки на клее № 88Н. Болты крепле- Рис. 113. Контролируемые размеры в сопряжениях де- талей гидравлического га-' сителя колебаний ния головок гасителей на кронштейнах тележек, изношенные по диа- метру более чем на 2 мм, при плановых видах ремонта восстанавли- вают наплавкой с последующей обработкой или заменяют новыми. 71. Основные правила безопасности при ремонте ходовых частей Разборочные и сборочные работы при ремонте тележек вагонов вы- полняют преимущественно в тележечных цехах или на отдельных пози- циях, оборудованных соответствующими машинами, механизмами и приспособлениями. Перед разборкой тележки обмывают в моечных ма- шинах и обсушивают воздухом в камерах. «/Тюки баков, в которых на- гревается моющий раствор и вода, нужно держать всегда плотно закры- тыми. При разборке и сборке центрального рессорного подвешивания тележек пассажирских вагонов применяют механизмы и приспособле- ния для удержания рессор и пружин в сжатом состоянии. Во избежание несчастных случаев снятые детали и ине не оставляют на тележках, а укладывают на специально отве Окрасочные работы производят в специальных кам -г ных цехах1 оборудованных общей приточно-вытяжно <$ местными отсосами на рабочих местах. zjFtfx А о<\Л2стыва- л^с5Диальные га- / 249
Раздел четвертый ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА Глава XIII ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА 72. Материалы, применяемые при изготовления деталей автосцепного устройства Детали автосцепного устройства в процессе работы подвергаются сложным деформациям растяжения, сжатия, изгиба, кручения, удара. Величина действующих усилий при неустановившемся режиме движе- ния поезда и маневровых операциях достигает таких значений, при ко торых возникают напряжения в некоторых зонах деталей автосцепки, превосходящие даже предел текучести. Габаритные размеры основных деталей автосцепки по условиям раз- мещения их на вагоне и ооеспечения взаимозаменяемости имеют боль- шие ограничения, которые не позволяют существенно увеличивать се- чения напряженных зон. Поэтому особенно важно правильно выбрать материал для изготовления ответственных деталей и тщательно контро- лировать качество работ, а также обеспечить текущее содержание и своевременный ремонт автосцепного устройства в период эксплуатации, чтобы исключить уменьшение прочности деталей из-за наличия в них дефектов или сверхдопустимых износов. Большинство основных деталей автосцепки (корпуса автосцепки и поглощающего аппарата, тяговый хомут, ударную розетку, центрирую- щую балочку) отливают из стали. Упорную плиту изготовляют из спе- циального проката, а клин тягового хомута, клинья и конус поглощаю- щего аппарата, маятниковые подвески штампуют. Детали механизма сцепления разрешается изготовлять литьем и штамповкой. Литые детали автосцепного устройства из углеродистой стали (за исключением деталей поглощающего аппарата) разделяются на две группы К деталям первой группы относятся корпус автосцепки и тяговый хомут, к деталям второй группы — замок, замкодержатель, предохранитель и подъемник замка, валик подъемника, центрирую, щая балочка и ударная розетка. Детали первой и второй групп отливают из мартеновской стали или электростали и подвергают термической обработке. Детали второй труп- т можно изготовлять и из бессемеровской стали. •’vc поглощающего аппарата для грузовых вагонов и горловину ^’чающего аппарата для пассажирских вагонов отливают '^6Л или 27ГЛ (ГОСТ 7832—65). 246
Детали автосцепки и прежде всего корпус, отлитые из стали 20Л и нормализованные, по прочности уже не отвечают современным усло- виям эксплуатации. Поэтому некоторые заводы начали отливать кор- пуса автосцепок из легированных сталей марок 15ГЛ, 2СГЛ, 20ФЛ. В зарубежной практике для изготовления деталей автосцепки также применяют легированные стали. При выборе марок сталей необходимо учитывать, чтобы наряду с соответствующей прочностью они обладали бы и удовлетворительной свариваемостью, т. е. способностью надежно соединяться с металлом, наносимым при электросварке. Это обеспечит возможность ремонта де- талей с применением сварки и наплавки. Существенное влияние на повышение прочности деталей оказывает их термическая обработка при изготовлении. Положительные резуль- таты получены при закалке с последующим отпуском. Исследованиями установлено, что предел текучести стали мапки 20ГЛ может достигать при этом 430 МПа (48 кгс/мм2). 73. Технология изготовления и сборки автосцепки Литые детали изготовляют по технологическим процессам, предусматривающим выполнение следующих основных операций: изго- товление литейных форм; заливка форм жидким металлом; предвари- тельное охлаждение форм; выбивка отливок из опок и удаление стерж- ней; очистка отливок (удаление литников, прибылей, пригоревшей формовочной смеси); термообработка; очистка от окалины; механиче ская зачистка заусенцев, заливов и других неровностей Отливка деталей автосцепного устройства, как правило, произво- дится в земляные сырые формы, состоящие из двух полуформ — ниж- ней и верхней. Формы изготовляют в парных опоках на формовоч- ных машинах, размеры и тип которых соответствуют величине отливок. Для формовки нижних полуформ корпуса автосцепки, поглощающего аппарата и хомута используют обычно пневматические встряхивающие формовочные машины с поворотной плитой. Верхние полуформы этих деталей формуют на встряхивающих формовочных машинах с штифто- вым съемом. Для формовки мелких деталей (детали механизма сцепле- ния) используют чаще всего пневматические встряхивающие машины с подпрессовкой и протяжной рамкой. После окончания формовки в нижнюю полуформу укладывают стержни для образования полостей в отливке, устанавливают холо- дильники в зоне утолщенных мест (тепловых узлов) для ускорения про- цесса охлаждения и предотвращения образования в этих местах утя- жин, раковин, трещин. Затем на нижнюю полуформу устанавливают верхнюю и скрепляют их специальными скобами. Взаимное положение полуформ точно фиксируется штырями, которые вставляют в контроль- ные отверстия, имеющиеся в опоках. На рис. 114 показана литейная форма корпуса автосцепки, в которой изделие располагается горизон- тально. Для подпитки жидким металлом тепловых узлов при остыва- нии ставят прибыли 6, а для удаления газов делают специальные га- зоотвоцы 4 в форме и проколы 7 в фомовочной земле, 249
Рйс. 114. Литейная форма для корпуса автосцепки: / — нижняя полуформа; 2 — верхняя полуформа; 3 —стержни; 4 — газоотвод-стояк; 5 —лит- никовая чаша; 6 —прибыль; 7 — газоотвод-прокол; 8 — верхняя опока,; 9 — нижняя опока; 10 — формовочная земля; 11 — холодильники; 12 — литниковая система 250
Собранные формы ' транспорти- руют по рольгангам или цепным конвейером на заливочный участок, где располагаются сталеплавиль- ные мартеновские иди электриче- ские печи. Расплавленный металл (1590—1560° С) заливается из ков- шей в литниковые чаши 5 форм. Транспортировать залитую форму можно не ранее чем через 10 мин после окончания заливки, в течение которых металл успевает несколь- Рис. 115. Схема выбивной инерцион- ной решетки ко затвердеть. Для предотвращения образования трещин и коробления отливки необходимо выдерживать в форме, пока они не остынут до 500—600° С. Время выдержки зависит от массы и конфигурации отливок и колеб- лется от 0,5 до 2 ч. Выбивка (удаление формовочной смеси и отливок из опок, а также стержневой смеси из отливок) производится на выбивном участке с использованием пневматических или механических устройств. Чаще всего применяются инерционные выбивные решетки (рис. 115). Метал- лическая решетка 2, расположенная горизонтально на пружинах 3, колеблется от воздействия центробежной силы, которая возникает при вращении вала 4 с неуравновешенным грузом. В результате вибрации формовочная смесь в опоках 1 разрушается и просыпается в бункер 5, а опоки с отливками остаются на поверхности решетки. После удале- ния формовочной смеси опоки мостовым краном или тельфером снимают и возвращают на формовочный участок, а отливки передают на обруб- ку и очистку. Затем отливки подвергаются очистке дробью. Для этсго их под- вешивают на цепной конвейер, который проходит через очистную ка- меру, оборудованную с двух сторон дробемстными установками. После очистки поверхности отливок осматривают для выявления и устранения допускаемых дефектов (раковины, утяжины, горячие тре- щины и др.). На корпусах автосцепки не разрешается устранять литейные де- фекты, расположенные на перемычке малого зуба, если они находятся на расстоянии менее 60 мм вверх и вниз от продольной оси, а также трещины в местах перехода хвостовика к голове. Нельзя также устра- нять трещины в корпусах и горловинах корпусов поглощающих ап- паратов в местах расположения клиньев. Указанные детали с такими дефектами бракуют. Для улучшения структуры металла отливок и снятия внутренних напряжений корпуса автосцепок, хомуты и другие детали подвергают термической обработке — нормализации, а корпуса и горловины кор- пусов поглощающих аппаратов — закалке и отпуску для повышения износостойкости. При нормализации детали загружают в камерную печь периоди- ческого действия. Там их нагревают и выдерживают определенное 251
f Врёмя, После чего тележку с нагретыми отливками выкатывают из ка- меры и оставляют охлаждаться. Нагрев корпусов, горловин и других деталей поглощающих аппа- ратов под закалку производится в методической печи. В печь устанав- ливают поддоны с’отливками, которые в процессе нагрева перемещают- ся по поду печи и проходят три температурные зоны — входкую. среднюю и выходную. После выхода из печи детали погружаются в ван- ну с водой не менее чем на 5 мин для охлаждения. Температура воды в ванне не должна превышать 45° С. После охлаждения детали поступают в отпускную печь. Темпера- тура отпуска корпусов и горловин зависит от содержания углерода и марганца в металле и должна соответствовать пиеделам, указанным в табл. 21. Затем детали снова охлаждаются в водяной ванне. Таблица 21 Температурные зоны Температура отпуска,. °C, при содержании в металле углерода +*/4 Мп, % 0,46—0,50 0,51—0,60 0,61—0,70 0,71—0,75 Входная ЗЗС—430 430—500 450—500 450—500 Выходная 450—500 500—550 550—60С 600- 650 Термическому упрочнению подвергаются детали, отлитые как из уг- леродистых, так и из легированных сталей. Качество термического упрочнения отливок контролируют измерением твердости металла, которая должна быть в пределах НВ 143—207. На детали, прошедшие термическое упрочнение, наносят клеймо в виде буквы «Т», которое ставится на наружной поверхности кармана корпуса автосцепки и на соединительной планке тягового хомута. После термической обработки детали очищают от окалины. Для очистки крупных деталей используются проходные камеры, оборудо- ванные дробсметными установками. Мелкие детали можно очищать в таких же камерах или в стационарных закрытых. Наиболее часто встречающимися литейными дефектами являются раковины, газовые поры и горячие трещины, а также тонкостенность некоторых элементов изделия. Тонкостенность (уменьшение размеров по сравнению с чертежными) появляется из-за неправильной укладки стержня или недостаточно прочного его закрепления в форме. В ре- зультате стержень сдвигается со своего места или всплывает, при этом размер одной стенки детали уменьшается, а другой увеличивается. Чаще всего разностенность наблюдается в хвостовике корпуса. Основные меры предотвращения указанных дефектов следующие: устройство в соответствующих местах достаточного количества газо- отводящих каналов, обеспечение заданной газопроницаемости стержне- вой и формовочной смеси; устройство выпаров и прибылей, в которых собираются газовые и неметаллические включения; применение холо- дильников (металлические вкладыШи, шпильки, спирали) в формах 252
для регулирования скорости охлаж- дения отдельных участков отливки; закрепление недостаточно прочных мест формы и стержней специаль- ными металлическими шпильками (жеребейками). Большое влияние на качество отливок оказывают также состав, влажность и техно- логия приготовления формовочных и стержневых смесей. Существенное улучшение каче- ства отливок достигается при ис- пользовании корковых форм, ко- Рис. 116. Схема литейной корковой формы торые изготовляют следующим способом. С помощью пескоструйных машин наносят на горячие металлические модели специальную смесь, после оплавления которой получаются корковые полуформы с толщиной стенки 8—10 мм. Эти полуформы с предварительно встав- ленными в них стержнями склеивают и получают полную форму. Корковую форму 2 (рис. 116) устанавливают в металлический ящик- опоку 5 на специальные упоры и все пространство между формой и стенками опоки заполняют металлической дробью 3 с последующим виброуплотнением. Подготовленная форма поступает на заливочный участок, где заполняется через литниковую систему 1 жидким метал- лом. Дно металлической опоки выполнено в виде решетки 4, через которую с помощью специальной установки производится отсос газов по каналу 6. Далее технологические операции протекают по ранее опи- санной схеме — охлаждение форм, выбивка, предварительная и окон- чательная дробеметная очистка, удаление литников и прибылей, ис- правление дефектов, термообработка, механическая доводка, сдача. При литье в корковые формы отливки получаются практически без дефектов, с более точной геометрической формой, а трудоемкость изго- товления их значительно снижается. Для приготовления формовочной смеси используется плакирован- ный песок, исходными материалами для которого служат промытый песок с нулевым содержанием глинистых составляющих, новолачная смола и уротропин. Песок загружают в смеситель, подогревают до 150—155° С и пере- мешивают с новолачной смолой. В эту смесь добавляют водный раствор уротропина и продолжают перемешивание. Весь процесс длится около 3 мин. После плакировки производится удаление из песка комков на виброситах. Затем песок подают к формовочным или стержневым ма- шинам и используют для изготовления корковых форм или стержней. Корковые формы еще не применяются на отечественных заводах при изготовлении деталей автосцепного устройства, но опыт некоторых зарубежных заводов полностью подтверждает указанные выше преи- мущества способа литья в них. Штампованные детали (фрикционные клинья, нажим- ной конус и шайба поглощающего аппарата, маятниковые подвески) изготовляют на молотах или прессах. Для изготовления клина и на- 253
жимного конуса используется молот мощностью 2 гс Маятниковые под- вески и шайбы шгампуют на молоте 1 тс. Для клиньев используют сталь марки 38ХС,. а для нажимного конуса и шайбы — марки 40 или 45 (применяется также сталь марки 30). Клинья, нажимной конус и шайбу после штамповки, обрезки облоя и зачистки подвергают термообработке. Если детали изготовлены из стали 38ХС, 40 или 45, их подвергают закалке с последующим отпус- ком, после которых твердость клиньев должна быть в пределах НВ 341—477, а нажимного конуса и шайбы — НВ 302—415. Детали, изготовленные из стали марки 30, цементируют или нитро- цементируют, а затем закаливают и отпускают. Цементация клиньев осуществляется на глубину не менее 1,5 мм, конуса и шайбы—не менее 0,7 мм. Твердость всех деталей должна быть HRC б0—64. Упорные плиты изготовляют путем резки специального проката на прессах, ножницах, дисковых пилах или с помощью газовых резаков. Места резки зачищают. Пружины поглощающих аппаратов изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 1452—69 из стали марки 55С2 или 60С2ХФА, которая более прочная. Технология изготовления пружин изложена в п. 63. После термической обработки пружины осматривают, обмеряют и испытывают под пробной нагрузкой для выявления остаточной дефор- мации и под рабочей нагрузкой для проверки соответствия фактичес- кого прогиба расчетному, указанному в чертеже. При неудовлетво- рительных результатах испытаний разрешается повторная термичес- кая обработка пружин. Для повышения усталостной прочности рекомендуется производить наклеп поверхности пружин дробью при помощи дробеструйной уста- новки. Готовые пружины окрашивают методом окунания и затем на- правляются в сушильную камеру. Надежная работа автосцепки обеспечивается четким взаимодейст- вием деталей механизма сцепления, которое зависит от точного соблю- дения Всех конструктивных размеров и форм этих деталей и правиль- ного размещения их в кармане корпуса. Поэтому все детали механизма перед сборкой необходимо проверить шаблонами установленной формы. Сборка механизма сцепления начинается с уста- новки в карман корпуса подъемника 1 (рис. 117), который устанавли- ваю! широким пальцем вверх на приливы стенки со стороны большого зуба 4 и располагают на полукруглой опоре. Прилив корпуса должен войти в углубление подъемника со стороны узкого пальца. Затем в кар- ман вводят замкодержатель 2 и навешивают его на шип 3. Далее на шип замка надевают предохранитель и поворачивают так, чтобы нижнее плечо его, пройдя через прорезь прилива, уперлось в вертикальную стейку паза замка, а затем вводят замок с предохрани- телем в корпус. Нижнее плечо предохранителя поднимают настолько, чтобы его верхнее плечо 1 (рис. 118) оказалось выше полочки 2 в кар- мане, а направляющий зуб замка 3 вошел в предназначенное ему от- верстие на дне кармана. 254
Рис. 117. Положение подъемника и замкодержателя в кармане корпуса автосцепки Рис. 118. Положение замка с предо- хранителем в кармане корпуса Затем в отверстие корпуса со стороны малого зуба вставляют валик подъемника. Паз на цилиндрической части стержня валика должен расположиться против отверстия для крепящего болта в приливе корпу- са. Для этого следует слегка нажать на замок, а валик подъемника протолкнуть так, чтобы его балансир дошел до прилива корпуса, пос- ле чего замок отпустить. ® Чтобы проверить правильность сборки механизма, надо рукой на- жать на замок и переместить его внутрь кармана заподлицо с ударной стенкой зева, а затем отпустить. При правильной сборке замок быстро и беспрепятственно возвращается в первоначальное положение. Вжи- мая до отказа лапу замкодержателя, а затем отпуская, проверяют его подвижность. Необходимо также проверить, достаточно ли перекрывает полочку верхнее плечо предохранителя. Для этого надо выдвинуть замок из кармана на величину зазоров между удерживающими его деталями, а затем втолкнуть внутрь кармана. Если замок свободно входит в кар- ман, значит, плечо предохранителя надежно перекрывает полочку. Проверяют также действие механизма при расцеплении. Для это- го валик подъемника поворачивают против часовой стрелки до отказа, а затем отпускают. Если валик и все детали механизма свободно возв- ратятся в исходное положение, значит, механизм работает правильно. Указанные проверки выполняют по нескольку раз. Убедившись в правильном действии механизма, закрепляют его в корпусе болтом, на который навинчивают гайку. Под головку болта и гайку ставят спе- 255
циальные стопорные шайбы, которые предохраняют их от самопроиз- вольного отвинчивания. Поел-- окончательной сборки автосцепки повторно проверяют под- вижность деталей механизма путем поворота до отказа валика подъ- емника. Сборка поглощающего аппарата производится на специальном стенде, к которому подаются все комплектующие детали. Для примера рассмотрим порядок сборки поглощающего аппарата для грузовых вагонов. Через отверстие в днище корпуса вставляют стяжной болт, а между гранями гнезда и головки болта устанавливают прокладку, чтобы он не вращался при завинчивании гайки. Корпус с болтом устанавливают вертикально и закладывают в него внутреннюю и наружную пружины, на которые сверху кладут шайбу. На шайбу устанавливают фрикционные клинья и затем конус. Перед навинчиванием на болт гайки аппарат сжимают на специаль- ном прессе Предварительное сжатие пружин необходимо для того, что- бы обеспечить постоянное плотное прилегание клиньев к внутренним стенкам горловины корпуса независимо от допусков на размеры трущихся деталей и от величины износа их ь процессе работы. После сборки аппарата прокладку между гранью головки болта и стенкой гнезда удаляют. Для облегчения постановки поглощающего аппарата на вагон про- изводят дополнительное сжатие пружин и временно фиксируют их в сжатом состоянии. С этой целью между гайкой стяжного болта и дном нажимного конуса ставят металлическую прокладку толщиной 10— 15 мм, в результате чего длина аппарата уменьшается на такую же ве- личину. При первом сжатии аппарата в эксплуатации прокладка из- под гайки выпадает и сн плотно прижимается днищем корпуса к задне- му упору и через упорную плиту — к переднему. Работоспособность аппарата проверяют на копре под действием свободно падающего груза. Число ударов должно быть не менее двух. При испытании поглощающего аппарата для пассажирских вагонов последний удар должен обеспечить закрытие (полное сжатие) аппарата, а для грузовых вагонов — произвести работу (эффективность) не менее указанной на чертеже, при этом закрытие аппарата не обязательно. Детали собранного поглощающего аппарата, переместившиеся под на- грузкой на любую величину хода, после снятия нагрузки должны сво- бодно возвратиться в первоначальное положение. Для сборки аппарата Р-2П с резино-металлическими элементами используется пресс мощностью 100 • 1041 (100 тс) и специаль- ное приспособление. В корпус, расположенный вертикально, вставляют нажимную плиту, которую закрепляют хомутом. Затем в корпус укла- дывают четыре нижних резино-металлических элемента и на них — направляющую плиту, сверху которой помещают еще три элемента. При сборке надо следить, чтобы фиксаторы одного элемента вхо- дили во впадины другого, а фиксаторы пятого элемента вошли в от- верстия, имеющиеся в плите. Для закрепления элементов между ними 256
и нажимной плитой вставляют временно деревянные клинья. Затем на корпусе аппарата закрепляют специальное приспособление, вместе с которым аппарат подается на пресс. Усилием пресса через приспособление и направляющую плиту сжи- мают нижнюю группу резино-металлических элементов, освобождают клинья, устанавливают последние два элемента, снимают хомут и после этого выключают пресс. Затем аппарат освобождают от приспособле- ния и подвергают трехкратному сжатию под прессом усилием 90 X Х1044-100 - 104 Н (90—100 тс). Для облегчения постановки аппарата на вагон между плитой и корпусом устанавливают два монтажных металлических сухаря, ко- торые при первом толчке в эксплуатации выпадают. , Глава XIV РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА 74. Причины появления и виды износов и повреждений автосцепки Изнэсы и повреждения деталей автосцеппого устройства можно разделить на две группы: естественные износы, появляющиеся при нор- мальной работе деталей; случайные повреждения, возникающие в ре- зультате ненормальных условий работы или наличия дефектов, допу- щенных при изготовлении. Установлено, что из общего количества изымаемых из эксплуатации автосцепок большинство бракуется вследствие наличия трещин. Трещи- ны обнаруживаются также у значительного количества автосцепок, по- сту п а ющих в ремонт. Причем количество это прямо зависит от срока службы деталей (табл. 22). В процессе эксплуатации могут появиться два вида излома дета- лей — хрупкий и усталостный. Наличие внутренних концентраторов напряжений при неблагоприятных условиях эксплуатации (низкая температура, большие тяговые или ударные нагрузки) приводит к хруп- Таблица 22 На и.мен ов а ни е детали Состояние детали Количество деталей, %, при сроке службы до 10 лет от 10 до 20 лет более 20 лет Без трещин 55 9,6 1,6 'Корпус С трещинами 22 29,0 29,3 автосцепки С заваренными трещинами 23 61,4 78,1 Тяговый Без трещин 98 93,0 42,0 хомут С трещинами 2 5,0 20,0 С заваренными трещинами — 2,0 38,0 9 Зак. 832 257
кому разрушению. Внешние концентраторы напряжений (горячие трещины, насечки и др.) чаще всего являются причинами появления и развития усталостных трещин. Трещины в углах окна для замка и замкодержателя, а также в углах отверстий нижней стенки кармана корпуса появляются главным обра- зом из-за того, что при изготовлении были уменьшены радиусы сопря- жения стенок окна против установленных, а также из-за насечек, сде- ланных зубилом во время очистки отливки. Поскольку ударная стенка зева воспринимает значительные нагрузки при соударении вагонов, наличие таких концентраторов напряжений способствует быстрому образованию и развитию трещин в этой зоне. В эксплуатации более чем у 40% автосцепок в этих местах обнаруживаются трещины различ- ных размеров. Почти всегда в местах излома хвостовика корпуса обнаруживаются литейные дефекты в виде тонкостенности, спая, раковин или признаки нарушения режима термообработки отливки. В зоне перехода от голо- вы к хвостовику t где часто возникают трещины, имеются также и внеш- ние (геометрические) концентраторы напряжений, способствующие разрушению. Установлено, что у длительно работавших автосцепок происходит старение металла, в результате чего снижается его пластичность и по- вышается температура хладноломкости, что в условиях больших на- грузок также может привести к хрупкому излому корпуса автосцепки. Основная причина повышенных износов поверхностей клинового соединения хвостовика корпуса с хомутом — несоответствие конструк- ции данного узла современным условиям эксплуатации. Величина на- пряжений в зоне контакта клина с телом хомута и хвостовика при мак- симальных тяговых и ударных нагрузках превышает предел текучес- ти используемого металла, в результате чего происходит смятие по- верхностей, а иногда и разрушение деталей. В усиленных автосцепках клиновое соединение заменено более прочным — шарнирным. Изломы или просадки пружин поглощающего аппарата в основном происходят из-за неправильной термической обработки. Наличие де- фектов в металле (трещины, расслоения) также приводят к поломкам пружин. В эксплуатации иногда происходят изгиб хвостовика корпуса и обрыв маятниковых подвесок при заклинивании автосцепок во время прохода вагонов через горб сортировочной горки, а также при превы- шении допускаемых скоростей соударения вагонов, у которых имеется большая разница уровней автосцепок. Изгибы в’ горизонтальной пло- скости могут произойти при проходе вагонов по кривым участкам пути с радиусом менее допустимого или во время соударения автосце- пок, имеющих ненормальные боковые отклонения. Наиболее распространенным видом естественного износа является истирание рабочих поверхностей деталей и в результате этого потеря ими первоначальных размеров или формы Истиранию подвержены ударно-тяговые поверхности головы корпуса автосцепки, поверхности горловины корпуса поглощающего аппарата и фрикционных клиньев, где имеет место сухое трение при больших нагрузках. 258
5 Б 7 8 Рис. 119. Схема механизма автосцепки вызывают дополнительный поворот Так же изнашиваются и тру- щиеся поверхности деталей ме- ханизма сцепления, опорные по- верхности полочки, шипа, цен- трирующей балочки, тяговых полос хомута, хвостовика авто- сцепки в местах опирания на балочку. При чрезмерных износах де- талей механизма сцепления и рабочих элементов головы кор- пуса автосцепки и особенно при неблагоприятном их сочетании в эксплуатации может произойти саморасцеп автосцепок. Основ- ные причины саморасцепов сле- дующие: 1. Уменьшение величины вер- тикального зацепления а (рис. 119) может произойти при износе шипа 7 для навешивания замкодержателя или стенок овального отверстия 6 в замко- держателе. Этому способствуют также износы тяговой поверхно- сти большого зуба корпуса и лапы замкодержателя, которые замкодержателя и соответствующее опускание противовеса. В результате указанных износов у растянутых автосцепок противо- вес может опуститься настолько, что перестанет служить достаточным упором для предохранителя. Тогда замок под влиянием внешних сил сможет беспрепятственно уйти внутрь кармана и произойдет саморас- цеп автосцепок. 2. Увеличение зазора в между торцами верхнего плеча предохра- нителя и противовеса замкодержателя приводит к опережению вклю- чения предохранителя. Увеличение этого зазора может быть вызвано износом торца верхнего плеча предохранителя 5 и торца противовеса 4, износом шипа замка 9 и отверстия предохранителя <S, а также изги- бом предохранителя и замкодержателя. Е результате опережения включения предохранителя произойдет изгиб или излом деталей предохранительного устройства, что в даль- нейшем может стать причиной саморасцепа. 3. Уменьшение величины б перекрытия полочки может произойти из-за износа стенок отверстия предохранителя, овального отверстия 2 в замке, стержня 1 валика подъемника и стенок отверстий для него и особенно из-за изгиба верхнего плеча предохранителя и износа его торца. Значительное уменьшение величины перекрытия приводит к паде- нию плеча предохранителя с полочки 3, что вызывает в последующем 9* 259
излом предохранителя, полочки или шипа замка и саморасцеп авто- сцепки. 4. Недостаточное расстояние г между плоскостями рабочей поверх- ности лапы замкодержателя и торцовой поверхности замка в свобод- ном состоянии механизма способствует тому, что при сцеплении авто- сцепок замкодержатели начнут свое движение раньше, чем замки, а это может привести к опережению включения предохранителя, о послед- ствиях которого сказано выше. Изменение размеров перечисленных выше зазоров и расстояний в другую сторону также может привести к изломам деталей механизма или неправильному их действию и в конечном итоге к саморасцепам автосцепок. Саморасцепы могут также произойти из-за укороченной или удли- ненной цепи расцепного привода. Короткая цепь во время выдвигания автосцепки или при боковых отклонениях ее на кривых участках пути может вызвать поворот валика подъемника и выключение предо- - хранителя от саморасцепа. При попадании посторонних предметов, песка или снега в карман корпуса под замок нарушается правильное взаимодействие деталей механизма, в том числе и предохранителя. Если разность уровней продольных осей автосцепок двух смежных вагонов превышает допустимую величину, то при движении по участ- кам пути, имеющим большие неровности (просадки, пучины), или че- рез горб сортировочной горки станции автосцепки также могут рас- цепиться. В этом случае вертикальное смещение замков окажется настолько большим, что площадь зацепления их окажется недостаточной для удер- жания автосцепок в сцепленном состоянии. Таким образом, для исключения случаев саморасцепа автосцепок необходимо во время ремонта и при текущем содержании автосцеп- нсго устройства в эксплуатации поддерживать величины размеров всех деталей механизма сцепления, а также монтажных размеров в пределах установленных норм. 75. Технология ремонта и проверки автосцепкою устройства Для своевременного выявления и устранения неисправностей дета- лей автссцепного устройства установлены следующие виды его осмотра: проверка при техническом осмотре вагонов; наружный осмотр; полный осмотр. Прове.рка автосцепного устройства произво- дится при техническом осмотре вагонов в составах на пунктах техни- ческого осмотра и при подготовке вагонов под погрузку. Состояние ав- тосцепки и действие ее механизма проверяют в концевых вагонах по- ездов, групп сцепленных вагонов и в отдельно стоящих вагонах при помощи шаблона 873. Наружный осмотр автосцепного устрой- ства выполняется при текущем отцепочном ремонте вагонов, единой технической ревизии пассажирских вагонов. При этом проверяют 260
действие механизма автосцепки, состояние деталей и узлов, надеж- ность всех болтовых и заклепочных соединений ^-правильность располо- жения устройства на вагоне. Действие механизма проверяют ком- бинированным шаблоном 940р. Проверку и наружный осмотр автосцепки осуществляют без раз- борки и снятия ее с вагона, за исключением случаев, когда требуется заменять неисправные детали и узлы. Полный осмотр производится при заводском и деповском ремонте вагонов. При полном осмотре съемные узлы и детали незави- симо от их состояния демонтируют и передают для проверки и ремонта в отделение по ремонту автосцепки завода или в контрольный пункт автосцепки депо. Весь процесс ремонта можно разделить на следующие группы работ: очистка и обмывка деталей и узлов; разборка автосцепки и поглощаю- щего аппарата, осмотр и проверка деталей, определение объема ремон- та; правка изогнутых деталей; устранение износов и повреждений электросваркой и наплавкой; механическая обработка наплавленных поверхностей; сборка, проверка и комплектовка узлов автосцепного устройства; клеймение и окраска. Для очистки и обмывки деталей автосцепки используют моечные машины. Наиболее прогрессивный способ очистки — гидроструйная обмывка водой, нагретой до 80—95° С, под давлением 1 МПа (10 кгс/см2) и выше. Моющие вещества и растворители применяют только в случаях очистки сильно загрязненных узлов, снятых с нефтяных цистерн и би- тумных полувагонов. Очищенные детали подают на разборочные стенды. До разборки автосцепку предварительно осматривают. При помощи соответствующих шаблонов проверяют действие механизма сцепления, а также состояние элементов контура зацепления, затем выявляют износы в других местах корпуса и определяют толщину .предстоящей наплавки металла на изношенные поверхности. Места, где могут образоваться трещины, расчищают и осматривают их при помощи лупы. Перед ремонтом корпуса автосцепки прежде всего проверяют непроходным шаблоном 821 р-1 (рис. 120), нет ли уши- рения зева головы. Выявляют также изгиб хвостовика. Если зев рас- ширен или изгиб хвостовика в вертикальной или горизонтальной пло- скостях превышает 3 мм от первоначальной продольной оси, то корпус надо выправлять. На рис. 121, а показан способ разметки корпуса для определения из- гиба г в горизонтальной плоскости, величина которого замеряется в середине длины хвостовика. Величину изгиба г в вертикальной плоскости замеряют также в средней части хвостовика между первоначальной осью I — I (рис. 121, б) и фактической продольной осью. Первоначальная продоль- ная ось наносится путем продолжения литейного шва, проходящего по среднему ребру большого зуба. Если на хвостовике в местах изгиба имеются заваренные или неза- варенные трещины, то такой корпус бракуют. Для выявления трещин 261
Рис. 120. Проверка ширины зева корпуса шаблоном 821р-1 в дополнение к визуальному осмотру хвостовика применяют магнитное дефектоскопирование. Восстановление размеров зева головы и правку хвостовика произ- водят с помощью пресса с предварительным подогревом выправляемых мест до 800—850° С. Корпус автосцепки подогревают в газовой или неф- тяной печи. Для предотвращения окисления поверхностей при нагре- вании атмосфера в печи должна быть восстановительной или нейтраль- ной. Чтобы при устранении изгибов избежать внутренних напряжений или появления трещин, правку корпуса нужно заканчивать при тем- пературе не менее 650° С. Детали механизма сцепления после разборки также осматривают и проверяют шаблонами. Выявляют в этих деталях неисправности, из- Рис. 121. Определение величины изгиба хвостовика в горизонтальной и вертикальной плоскостях 262
Рис. 122. Места повреждений и износов корпуса авто- сцепки носы и определяют объем ремонта. Детали, у которых нет повреж- дений, а износы находятся в пределах допустимых, передают на сборку. На рис. 122 показаны места в корпусе автосцепки, где наиболее часто возникают износы и повреждения, которые можно устранить путем заварки и наплавки. Нередко появляются трещины 7 в углах окон для замка и замкодер- жателя- Их можно заваривать, если в верхней части окна для замка после вырубки они не будут выходить на горизонтальную поверхность головы, а в нижней части окна для замка и замкодержателя длина их после разделки будет не более 20 мм. Трещины 1 сверху и снизу в угдах. образованных ударной стен- кой зева и боковой стенкой большого зуба, а также боковой стенкой и тяговой стороной большого зуба, можно заваривать только в том случае, если после разделки они не будут выходить на верхнюю или нижнюю горизонтальные плоскости большого зуба. Часто обнару- живаются трещины 5 в зоне перехода от головы к хвостовику, несколько реже—трещины 3 в остальной части хвостовика. Заваривать эти тре- щины можно, если после их разделки поперечное сечение стенок хво- стовика не уменьшится более чем на 20%. Трещины в месте перехода от головы к хвостовику разделывают на глубину 10—12 мм. Длина разделки должна быть больше длины тре- щины на 10 мм с каждой стороны. Если глубина трещин в теле хвосто- вика менее 5 мм, то их не заваривают, а удаляют плавной вырубкой. Износы 2 тягоьых и ударных поверхностей большого и малого зуба и ударной стенки зева восстанавливают путем наплавки поверхностей. 263
При этом наплавленный металл не должен подходить к закруглениям в углах ближе чем на 15 мм. Износы 5 поверхностей хвостовика в местах прилегания к тяговому хомуту, центрирующей балочке и ударной ро- зетке глубиной до 3 мм можно оставлять без исправления. При глубине протертости до 8 мм производят наплавку изношенных мест, а при изно- се более 8 мм корпус бракуют. Внутренняя поверхность перемычки и торцовая поверхность хвос- товика истираются и сминаются в местах 4. Их также восстанавливают наплавкой, если оставшаяся толщина перемычки а не менее 40 мм. Кроме того, часто наблюдаются износы 8 поверхности нижней пе- ремычки в окне для замка (их можно восстанавливать наплавкой неза- висимо от глубины), изломы и износы 9 полочки, поддерживающей верхнее плечо предохранителя, а также износы 10 шипа замкодержа- теля. Для облегчения осмотра, проверки и разборки корпус устанавли- вают на специальный одноместный или многоместный стенд, в котором имеются поворотные гнезда, позволяющие устанавливать корпус в удобное для работы положение. После осмотра и выявления неисправностей осуществляют подго- товку корпуса к сваоке. Подготовка заключается в разделке „кромок трещин. Трещины вырубают полностью на всю глубину, длина разделки должна превышать длину трещины на 5—10 мм с каждой стороны. По концам трещину засверливают с таким расчетом, чтобы между концом разделки и кромкой отверстия оставалась перемычка толщиной 2—4 мм Разделку трещин перед заваркой нужно производить особенно тща- тельно. Многочисленные наблюдения показывают, что около полсвины трещин возникают повторно потому, что перед заваркой они полно- стью не были удалены. Разделку трещин можно производить ручным или пневматическим зубилом, а также газовым резаком или электро- дуговым способом. Подготовленные корпуса направляют в электросварочное отделение для заварки трещин и наплавки изношенных поверхностей. Сварочные работы производят в полном соответствии с действующими технически- ми указаниями и инструкциями. У автосцепок, маркированных буквой «С», места сварки предварительно подогреваются до 250—300° С. На- грев производят электроиндукторами, в печах или с использованием нефтяных или газовых форсунок. При ремонте деталей автосцепки применяют ручную, полуавтомати- ческую и автоматическую сварку. Ручная дуговая сварка используется чаще всего при заварке трещин и наплавке небольших поверхностей. Основные же наплавочные работы ведут на полуавтоматических или автоматических сварочных установках, которые об ^печиваюг доста- точно высокую производительность, позволяют получать ровную чис- тую поверхность и более высокое качество наплавленного металла. Качество сварки в значительной степени зависит от йоложения за- вариваемой трещины иди наплавляемой поверхности, поэтому приме- 264
Рис. 123. Одноместный стенд для укрепления корпуса автосцепки при сварке няют различные стенды, позволяющие устанавливать ремонтируемый корпус в необходимое положение. Прсстейший одноместный стенд показан на рис. 123. Корпус авто- сцепки закрепляется в поворотной обойме 5, расположенной на под- вижной рамке 4, которая перемещается по стойкам каркаса 1 в верти- кальном направлении с помощью винта 2, получающего вращение от электродвигателя 3. Корпус можно установить в любом положении и зафиксировать стопорным винтом 6. На заводах и в депо, где ремонтируется большое количество авто- сцепок, применяются многоместные стенды. На рис. 124 показан стенд для установки четырех корпусов, оборудованный сварочным аппаратом для многоэлектродной автоматической наплавки. Рис. 124. Четырехместный стенд для многоэлектродной наплавки корпусов автосцепки: 1 тележка для размещения сварочной головки; 2 — электропривод поворота кантова- теля; з — корпус автосцепки; 4 — сварочные провода; 5 — кантователь; 6 — флюсоотсасы- вающип аппарат; 7 — зажим; 8 — сварочная головка 265'
Рис. 125. Сварочный автомат типа А-660 для наплавки деталей автосцепки Сварочный автомат типа А-660, разработанный в Институте электро- сварки им. Е. О. Патона, позволяет наплавлять изношенную поверх- ность головы корпуса и других деталей автосцепки широким слоем любой формы. Наплавка выполняется по копиру, установленному на магнитном столе. Наплавленный металл формируется в виде гладкой ровной поверхности, которую подвергают лишь незначительной меха- нической обработке. На передвижной тележке 1 (рис. 125) смонтирована станина мани- пулятора 2 с поворотным устройством 3 для закрепления наплавляе- мой детали. На другой тележке размещено сварочное оборудование: мундштук 4, пульт управления 5, подающий механизм 6, кассета для проволоки 7, механизм перемещения мундштуков 8, магнитный стол для установки копира 9, механизм вертикального подъема 10. Толщина наплавленного слоя, мм Производительность труда при использовании аппарата А-660 в 2,5—3 раза больше, чем при ручной наплавке. Кроме то- го, применение легированной проволоки обеспечивает повы- шенную износостойкость наплав- ленной поверхности (рис. 126). Износостойкость поверхно- сти, наплавленной порошковой Рис. 126. Кривые твердости наплав- ленного металла: / — при использовании проволоки Сз-08 лод слоем флюса; 2 — при использовании легированной порошковой проволоки ППН-300 проволокой, в 2 раза выше, чем при наплавке электродами Э42 или Э46. Оптимальный режим наплавки достигается при скоро- сти подачи проволоки 0,08 м/с, 266
напряжении на дуге 26—31 В, силе сварочного тока 290—320 А. Широко применяется при вос- становлении изношенных поверх- ностей способ наплавки лежачим пластинчатым электродом, кото- рый обеспечивает высокую произ- водительность труда и позволяет вести работы без использования сложной оснастки. Для наплавки пластинчатым электродом корпус устанавливают тах, чтобы наплавляемая поверх- ность располагалась горизонталь- но, иначе расплавленный металл и флюс могут стечь с нее. На поверх- ность насыпают слой флюса. На флюс укладывают стальной элект- роде в виде пластинки, изготов- ленной по размерам и контуру на- плавляемой поверхности. Один ко- нец электрода зажимают в электро- додержателе, а другой соприкасают со стальными опилками, которые Рис. 127. Положение приспособления для удержания флюса при наплавке тяговой поверхности малого зуба корпуса автосцепки: 1 — неподвижная часть приспособления; 2 — малый зуб корпуса; 3 — винт крепле- ния подвижной части приспособления; 4 — установочный упор; 5 — подвижная часть приспособления; 6 — винт крепления установочного упора; 7 — пластинчатый электрод; 8 — трубка с легирующей при- садкой; 9 — груз; 10 — флюс служат запальником для воз- буждения дуги. Сверху электрод покрывают еще слоем флюса. Толщину электрода выбирают в пределах 3—5 мм в зависимости от толщины наплавки. Если нужно наплавить слой различной толщи- ны, то на участках с большей глубиной износа укладывают дополни- тельную металлическую пластинку.Чтобы флюс не ссыпался с наплав- ляемой поверхности, применяют специальные флюсоудерживающие приспособления (рис. 127). Применяя способ наплавки пластинчатым электродом, можно про- стыми средствами легировать наплавленный металл и получить повы- шенную износостойкость и долговечность деталей. Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорож- ного транспорта разработана комплексная установка типа УНА-2, на которой можно производить наплавку ударных и тяговых поверх- ностей контура зацепления корпуса автосцепки пластинчатым электро- дом и затем обрабатывать наплавленные поверхности шлифовальными кругами. Для этого имеются шлифовальный станок 1 (рис. 128) с двумя шлифовальными кругами 2 и 8 и стенд 4 с поворотным гнездом, в кото- ром винтами 7 закрепляется ремонтируемый корпус автосцепки. Обрабатывать наплавленную поверхность шлифовальными кругами можно лишь в том случае, если она достаточно чистая и ровная и с нес надо снять незначительный слой металла. В других случаях механи- ческая обработка наплавленных поверхностей производится на метал- лорежущих станках — фрезерных, строгальных, долбежных и спе- циальных. 267
рис. 128. Установка УНА-2 для наплавки и обработки поверхностей корпуса автосцепки: 1— шлифовальный станок; 2 и 8— большой и малый шлифовальные круги; 3 — пе- редвижная карета а шлифовального станка; 4 — стенд для закрепления корпуса; 5 — корпус автосцепки; 6 — поворотный зажим; 7 — зажимные винты, 9 — шкаф электроаппаратуры; 10 — ящик сбора флюса 268
V .5 Рис. 129. Приспособление для установки корпуса автосцепки на строгаль- ном или фрезерном станке: / — поддерживающий кронштейн; II — поворотное установочное устройство; 1 — за- жимы; 2 — поворотная планка; 3 — поддерживающий болт; 4 — зажимной болт; 5 — скоба; 6, 7 и 8 — основание, направляющая и подвижная части поворотного устройст- ва; 9 — винт для перемещения подвижной части Конфигурация корпуса автосцепки довольно сложная, поэтому для закрепления его на станках применяют специальные приспособ- ления (рис. 129). Обработку наплавленных тяговых и ударных поверхностей корпуса автосцепки осуществляют на строгальном или фрезерном станках, поверхности перемычки хвостовика — на фрезерном или токарном станке. Перемычку со стороны отверстия для клина' обрабатывают так, чтобы получалась ровная цилиндрическая поверхность с плавным пе- реходом к боковым поверхностям стенок отверстия. Стенки отверстий для валика подъемника и клина тягового хомута и поверхность шипа замкодержателя обрабатывают на стенде с шарнир- 269
ным приводным валом 2 (рис. 130). Конец этого вала через переходные втулки соединяется со шпинделями съемных приспособлений, на кон- цах которых закреплены фрезы. Все обрабатываемые поверхности про- веряют соответствующими шаблонами. При большом количестве ремонтируемых автосцепок указанные по- верхности можно также обрабатывать на специальных агрегатных стан- ках, устанавливаемых на позициях ремонтного конвейера. Заключительная операция ремонта корпуса автосцепки — проверка хвостовика магнитным дефектоскопом. Она необходима потому, что при несоблюдении температурных режимов во время правки хвостови- ка и заварки трещин или наличии сквозняков в период остывания дета- ли могут возникнуть новые трещины или развиться из старых микро- трещин, которые не были выявлены при первом дефектоскопиро- вании. У деталей механизма сцепления наиболее часто наблюдаются износы поверхностей в местах контакта (рис. 131). Кроме износов, нередко появляются изгибы и изломы предохранителя, иног- да трещины в замкодержателе, излом сигнального отростка у замка. Изогнутые детали подвергают правке с подогревом до 820--9000 С Для правки предохранителя от саморасцепа используется приспособ- ление с шаблоном (рис. 132). Остальные детали чаще всего правят вручную. Восстановление изношенных поверхностей производится наплав- кой. Небольшие площади наплавляют ручным дуговым или полу- автоматическим способом. Наиболее производительный способ — по- луавтоматииеская наплавка с применением порошковой проволоки ПП-ТН350 и ПП-ТН500. Износостойкость наплавленной поверхности при таком способе получается в 3—4 раза выше, чем при ручной на- плавке электродами Э42 или 346. Поверхность зацепления замка целесообразно наплавлять пластин- чатым электродом под слоем флюса. При этом наряду с высокой производительностью достигается хорошее качество наплавленного металла. В замкодержателе можно заваривать только одну трещину. Если обнаружено большее количество трещин, замкодержатель бракуют. Сварочные и наплавочные работы ведут в сварочной кабине на спе- циальном столе, оборудованном местной вытяжной вентиляцией. На- плавленные поверхности обрабатывают, доводя их размеры и контуры до указанных в чертежах. При обработке основных рабочих поверхностей используют кон- дукторы или приспособления. На рис. 183 показано приспособление для обработки внутренней поверхности овального отверстия в замке для валика подъемника. Это приспособление закрепляется на столе фрезерного станка, отверстие копира 6 служит направлением, по которому скользит палец фрезы. На этом же приспособлении можно обрабатывать и поверхности замко- держателя. Для правильного расположения замка на основании при- способления имеются уноры-фиксатооы 7, к которым замок прижимает- 270
Рис. 130. Стенд для обработки отверстия и шипа для замкодержателя в корпу- се автосцепки: 1 — поворотное устройство для закрепления корпуса автосцепки; 2 — шарнирный вал; '° РеДУктор; 4 — электродвигатель; 5 — обойма; 6 — механизм для поворота обоймы I Рис. 131. Места повреждений и износов на деталях механизма сцепления авто- сцепки (показаны утолщенными линиями): / замок; 2 — подъемник; 3 — замкодержатель; 4—предохранитель от саморасцепа; 5 — валик подъемника 271
ся базовыми поверхностями и закрепляется при помощи планок 5 и болтов. Сборку и проверку автосцепки производят на ре- монтном стенде. Порядок сборки механизма сцепления отремонтиро- ванной автосцепки такой же, как и новой. После сборки автосцепку про- веряют шаблонами 828р, 820р и 787р (рис. 134). При ремонте поглощающие аппараты разби- рают для проверки и замены неисправных деталей. Исправные аппара- ты, в которых не требуется заменять детали, можно при полном осмот- ре не разбирать, если размеры толщины стенки корпуса не менее до- пустимых. Разборку аппарата начинают со свинчивания гайки стяжного болта. Предварительно пружины надо несколько сжать и разгрузить гайку. Для сжатия пружин используют воздушный или гидравлический пресс, который должен развивать усилие 25 • 104 Н (25 тс). Свинчи- вание гайки производят пневматическим или электрическим гай- ковертом, укрепленным на пружинной подвеске. После разборки все детали аппарата осматривают и проверяют при помощи шаблонов. Наиболее часто в деталях бывают следующие из- носы и повреждения: износ или трещины на стенках корпуса, износы нажимных конусов, шайб, фрикционных клиньев; излом или просадка Рис. 132. Приспособление для правки предохранителя от саморасцепа: 1 — плита стола; 2 и б — малый и большой рычаги; 3, 4 — упоры; 5 — выправляемый предохранитель; 7 — силовой цилиндр ------------------------------------у. Рис. 133. Приспособление для обра- ботки замка и замкодержателя после наплавки: 1 — упорные выступы; 2— зажим; 3 — ос- нование; 4 — прижимной болт; 5 — при- жимные планки; 6 — копир для обработки овг 'ьного отверстия замкодержателя; 7 — упоры-фиксаторы
пружин; износ или излом стяжных болтов; износ направляющих стержней, опорных поверхностей корпуса, на которых размещаются угловые поужйны. На внутренних поверхностях горловины корпуса не допускаются выступы, задиры, ступенчатые взносы. При выпуске автосцепки из заводского ремонта толщина сгенки горловины должна быть не менее 18 мм, из деповского — не менее 16 мм. Если толщина стенки горлови- ны менее указанной, а также если имеются выпученность (уширения; или трещины в зоне расположения фрикционных клиньев, то корпус бракуют. У корпусов поглощающих аппаратов ЦНИИ-Н6 износы оснований для угловых пружин и нажимных стержней устраняют наплавкой. Изношенные поверхности нажимных конусов и шайб также можно восстанавливать наплавкой, однако из-за сложности последующей обработки эти детали ремонтируют крайне редко. Фрикционные клинья с износом более допустимого не ремонтируют. Просевшие пружины нагревают. Затем вручную или при помощи калибровочных штампов восстанавливают шаг витков и производят тер- мическую обработку, как при изготовлении новых пружин. Пружины с трещинами или изломом бракуют. Разрешается ис- пользовать при последующей сборке пружины, у которых отломан от- тянутый конец не более чем на V3 длины окружности. Изогнутые стяжные болты правят. В случае обрыва болта разре- шается приваривать ноьую часть на стыковой машине. Сваренные стяж- ные болты испытывают на растяжение и проверяют дефектоскопом. После ремонта и проверки всех деталей поглощающий аппарат со- бирают. У собранного аппарата проверяют выход конуса 1 (рис. 135) над торцовой гранью корпуса 2, размер а которого должен быть не менее 80 мм. Зазор б между нажимным конусом и шайбой 3 менее 4 мм не допус- кается. Величину этого зазора определяют до постановки тайки стяж- ного болта. Конус ставят вначале непосредственно на нажимную шай- бу, а затем — на фрикционные клинья и в обоих случаях замеряют расстояние в нескольких местах от верхней кромки корпуса до наруж- ной плоскости конуса. Разность этих расстояний определит величину зазора. При помсщи проходного шаблона 83р проверяют габарит собран- ного поглощающего аппарата (высота должна быть не менее 568 мм). В тяговом хомуте возможны следующие неисправности: трещины и изломы вертикальных планок, соединяющих тяговые поло- сы; трещины в ребрах жесткости; износ тяговых полос и опорной по- верхности проема головной части; износ, трещины и отколы ушков для болтов, поддерживающих клин; износ боковых поверхностей головной и хвостовой частей. Восстановление изношенных мест осуществляют наплавкой ручной дуговой или полуавтоматической под слоем флюса, порошковой про- волокой'или в среде защитных газов. Причем тяговые полосы можно наплавлять только в том случае, если для хомутов автосцепки СА-3 толщина их в месте износа не менее 20 мм и ширина не менее 95 мм, а для 273
и) Плотно Нпр Плотно Пр 2) Плотно Автосцепка не- годна: замок при нажатии на нега уходит полностью Внутрь корпуса Пр Автосцепка не- годна: замок при нажатии ни него не уходит полно- стью Внутрь корпуса Автосцепка годна: шаблон свободно проходит по Всей Высоте головы (ла- па замкпдержате- ля должна быть ВжсСта 6 корпус автосцепки) Автосцепка годна: замок при нажатии на него не уходит полностью Внутрь корпуса Плотно Плотно Автосцепки годна: замок при нажатии на него уходит полностью Внутрь корпуса Плотно Автосцепка не- годна : замок, уве- денный валиком по- дъемника, не удержи- вается В расцепленном (поднятом) положении Автосцепка годна: замок, уведенный Ва- ликом подъемника, . удерживается в рас- цепленном (подня- том) состоянии 274
д) Плотно плотно ТТЛ Плотно Плотно Пни ।г\цр Плотно Автосцепка негодна: при движении замка лапа отталкивает шаблон Платно Шаблон В2С1 Автосцепка не- годна: непроходная сторона шиблона касается ударной поверхности малого зуба Автосилпкд. г-i годна: про- \ ходнаясто рона табло- ,,, ,,, „ на касает-/пр ,\\\нпр ся ударной 1 поверхности малого зуба Автосцепка годна: замок уводится валиком подъем- ника внутрь кор - пуса, лапа замко- держателя не оттал- кивает шаблон зуба Плотно Автосцепка негодна: зазор Нажать на лапу замко- держателя непро- хадной сторанай шаблона б20р Зона проверки ухода зорка шаблоном 787р Автосцепка •гидна: зазор Плотно Рис. 134. Положение шаблонов при проверке автосцепки: а — проверка шаблоном 828 р контура зацепления автосцепки: б — проверка шаблоном 820 р действия предохранителя замка от саморасцепа; в — выявле- ние возможности опережения включения предохранителя замка с помощью шаблона 820 р; г — проверка шаблоном 820 р возможности расцепления авто- сцепки и надежности удержания замка в расцепленном положении; д — про- верка шаблоном 820 р возможности расцепления механизма автосцепки при лапе замкодержателя, вжатой заподлицо со стенкой зева; е — проверка шаб- лонами 820 р. и 787 р величины ухода замка от кромки малого зуба хомутов автосцепки СА-ЗМ — соответственно не менее 22 и 115 мм. Стенки отверстия для клина наплавляют при условии, что оставшаяся ширина наружной перемычки не менее 45 мм. Трещины в элементах хомута после разделки заваривают. После наплавки отверстие для клина обрабатывают на фрезерном или токарном станке. Для обработки опорной поверхности хвостовой части используют фрезерный или долбежный станок. В процессе меха- нической обработки тщательно контролируют длину тягового хомута и размеры отверстия для хвостовика корпуса автосцепки с помощью соответствующих шаблонов. 275
Рис. 135. Схема проверки величины выхода на- жимного конуса и зазора между конусом и шайбой поглощающего аппарата условныи номер завода В других деталях автосцепного устройства также наплавляют изношенные места, зава- ривают трещины и правят изогнутые места. Штампованные упорные плиты из стали 45 перед наплавкой подогревают до 300° С. Количество завариваемых трещин в державке и кронштейне расцепного привода не должно быть более одной. Клинья тягового хомута и болты, поддер- живающие клин, с взносами более допусти- мых или трещинами восстановлению не под- лежат и заменяются новыми. После ремонта и проверки на детали на- носят клейма в установленных местах — или депо и дату полного осмотра. Клейма ста- вят на хорошо зачищенные поверхности. Высота цифр должна быть не менее 6 мм, глубина оттиска — не менее 0,25 мм. Затем детали автосцепки окрашивают. Поверхности контура за- цепления корпуса, детали механизма сцепления, а также трущиеся по- верхности деталей поглощающего аппарата окраске не подлежат. Ос- тальные поверхности красят в черный цвет и просушивают. Сигналь- ный отросток замка окрашивают в красный цвет. Монтаж автосцепных устройств на ваго- нах осуществляется в сборочном цехе. При установке на вагон погло- щающих аппаратов и корпусов автосцепок применяют различные подъ- емно-транспортные приспособления. На тележке для перемещения и установки поглощающих аппаратов смонтирован гидравлический, пневматический или электрический подъ- емник 1 (рис. 136). На конец телескопического поршня подъемника опирается кассета 3, в каждую ячейку которой вкладывается комплект 4, состоящий из поглощающего аппарата, тягового хомута, упорной плиты и поддерживающей планки. Тележку устанавливают под вагоном так, чтобы один из комплектов разместился между упорами хребтовой балки. После этого включают подъемник, комплект поглощающего ап парата устанавливают на место и крепят поддерживающую планку к хребтовой балке болтами. Затем подъемник выключают и тележку перемещают к другому концу вагона. Кассета опирается на ролики 2, по которым она может легко пере- мещаться при установке аппарата па место. Вращением рукоятки винта 6 регулируют положение цилиндра подъемника относительно оси ва- гона. На раме тележки укреплено также поворотное приспособление с гайковертом 5, при помощи которого заворачивают гайки болтов крепления поддерживающей планки. Скомплектованный корпус автосцепки можно ставить на вагон с по- мощью мостового или консольного крапа и захватов, удерживающих корпус в горизонтальном положении. Когда хвостовик корпуса вой- дет в проем головной части тягового хомута, в отверстие вставляют клин и закрепляют его типовым способом—двумя болтами, проходящи- ми через нижние приливы хомута, с постановкой запорных шайб под 276
Рис. 136. Тележка для пе- ремещения, снятия и по- становки поглощающих аппаратов Рис. 137. Схема проверки положения автосцепки на вагоне 277
головки, запорных планок под гайки и проволоки или шплинта, про- ходящего через отверстия обоих болтов. Высота продольной оси автосцепки h (рис. 137) относительно уров- ня головок рельсов должна находиться в пределах, указанных в табл. 23. Таблица 23 Типы вагонов Допускаемая высота оси автосцепки, мм, после ремонта заводского деповского Грузовые четырехосные: на тележках ЦНИИ-ХЗ-О 1020—1080 1000—1080 на тележках других типов 1000—1080 980—1080 Грузовые шести- и восьмиосные 1020—1080 1000—1080 Пассажирские: на тележках КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ 1030—1080 1020—1080 на тележках других типов 1020—1080 1010—1080 Рефрижераторные 1033—1080 1020—1080 Разница в высоте осей автосцепок на обоих концах вагона при вы- пуске из заводского ремонта не должна превышать 15 мм, при выпуске из деповского пассажирских вагонов — 20 мм, грузовых — 25 мм. Высота автосцепки замеряется на выверенном горизонтальном участке пути. Провисание автосцепки h — hlt замеряемое в точках а и б, допу- скается не более 10 мм, а отклонение вверх (hi—h) — не более 3 мм. Расстояние в от упора головы корпуса до грани розетки при вдвинутой внутрь усилием человека автосцепке должно быть не менее 70 мм, при выдвинутой — не более 90 мм. Зазор г между верхней плоскостью хвостовика корпуса и потолком ударной розетки, измеренный на расстоянии 15—20 мм от наружной ее кромки, должен быть при центрирующем приборе с маятниковым подвешиванием не менее 25 и не более 40 мм. Проверяют также длину цепи расцепного привода. Если при цент- ральном положении автосценки и положении расцепного рычага «на буфер» замок утоплен в карман корпуса и не выступает за плоскость ударной стенки зева, значит, длина цепи нормальная. 76. Методы ремонта автосцепного устройства Для осуществления проверки и ремонта автосцепных устройств на заводах организованы специальные отделения, а в депо — контроль- ные пункты автосцепки. В зависимости от объема работ применяют стационарный или поточный метод ремонта. При стационарном методе ремонта автосцепки подают в специальной кассете 2 (рис. 138), с которой их снимают при помощи кран-балки 5 и устанавливают в двусторонний поворотный 278
стенд <3 для осмотра и разборки механизма. Корпуса автосцепок, кото- рые необходимо править, направляют в кузнечное отделение 1. Исправ- ные корпуса устанавливают в двусторонний сборочный стенд 4, а те, которым необходим ремонт электросваркой, укладывают на транспор- тер 9 и перемещают в сварочную кабину 10. Разборочный и сборочный стенды могут поворачиваться вокруг вертикальной оси, что удобно для работы. Для перемещения тяговых хомутов, направляемых на сварку, уста- новлен транспортер 8. Выполнение наплавочных работ на корпусах осуществляется на установке 7 типа УНА-2. Корпуса автосцепок и хомуты после сварочных работ размещают с помощью консольного крана 11 на транспортерах-накопителях 12 и 13, откуда их последовательно устанавливают кран-балкой на станки 6 механической обработки. Отремонтированные корпуса переме- щают на сборочный стенд. Для разборки, ремонта и сборки поглощающих аппаратов выделен специализированный участок 14, оборудованный прессом, консольным краном и стеллажами. Поточный метод ремонта, предусматривающий широ- кое применение дорогостоящего высокопроизводительного оборудова- ния и специализированной оснастки, экономически эффективен при относительно большой программе ремонта (25 тыс. автосцепок в год и более). Поточная линия (конвейер) имеет шесть позиций I— И/ (рис. 139), на каждой из которых располагаются две подвижные плат- формы с манипуляторами для закрепления корпусов автосцепки и хо- мутов. Платформы перемещаются по рельсам конвейера с помощью тяговой станции. .Рис. 138. Примерная планировка отделения ремонта автосцепки стационарным методом 279
083 •нвяоевлре и нэшчнее снчпиьиь -вне хкинэПтэрмон я xXfsoa siz'd ‘яояигльо имяи^на и иязигтве ‘илнож1эф ‘iwHaicsiHaoiojHdiisimse хвяъэвьЛ ви иийктгихкэя ионжиъгта-оньохнеШ вахэиоскэХ aHtnoiXaxsisaiooo aisdiowoAfsclH owafoxgoaH ‘ияпэПэохяв HSifEisf оя1ЭНИ1ПЧЕод кэхэкггяоюлеи sVj ‘хвхэП xHHHaLHireifEis q иянапэохав aiHowad и иинэеяоюлеи исШ ptfXdi BHBdxQ 72 •хэй HHHhodopsbHGJBa a loiKiraBduBH и нъэээвя я лснеямп'втгяХ "ютХхяэюллгоя Hirsisf энаоход -lada^iBH атчччггишХэ и siaHhossdno ssdsh IHi’niHtfOXOdll ‘dSHSHHOM ИНЬЛНЯИСВЕ ВН ТСНВЯИШЭЯ'П'ОН IHLBdBHHB аи'ГПСНВ'П! -oifjou и hiAimox aiaaojHi, ‘иянэйзохаЕ BsAndox Э1чннвао3и1нояэй10 •aoisdBHHB XHUiDiBinoirjon piHowad Kiff khhhit KBHdsHsaHox-OHhoxou BHSlnaiusBd //д аяъэвьЛ в[д •BdaiisaHOM HdiXiin XHHHSMcoiroHSBd ‘хвянвчэ и xBirois вн HsaosuHBido кинэгаэтю вмени -bxsw HaifBiaf хнснмэд ччхЛмох и i,oiXdHJ,Howsd аЗэиэаноя эж woig вд •BXHowsd вяхээьвя Hxdaa -Odn.H КИНЭ^НЭЙО ВИЕИНЕХЭМ HHdopD Kiff BHShBHEBHfsdu /Д КИЙИЕОД •хвлнвчэ вн qiBiogBdpo онжомеояэн siadoiox ‘вхэ -ЭМ Э1ЧННЭ1ГЯВ1ГЦВН ХСИЕЙШНВЕ ИОЯНИГПВМ ионаггвяофиип ИИПИЕОН Д BJ4 •BHBdH ОЛОНЧ1ГОЭНОЯ иНтсжон Hdu иянвтэ вн хсиваиЕЯВнвхэЛ иянэПэохяу -HaxsoHxdsaoH х1чннэеяв1гн -EH HHXOpEdpO Kiff ИИЕЯНЕХЭ иинчнчггВИПЭНЭ ВНЭТПВНЭО Д/ КИПИЕОЦ •HHtoadx AndBaBs эжявх в “аяияохэоах вн и laaoifoj sHBwdBM я хээм хнннэгпонеи XHiXdf Хяяв1Швн — HI вн ‘HsAndoH HsiooHxdsaoH xiandsfA и хнаочкх Ляявтгнвн — // вн ‘иянэПоохав Andsaodu и XxdopsBd ‘diowso iKfoasHodii нийнеон / spj edawEM кенчиигпХэ — iz !имэв(1яо вс[э1чвм — qz !яохЛиох bit» daxdonoHBdx — gf iBMifBg-nsdM—gf ‘.HOMaedu iradau ияпэпэохяв вэХпйом saadJotfoit bitv qhauodxMaire — ц iHnaedii Kirtf aaadu — 91 Шайенном ионээа'гГоп — gj Ьгишчэч.'п'оп — !хонвп иганходь-ок — gj ?виигп HMiogsdgo jsirir aHHairgoaouandu — g/ ‘.HBda имнчеоэноя — jj IhoxXwox гнюиэс! bu-w внидвя ввньойвяэ - 5 tHMHBxa armdaeadcp — g[ '/ tiogsd хниьоякепвн bit» внидвя — g :wodoxBirAuHHBw э внЯоф -ХВ1ГЦ ввнжиатгои — g :,кинвя<^ипсж>о.1яэфэИ‘ Kirtf ЧГнэхэ — !ижви-1гэ1э - s ‘S iaoxedemis xnir -oiBinoirjou edxowau KirtT ТГнэхэ — % taoiEdeuus хиТпсяеТпотглоц Banalnawadaa bit» daxdouaHBdx цигпотвавт—j ‘.aoxedeuuB xntaoiE'rnoifjou EiHCmad яохэвьЛ — у/д ‘.ииЯиеон эянлиомэЗ — уд—у •-ИИНИ1Г иондэиэдном-оиьоюп вн иипэттоохав Binowad kith' винэ1гэн\ьо вянойинвец ‘Qgi ohj rV/////z77v7-77~/7///////////777?7/777777777-/"/777777Z777.//7z////7z^/7/////777H
Наряду с этим большое внимание уделяют вопросам механизации труда, з том числе при выполнении транспортировочных операций. Особенно тщательно следят за исправностью подъемно-транспортного оборудования, зачалочных приспособлений, стеллажей, приспособле- ний для закрепления деталей на стендах, станках, манипуляторах и др. На рабочих местах, где осуществляют сварочно-наплавочные рабо- ты при ремонте деталей автосцепки, предусматривают средства защиты от лучей электросварочной дуги и достаточную вентиляцию для уда- ления вредных газов. Если электросварочные работы выполняются на столах, лучше все- го предусмотреть нижний отсос газов. Все электросварочное, подъемно-крановое и станочное оборудова- ние должно быть надежно заземлено. Глава XV ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ УПРУГОЙ ПЛОЩАДКИ 78. Изготовление деталей и узлов упругой площадки Упругие площадки цельнометаллических пассажирских вагонов постройки последних лет (рис. 140) имеют два буфера 3, резиновое суфле 1 и переходную откидывающуюся площадку 2. Корпус и тарель буфера изготовляют из литой стали марки 15Л-П или 20Л-Ш (ГОСТ 977—65). Привалочную поверхность корпуса подвергают механической обра- ботке, чтобы обеспечить перпендикулярность ее относительно продоль- ной оси. Отверстия для болтов крепления сверлят. Поверхности тарели не обрабатывают, поэтому особое внимание уделяют очистке отливок. После сбрубки и очистки отливки подвергают термической обработке. Пружины буферных комплектов изготавляют из стали 55С2 или 60С2 (ГОСТ 14959—69). Максимальное усилие при полном сжатии пружины должно быть не менее 9,8 • 103 Н (980 кгс). Буферный комплект устанавливают' на вагон в собранном виде (рис. 141). Сборка комплекта ведется в такой последовательности. На тарель 1 надевают корпус 3 буфера так, чтобы упорные выступы таре- ли прошли через прорези кармана корпуса. Затем корпус немного по- ворачивают и смещают упорные выступы относительно прорезей. На освободившееся место в карманы вставляют два запорных клина 5. Далее на упорные ребра тарели устанавливают верхний нажимной фланец 2, на него — пружину 4 и нижний фланец 6, который при помо- щи монтажных болтов 8 с потайными головками крепят к корпусу. При этом пружина сжимается с усилием 6 • 102 — 6,5 • 103 Н (60— 65 кгс). Все трущиеся поверхности перед сборкой смазывают соли- долом. Высота буферного комплекта в свободном состоянии должна быть 605 10 мм, а ход буфера до упора — 155 + 4 мм. 281
К концевой балке рамы вагона буферный комплект крепится че- тырьмя болтами 7 с корончатыми гайками. При монтаже необходимо следить, чтобы ось комплекта была перпендикулярна плоскости конце- вой балки, расстояние между центрами буферных тарелей составляло 1782 мм, а ударные плоскости тарелей находились от кон цевой балки на 65 мм дальше по сравнению с осью зацепления автосцепки. Резиновое суфле состоит из двух вертикальных и одного горизон- тального баллонов, которые болтами крепятся к металлической рамке на торцовой стене вагона. Для изготовления баллонов используется специальная пластина 1 (рис. 142) толщиной 8+2 мм из морозостойкой резины, на которой имеется уплотняющий гребень 4. Поперечные кромки пластин обрезают 1787 Рис. 140. Упругая площадка с резиновым суфле 282
Рис. 142. Поперечный разрез вертикального баллона: 1 — резиновая пластина; 2 — :крепляющие планки; 3 — винт; 4 — уплотняющий гребень 283
по шаблонам, а на продольных кромках вырубают полукруги, которые при соединении образуют отверстия для винтов крепления 3. Затем пластину сворачивают в трубу и скрепляют продольные кромки вин- тами с постановкой двух металлических планок 2. При установке баллонов на вагон необходимо следить, чтобы раз- ница зазоров между опорной балкой переходной площадки и нижними кромками обоих вертикальных баллонов была не более 20 мм. 79. Технология ремонта деталей и узлов упругой площадки На эксплуатируемых пассажирских вагонах имеются упругие пло- щадки различной конструкции: с нормальными боковыми буферами и подвижной металлической рамкой, соединенной внизу с буферными тарелями, а вверху — с листовой рессорой; с облегченными боковыми буферами и суфле в виде резиновых баллонов; с облегченными пружин- ными амортизаторами вместо буферов и подвижной металлической рам- кой и др. На некоторых вагонах имеются еще брезентовые суфле. Детали и узлы упругих площадок всех конструкций ремонтируют в соответствии с установленными правилами и техническими усло- виями. - Буферные комплекты с литыми полыми стержнями при заводском и деповском ремонте снимают с вагона, очищают, обмывают, разбирают, осматривают и проверяют состояние всех деталей (опреде- ляют величину износов трущихся поверхностей, выявляют изломы и трещины, проверяют высоту и целость пружин). Наиболее часто изнашиваются ударные поверхности а (рис. 143) тарелей, а также соприкасающиеся цилиндрические поверхности б тарели и корпуса буфера. Бывают износы на внутренней цилиндриче- ской опорной поверхности в и на торцах ударных ребер г тарели, на поверхности верхних и нижних внутренних фланцев. Трещины чаше всего обнаруживаются в горловине д и у основания корпуса в месте перехода от плоской части к цилиндриче- ской е. Если величины износов превышают допу- стимые правилами и техническими условия- ми, изношенные поверхности восстанавли- вают наплавкой при условии, что толщина тарели пс кругу радиусом 150 мм от центра составляет не менее 20 мм, а в остальных ме- стах— не менее 10 мм. Не разрешается на- плавлять стенки цилиндрической части та- рели и корпуса, если износ этих стенок пре- вышает половину первоначальной толщины. Такие тарели и корпуса заменяют новыми. Наплавку можно производить ручным, полуавтоматическим и автоматическим спо- собами. Автоматический и полуавтоматиче- ский способы целесообразно применять при восстановлении ударных поверхностей таре- Рис. 143. Места износов на тарели и корпусе бу- фера 284
лей. Наплавленные поверхности обрабатывают на токарно-винтооез- ных станках, доводят размеры деталей до номинальных. Разрешается заваривать не более одной трещины у основания корпуса и двух трещин у горловины. Перед заваркой трещины раз- делывают согласно общим правилам подготовки деталей под сварку. Просевшие буферные пружины в депо заменяют новыми или восста- навливают по такой же технологии, как пружины тележек и автосцеп- ных устройств. Изломанные пружины не ремонтируют. Если ударная поверхность тарели изношена по толщине на величину более указанной выше, то можно ее ремонтировать путем удаления изношенной части и приклепки новой. Удаляемую часть 2 (рис. 144) срезают на токарном станке, на торце оставшейся части наносят окружность диаметром 300 мм, а затем раз- мечают и сверлят отверстия для заклепок 3. Новый диск 1 тарели изготовляют из низколегированной стали 09Г2 или 14Г2 путем ковки или резки из листа с последующей механи- ческой обработкой. У пружинных амортизаторов наиболее часто из- нашиваются ударные поверхности пластин 1 (рис. 145) нижней части рамки. На изношенные поверхности приваривают накладки из листо- вой низколегированной стали 09Г2, 14Г2 или 19Г. Во время сварки накладки прижимают винтовыми или пневматическими прижимами. Изношенные шарнирные валики 2, стержни 3, втулки 4, нажимные шайбы 5 восстанавливают наплавкой с последующей механической об- работкой. Перед наплавкой стержни подогревают до 2С0—300° С. Листовые рессоры, на которые опираются упругие площадки вверху, и пружины нижних амортизаторов ремонтируют в соответствии с тех- ническими указаниями по ремонту листовых рессор и пружин. Резиновые баллоны суфле, у которых имеются пов- реждения в виде проколов на поверхностях баллонов, трещин, протер- тостей, сквозных или на глубину более половины толщины листа, обры- вов и износов уплотняющих гребней, демонтируют и разбирают. Перед разборкой баллоны очищают и промывают в вагине с после- дующей протиркой и сушкой. Затем снимают металлические план- ки и развертывают трубы. Поврежденные места пластины вырезают и на их место ставят заделки путем вулканизирования сырой резины или приклеивания листовой технической резины. Поврежденные места пластины вырезают ножом. По контуру удален- ного места, если наибольший размер его не превышает 100 мм, выре- зают заготовку из сырой провальцованной резины, толщина которой должна быть на 1—2 мм больше толщины ремонтируемой пластины. Поверхность обреза пластины зачищают шкуркой, обезжиривают бен- зином и просушивают. Затем на подготовленную поверхность наносят клен лейконат и про сушивают в течение 40—60 мин. Подготовленную таким образом пласти- ну укладывают на нижнюю плиту вулканизационного пресса, на вы- резанные участки укладывают соответствующие заголовки, опускают верхнюю плиту пресса и включают устройства электроподсгрева. Тем- 285
Рис. 144. Способ ремонта тарели буфера приклепкой нового диска tSOO two Рис. 145. Пружинный амортизатор упругой площадки 286
100 Рис. 146. Способ ремонта поврежденной резиновой пластины пература нагрева плит должна быть в пределах 138—142° С, удельное давление 12 • 105—15 • 1(У Па (12—15 кгс/см2). Процесс вулканизации длится 20—25 мин. Если размер повреждений превышает 100 мм, то заготовки 3 (рис. 146) рекомендуется делать из вулканизованной резины, причем размер их должен быть меньше вырезанного места, чтобы между заготовкой и ремонтируемой пластиной 1 образовался зазор 3—5 мм. Этот зазор заполняют слоем сырой резины 2 высотой на 1—2 мм больше толщины пластины и заготовки. Поверхности пластины и заго- товки обрабатывают так же, как и в первом случае, покрывают их слоем клея лейконат, а затем ремонтируемый участок подвергают вулкани- зации. Аналогично ремонтируют поврежденные места уплотняющего греб- ня. При значительном повреждении (более 2/3 длины) гребень срезают на всей длине и привулканизируют новый. Металлические рамки и переходные пло- щадки при заводском ремонте демонтируют. При деповском ремонте с вагона снимают только те детали и узлы, которые необходимо заме- нить или отремонтировать, погнутые элементы площадок правят, из- ношенные места восстанавливают наплавкой с последующей механи- ческой обработкой.
______________ Раздел пятый _____________ ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ РАМЫ, КУЗОВА И ВНУТРЕННЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ВАГОНА Глава XVI ИЗГОТОВЛЕНИЕ РАМЫ И КУЗОВА ВАГОНА 80. Технология изготовления заготовок деталей вагонов из листового и профильного проката Технологический процесс изготовления стальных деталей вагонов из листового и профильного проката осуществляется по определенной схеме (рис. 147). Правка листового и широкополосного про- ката осуществляется как перед раскроем его на заготовки, так и после раскроя. Это обеспечивает большую точность при разметке и облегчает резку заготовок. Сущность процесса правки заключается в выравнивании длины волокон материала путем удлинения укороченных волокон или укоро- чения удлиненных. Чаще всего применяется правка удлинением укороченных волокон одним из трех способов: растяжением, поперечным изгибом или последовательным знакопеременным изгибом. Рис. 147. Схема технологического процесса изготовления деталей вагонов из проката 288
Правку растяжением производят с использованием правильно- растяжных машин, на которых вся заготовка равномерно вытягивается на 2—3% по сравнению с первоначальной длиной. Для мелких заготовок и деталей применяется правка поперечным изгибом, осуществляемая на прессах с помощью плоских плит или спе- циальных штампов. Правка последовательным знакопеременным изгибом выполняется на специальных многовалковых листоправйльных вальцах (рис. 148, а). Небольшие детали из листов или полос при правке на листоправйль- ных вальцах раскладывают на подкладном листе. Правку профильного проката чаще всего произво- дят в холодном состоянии, ограничивая относительное остаточное удлинение наиболее деформированных волокон величиной около 1 %. Мелко- и среднесортовой прокат правят на сортоправйльных (углоправйльных) вальцах (рис. 148, б). Для крупносортового проката (швеллеры, двутавры и др.) используют правильно-гибочные прессы (рис. 148, в). Разметка листового и профильного про- ката при изготовлении заготовок и деталей делается для нанесения мест расположения отверстий, контуров внутренних вырезов, наружно- го контура детали, а также для указания мест гибки. Операции размет- ки, осуществляемые на специально организованных рабочих местах, весьма трудоемки и сложны, поэтому их выполняют опытные рабочие. В современных условиях многие операции ручной разметки заме- няют более точными и производительными способами получения заго- товок без разметки резкой проката на гильотинных ножницах и пресс- ножницах по упору, установленному на необходимый размер, газовой резкой на полуавтоматах и автоматах с фотокопировальным устройст- вом, резкой по накладным шаблонам. Резка листового проката заключается в разделении листов на- заготовки. При резке в заготовке последовательно возни- кают следующие явления: изгиб заготовки (рис. 149) под действием пары сил, приложенных со стороны ножей, и последующий сдвиг частей заготовки. Процесс резки сопровождается нарушением исходной микрострук- туры металла в зоне, прилегающей к линии разделения. Поэтому если Рис. 148. Схема правки и заготовок последовательным знакопеременным изгибом путем прокатки листов между параллельными рядами валков (а) и выправления - профильного проката на сортоправйльных вальцах (б) и правильно-гибочных прессах (в): 1, 2 и 3 — заготовка соответственно перед правкой, в момент правки и после правки 10 Зак. 832 289
Рис. 149. Последовательные стадии процесса резки: а — положение перед резкой; б — изгиб заготовки; в — сдвиг частей заготовки Рис. 150. Схема размещения устройств комплексной механизации раскроя листо- вого металла: 1—стеллаж; 2 — направляющая рама; 3, 7 — боковые упоры; 4, 6 — рольганги; 5 — ножницы; 8 — захват 9 — привод Рис. 151. Способы резки металлических листов на дисковых ножницах: и — цилиндрическими яожами; б — коническими ножами; в, г, д — комбинациями ножей различной формы; s — толщина разрезаемого металла; h — величина перекрытия режущих кромок ножей 290
Рис. 152. Схема резки полос с помощью штампа к микроструктуре крсмок заготовок предъявляются повышенные тре- бования, то после резки целесообразно дополнительно обработать кром- ки фрезерованием, строганием и т. п. В вагоностроительном и вагоноремонтном производстве приме- няются различные способы резки. Значительная часть металлических листов толщиной до 24 мм рас- краивается гильотинными ножницами, которые работают по полуавто- матическому циклу. При крупносерийном и массовом производстве применяют ком- плексную механизацию раскроя листов (рис. 150). Дисковые ножницы используют в основном для резки по криволинейным контурам (рис. 151). Уровень механизации процесса при работе на дисковых нож- ницах невысок. Однако здесь не нужны специальные приспособления, поэтому такой способ резки рекомендуется для мелкосерийного производства. Резка заготовок в отрезных штампах (рис. 152, а) на прессах осу- ществляется одновременно по двум линиям разделения. За один ход пресса вырезаются две заготовки (детали) длиной I. Нетрудно изгото- вить универсальный штамп, которым можно раскраивать цслосы или ленты 2 по различным схемам, показанным на рис. 152, б. На каждый вид раскроя штамп настраивают, изменяя взаимное расположение но- жей матрицы 4 и пуансона 1 и переставляя упор 3. Наряду с механической резкой широко применяют кислородную и электрическую резку металлов. Кислородная резка (рис. 153, а) менее производительна, чем резка на ножницах, но более универсальна и применяется для получения за- готовок сложных контуров и различной толщины. Кромки в местах реза пригодны под сварку без механической обработки. Однако при из- готовлении ответственных узлов тележек и кузова кромки реза надо тщательно зачищать. Способом кислородно-дуговой резки металла можно выполнить операции, трудно осуществляемые другими способами: резку металлов, обладающих высокой твердостью (жаропрочных, нержавеющих и высоколегированных сталей); резку заготовок сложных профилей. Эффективность кислородной резки повышается при переходе с ручного способа на полуавтоматический и автоматический. Руч- ная резка производится по разметке с большими отклонениями разме- 10* 291
ров, в то время как автоматическая осуществляется с помощью копиров по масштабному чертежу или на машинах с программным управлением. Флюсо-кислородная резка (рис. 153, б) характеризуется подачей в струю режущего кислорода флюса на основе порошка железа марки ПЖ, при сгорании которого выделяется дополнительное тепло. Это позволяет резать чугун, хромоникелевые стали и другие металлы, ко- торые трудно плавятся в струе кислорода. Воздушно-дуговая резка (рис. 153, <з) заключается в выплавлении металла электрической дугой и удалении его струей воздуха, ориентиро- ванной вдоль электрода. При воздушно-дуговой резке применяют угольные или графитовые омедненные электроды. Наиболее целесо- образно использовать дугу постоянного тока. Из-за большой ширины реза (8—12 мм) и низкой производительности этот способ резки для углеродистой стали не рекомендуется. Плазменная резка (рис. 153, д) осуществляется путем выплавления материала струей высокотемпературной газовой плазмы, которая вы- деляется из дугового разряда, горящего в подмупдштучном прост- ранстве плазмогенератора. Струя обладает большой кинетической энергией и интенсивно удаляет продукты выплавления из зоны резки. Плазменная струя не связана электрически с объектом обработки, поэтому ее можно применять для резки неэлектропроводных материа- лов. Обычно используют плазму аргона, азота или смеси этих газов. Этот способ целесообразно применять для резки цветных металлов и легированных сталей толщиной до 4—5 мм и неметаллических мате- риалов. Резка профильного проката на заготовки произво- дится следующими способами: на пресс-ножницах, фрезерно-отрезных станках, комбинированных ножницах с фасонными ножами, на прессах Рис. 153. Схемы резки металлов: а — кислородная; б — флюсо-кислородная,; в — воздушно-дуговая; г — проникающей дугой; д — струей плазмы; 1 — резка; 2 — подогревающее пламя; 3 — отрезаемый металл; 4 — кис- лородная режущая струя; 5 — баллон с кислородом; 6 — баллон с горючим газом; 7 — флю- сонесущий поток; 8 — флюсопитатель; 9— дуга; 10 — поток воздуха; 77 — компрессор; 12 — источник тока; 13 — электрод; 14 — баллон с нейтральным газом; 15 — баллон с водородом; 16 — струя плазмы 292
Рис. 154. Схема отрезного станка: 1 — шарнир; 2 — дисковая пила; 3 — цилиндр гидропривода в специальных штампах в холодном и горячем состоянии, газовой и ано- до-механической резкой. Резку про- филей на фрезерно-отрезных и кру- глопильных станках производят кру- глыми сегментными и цельными пи- лами. Отрезные станки работают с безступенчатым гидравлическим регу- лированием подачи по схеме, показан- ной на рис. 154. Обработку кромок заго- товок производят с целью: получения более чистой поверхности реза и бо- лее точных размеров детали; снятия фасок под сварку в стыкуемых элементах; удаления саблевидности, если ее невозможно устранить правкой на листоправйльных вальцах; удаления зон структурных деформаций, возникающих при резке на гильотинных ножницах, а также зон термического влияния, возникающих при газо-кислород- ной резке. Кромки обрабатывают на строгальных и фрезерных станках, гильотинных ножницах, в штампах, газопламенной резкой. У деталей сложной конфигурации целесообразно производить обработку кромок на вертикально-фрезерных станках с программным управлением, где инструмент совершает сложные движения по заданной программе в соответствии с чертежом. Гибка заготовок из профильного проката выполняется на горизонтальных правильно-гибочных прессах, трех- и чстырехвалковых гибочных вальцах с вертикальным расположением валков, на специальных гибочных станках с местным индукцион- ным нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) и на гибочно-растяжных прессах. Процесс гибки сопровождается деформацией металла, в результате чего размеры и форма деталей после гибки изменяются. Это явление, называемое упругим пружинением, необходимо учитывать при проекти- ровании оснастки и технологии гибки. Величина пружинения зависит от ряда непостоянных факторов и прежде всего от механических свой- ств материала заготовки. Другое г ежелательное явление при гибке — искажение формы поперечного сечения балок квадратного профиля. Один из наиболее радикальных способов уменьшения влияния факторов, искажающих форму деталей при гибке, предусматривает применение комбинированного процесса изгиба и растяжения заготов- ки. Такой процесс гибки с растяжением сопровождается появлением значительно меньшей «седловины» па детали, чем процесс простой гибки. Свободная гибка в четырехвалковых вальцах осуществляется на го- ризонтально-гибочных прессах усилием от 1 • 105 до 5 • 106 Н (10— 500 тс). Таким способом гнут крупногабаритные удлиненные заготовки скоб, кронштейнов, балок и т. д. При свободной гибке заготовка рас- 293
полагается на двух опорах и изгибается сосредоточенной нагрузкой, приложенной со стороны формующего органа пресса (рис. 155). Гибка профилей с растяжением производится на машинах типа ПГР, если угол изгиба не превышает 108°. Для гибки профилей с боль- шими углами используют гибочно-растяжные машины с поворотным столом. Зажимы такой машины выполнены в виде сменных цанг, губки которых профилируются соответственно сечению заготовки. На специальных сортогибочных станках с местным индукционным нагревохм ТВЧ осуществляют гибку швеллеров, двутавров, уголков и труб. Этот способ в последнее время находит все более широкое при- менение. Здесь узкий деформируемый нагретый участок располагается между холодными и, следовательно, более «жесткими» участками, бла- годаря чему исключаются: овальность при гибке труб; гофрообразова- ние на внутренних стенках гиба; необходимость применения наполни- телей, дорнов, оправок и общего нагрева заготовок в печах. Применяющиеся сортогибочные станки оснащены средствами меха- низации, комплектом сменных роликов и индукторов, что значительно расширяет их технологические возможности. Направляющие и нажим- ные ролики выбирают в соответствии с профилем заготовки (рис. 156). Индукторы 1 (рис. 157) для нагрева изготовляют специально по сече- нию каждого изгибаемого профиля 2. Гибка заготовок из листового проката в вас гоностроительном производстве осуществляется способами свободней гибки и гибки профилированным инструментом. Свободная гибка производится в универсальных гибочных штам- пах (рис. 158). Гибкой в универсальных штампах изготовляют детали с малыми относительными радиусами изгиба (R/s ~ 8 10). ] ибка профилированным инструментом (рис. 159) применяется при изготовлении гнутых профилей из листового металла на профиле- гибочных станах. Такой способ позволяет получить профили с раци- ональным распределением металла по сечению и с максимальной жест- Рис. 155. Схема свободной гибки; / — заготовка перед гибкой; 2 — заго- товка после снятия нагрузки; 3 — заго- товка в конце момента гибки .294 Рис. 156. Формы роликов для гибки проката различных профилей: а — сечение проката; б — форма направляющих роликов; в — форма нажимных роликов
Рис. 157. Схема индукто- ра для нагрева токами высокой частоты проката перед гибкой Рис. 158. Последовательность гибки Z-образного профиля в универсальном штампе: а, б, в и г — 1-я, 2-я, 3-я и 4-я операции 1 2 3 4 5 ”6 Рис. 159. Гибка-профилирование полосы или ленты прокаткой в роликах: а — гибка парой профилированных роликов; б — последовательная гибка П-образного профиля прокаткой в роликах; в — вид с торца на ролики для последовательной гибки; 1—6 — ролики; 7 — готовый профиль 295
костью и прочностью. Сортамент гнутых профилей, применяемых в отечественном вагоностроении, приведен в табл. 24. Если в заготовках деталей необходимо иметь отверстия, то их про- давливают на прессах или сверлят на сверлильных станках. Способ продавливания отверстий на прессах в штампах по шаблонам или дели- тельно-копировальным устройствам более производительный и эко- номичный, чем сверление. Продавливать отверстия разрешается в заготовках из малоуглеродистой стали толщиной до 25 мм и низко- легированной стали — до 16 мм, при этом диаметр отверстия должен быть не менее толщины металла. В металле большей толщины отвер- стия сверлят. Способом холодной штамповки изготовляют детали из тонколистового металла. Процесс штамповки может состоять из одной или нескольких операций (табл. 25). Для обеспечения экономного расхода металла при штамповке не- обходимо правильно определить форму и размеры исходной заготовки, а затем наиболее рационально расположить контуры заготовок на лис- те или полосе. Показателем, характеризующим степень рациональности раскроя, служит коэффициент использования материала (в %) = 100, 1 F где f — площадь вырезаемой детали; F — площадь полосы или листа; п — количество деталей, вырезаемых из полосы или листа. Норму расхода материала на одну деталь рассчитывают на осно вании чертежа детали и технологического процесса ее изготовления с учетом отходов и потерь. Один из показателей качества установлен- ной нормы расхода материала — отношение массы готовой детали к массе, определяемой нормой. Величины технологических припусков принимают по действующим нормам в соответствии с принятой технологией изготовления. Теоретическую массу заготовки определяют в зависимости от ви- да ее раскроя, конфигурации площади и толщины по формуле ёз^М где s — толщина металла; у — плотность металла. При раскрое листов на заготовки одинакового размера норма рас- хода металла на деталь рассчитывается по формуле Н Л 9 П где Ot — масса листа. 296
Наименование и сечение профилей Таблица 24 Основные размеры профилей, мм Швеллеры равнобокие hxaxd 50X50X3; 60x50x4; 85x40x3; 120x40x2; 160X40X6; 160X160X6; 324x33x4; 324x37x4 Швеллеры неравнобокие hxaxbxd 60x60x40x6; 8X240X40X3; 8X120X50X4; 100x200x90x6; 144x160x90x6 Уголки равнобокие axaXd 20x20x2; 40X40X2,5; 50x50x3; 55x55x3; 60x60x3; 60x60x6; 100X100X6 Корытообразные равнополочные про- aXbXcyd 80X60X54X4; 90X107X117X7; 100X100 X 55 X 5; 114X110X110X7; 120X80X57X7; 120x100x61x6 Корытообразные равнополочные про- фили с наклонными стенками кг- aXbXhXcXd 87X106X80X57X7 297
Продолжение Наименование и сечение профилей Основные размеры профилей, мм Зетовые профили ftXaXfeXd 50X50X35X3; 50x50x40x2,5; 55X50X40X3; 50X65X40X3; 65X45X40X2,5; 76x84x60x4; 100ХП0Х55Х5; 10€х 110x60x4; 225X220X54X4; 225X282X54X4; 230X200X135X4; 230X222X55X5; 230X222X135X5 Гофрированные листы IXhxd 752x20x1,4 945X29,6X1,6 298
Продолжение Наименование и сечение профилей Основные размеры профилей, мм 670X35X4 170X40X7; 170x41x8 440X30X5; 480x30x5 299
Продолжение Наименование и сечение Основные размеры профилей профилей, мм VxhKd 148x26x4 GX/iX&Xd 155X93X90X4 I'X.hXd 170x41x8 300
Таблица 25 БиД Дефор- мации Наименование операции Схема вы- полнения операции Назначение и способ выполнения операции Схема штампов Отрезка Отделение материала от за- готовки по незамкнутому контуру Еырубка (вырезка) □]О Получение плоских или дру- гих деталей путем отделе- ния материала от заготовки по замкнутому контуру Пробивка Получение отверстий путем отделения материала внут- ри детали по замкнутому контуру Надрезка Частичное отделение мате- риала по незамкнутому кон- туру без удаления отделяе- мой части Разрезка Разделение плоской гнутой или полой заготовки на две или несколько деталей Обрезка Отделение неровного края или излишков материала снаружи плоской, полой или объемной детали Зачистка Получение точных разме- ров, острых кромок и глад- кой перпендикулярной по- верхности среза по контуру плоской детали путем сня- тия припусков Просечка Получение отверстий в ме- таллическом листе путем от- деления материала по замк- нутому контуру 301
Продолжение Вид дефор- мации Наименование операции Схема вы полнения операции Назначение и способ выполнения операции Схема штампов г Гибка Г ибка V Получение прогнутой дета- ли из плоской заготовки Е Завивка (закатка) [ _ш Образование закругления по краю плоской заготовки пу- тем плавного изгиба по ра- диусу Вытяжка Вытяжка Превращение плоской заго- товки в полую деталь лю- бой формы иль дальнейшее изменение ее размеров без обусловленного изменения толщины материала 1 slh Обтяжка Получение из плоской заго- товки полой детали криво- линейной формы путем рас- тяжения материала и обтя- гивания им шаблона ф .0 <?> Формовка Рельефная формовка Образование выпуклостей и углублений путем местного растяжения материала Отбортовка отверстий Образование бортов вокруг предварительно пообитых отверстий или по краю по- лой детали за счет растяже- ния матерала 1— г Закатка борта < Образование кольцевого за- кругления по краю полой детали путем криволинейно- го изгиба борта по радиусу — - э Обжимка Сужение концевой части по- лой или объемной детали путем сбжатия материала снаружи и уменьшения диа- метра Правка плоская простран- ственная Выпрямление неровной по- верхности или кривизны де- тали или заготовки. Прида- ние правильной формы предварительно согнутой или вытянутой детали 302
Для сравнения вариантов раскроя листа (полосы) под штамповку пользуются формулой tb Пр где fH — площадь металла, расходуемого на одну заготовку, с учетом перемычек; / — расстояние между серединами заготовок; b — ширина полосы; пр — число рядов заготовок по ширине полосы. Наивыгоднейший вариант тот, у которого величина [д наименьшая. Если лист разрезают на полосы, из которых затем штампуются детали, то норму расхода металла определяют по формуле и __ бл П-- в ппг где п — количество деталей, изготовляемых из одной полосы; иг — количество полос, получающихся из листа. 81. Влияние сварки на технологию изготовления узлов вагона Основные узлы кузовов пассажирских и грузовых вагонов (рама, боковые и торцовые стены, крыша) представляют собой сложные круп- ногабаритные конструкции, которые состоят из деталей и узлов, сое- диненных между собой сваркой. Процесс сварки элементов сопровождается их неравномерным на- гревом. Зоны, прилегающие к сварному шву, значительно нагреваются теплом дуги, а затем охлаждаются по мере распространения тепла в со- седние зоны. В результате местного нагрева и последующего охлажде- ния происходят объемные изменения металла, которые сопровождаются появлением сварочных деформаций и напряжений и изменением по- ложения сварной конструкции в пространстве. Сварочные деформации бывают временные и остаточные, а по на- правлению действия — продольные и поперечные. Временные и ос- таточные деформации в зависимости от того, на какую часть конструк- ции распространяются, подразделяются на общие деформации, вы- зывающие искажение формы и размеров всего элемента или конструк- ции (изменение линейных размеров конструкции и искривление ее осей в продольном и поперечном направлениях), и местные, распространя- ющиеся только на отдельные элементы (потеря устойчивости отдель- ными элементами и угловые деформации, грибовидность, ребристость, вспучивание). Различают следующие виды сварочных деформаций: деформации в плоскости свариваемых пластин с их взаимным по- воротом (рис. 160, а), продольным и поперечным укорочением; деформации, вызванные угловым поворотом элементов. Например, образование грибовидности при сварке втавр (рис. 160, б) и внахлест- ку, изгиб листов при сварке встык (рис. 160, в); 303
деформации, вызванные изгибом балочных конструкций (рис. 160, г и ё) вследствие усадки металла швов в продольном и попе- речном направлениях; потеря устойчивости листовых элементов под действием сжимаю- щих напряжений (рис. 160,д). Формы коробления в результате потери устойчивости весьма разнообразны; скручивание балок относительно продольной оси (рис. 160, ж) и пропеллерность в сварных элементах типа панелей и рам. В сложных сварных конструкциях, в том числе в кузове и его уз- лах, одновременно может возникнуть несколько видов деформаций, искажающих форму конструкции. Остаточные деформации в большинстве случаев затрудняют сборку элементов сварных конструкций, а в отдельных случаях делают ее не- возможной без предварительной правки. При искажении формы кон- струкции от сварки ухудшается и ее внешний вид. Известны различные. способы регулирования и предупреждения сварочных деформаций на всех стадиях изготовления металлоконст- рукций — до сварки, в момент сварки и после сварки. До сварки можно использовать следующие способы: рациональное конструирование, при котором предусматриваются минимально допустимые сечения сварных швов и виды сварки, умень- шающие термическое воздействие на металл; сварка узла из деталей, у которых линейные размеры больше ука- занных в чертеже на величину предполагаемой усадки от сварки; создание предварительных обратных деформаций путем пластиче- ского деформирования свариваемых деталей (рис. 161). В процессе сварки нужно предусмотреть: рациональную последовательность выполнения сборочно-сва- рочных операций. На рис. J 62, а цифрами указана последова- тельность наложения швов при сварке двутавровой несимметричной балки. Вначале накладывают швы 1 и 2, расположенные ближе к цент- ру тяжести сечения, затем — швы 3 и 4\ уменьшение сварочных деформаций и снижение погонной энергии сварки применением контактной (точечной, роликовой) или автома- тической сварки взамен ручной дуговой. Исследованиями установ- лено, что при замене ручной сварки полуавтоматической или авто- матической можно уменьшить величину катета шва на 15—20% за счет увеличения его плотности и лучшего провара без уменьшения проч- ности сварного соединения. Применение однослойных сварных швов целесообразнее многослойных. Автоматическая сварка под слоем флю- са, выполненная за один проход, вызывает деформацию стыкового со- единения в 2 раза меньше, чем многослойная ручная сварка. При нало- жении длинных швов вручную следует применять обратноступенча- тый способ сварки. При двухслойной или многослойной сварке необ- ходимо каждый слой накладывать навстречу друг другу обратно- ступенчатым способом. При сварке балок с ребрами -жесткости нужно соблюдать последовательность, приведенную на рис. 162, б; уменьшение площади зоны пластических деформаций путем искус- ственного охлаждения металла в процессе сварки. При контактной 304
Рис. 160. Различные виды деформации элементов после сварки gy fl 7^7Т777Т777777777777777777777Ь. Рис. 161. Схема создания предварительных обратных деформаций: а и б — положения лисгов до и после сварки б) Рис. 162. Рациональная последовательность сварки балок несиммет- ричных (а) и с ребрами жесткости (б) 305
сварке можно применять душирование, при дуговой сварке использо- вать охлаждаемые прижимы; закрепление изделий в приспособлениях для устранения времен- ных деформаций, возникающих во время постановки прихваток. Оста- точные деформации изгиба в балках при закреплении их в приспо- соблениях уменьшаются незначительно. Мероприятия, используемые после сварки, применяют в том случае, если до сварки и в процессе ее выполнения не удалось обеспечить пол- ное устранение сварочных деформаций. При этом создают пластические деформации удлинения в зоне сварного соединения, по направлению противоположные сварочным. Деформации удлинения создают путем изгиба детали, ее растяжения, проковки, прокатки роликами, осадки по толщине под прессом и т. д. 82. Технология изготовления боковых стен и крыши кузова вагона Общая характерная особенность конструкций боковых стен кузо- вов цельнометаллических пассажирских и грузовых вагонов заклю- чается в использовании плоских или гофрированных листовых полот- нищ, соединенных сваркой с элементами каркаса. Благодаря этому получается жесткая конструкция стен, способных совместно с други- ми узлами кузова воспринимать вибрационные и динамические наг- рузки. Боковые стены кузова цельнометаллического вагона мож- но изготовлять одним из двух способов: раздельным или совмещен- ным. При раздельном способе сборку и сварку листов обшивки боковой стены и элементов каркаса осуществляют на специализированных стен- дах. Последовательность выполнения операций указана в табл. 26. Совмещенный способ предусматривает полное изготовление боко- вых стен на одной или нескольких смежных позициях по технологии, указанной в табл. 27. Раздельный способ применяется при изготовлении боковых стен, у которых продольные и поперечные элементы жесткости образуют кар- кас-ферму, транспортабельную для передачи с одной рабочей позиции на другую (например, боковая стена полувагона грузоподъемностью 125 т имеет жесткий каркас, который сваривается на отдельном рабо- чем месте). Боковая стека цельнометаллического пассажирского вагона типа ЦМВО-66 не имеет достаточно жесткого каркаса из-за отсутствия ниж- них продольных элементов, поэтому при ее изготовлении применяется совмещенный способ. При раздельном способе проявляются значительно меньше свароч- ные деформации во время общей сборки и сварки боковой стены, так как все элементы жесткости предварительно сварены в каркас, а об- шивка— в отдельное полотнище. В процессе общей сборки и сварки боковой стены выполняется незначительная доля сварочных работ и, следовательно, повышается общее качество готового узла. 306
Таблица 26 № операции Наименование и последова- тельность выполнения операций при изготовлении боковых стен кузова ва- гона раздельным способом Условия выполнения операции Применяющиеся оборудо- вание и приспособления 1 I позиция — сборка и сварка обшивки боковых стен Разложить листы обшив- Траверса с пневматиче- 2 ки на стенде по фиксато- рам и упорам и закре- пить Прихватить листы по Листы соединяются скими или магнитными захватами, мостовой кран или транспортный портал-листоукладчик Сварочные полуавтома- 3 стыкам Произвести сварку со- встык или внахлест- ку Сварку ведут дву- ты А-537У (для листов толщиной до 3 мм), А-547 С борочно -свар очный 4 единений листов с под- жатием свариваемых мест Перекантовать полотни- сторонними или одно- сторонними швами с обратным формирова- нием шва Операция выполни- стенд, магнитные или пневматические прижи- мы, сварочное оборудо- вание для полуавтома- тической или автомати- ческой сварки Кантователь или мосто- 5 ще обшивки на 180° для сварки стыков с обрат- ной стороны Произвести сварку лис- ется при двусторон- ней сварке листов То же вой кран с траверсой Сборочно-сварочное обо- 6 тив с обратной стороны Проверить качество Контроль швов осу- рудование для операции № 3 Сборочно-сварочный 7 сварных швов, устранить дефекты, зачистить швы Передать полотнище об- ществляется визу- ально стенд, оборудование для зачистки Мостовой кран с тра- 8 шивкн на позицию общей сборки или промежуточ- ный склад II позиция — сборка и сварка каркаса боковой стены Установить поперечные и версой или транспорт- ный портал Мостовой кран или 9 продольные элементы каркаса по фиксаторам и упорам кондуктора с подгонкой стыков Закрепить установлен- Элементы каркаса транспортная прижим- ная кассета для расклад- ки элементов каркаса Сборочно-сварочный ные элементы каркаса с поджатием их к опорным поверхностям кондукто- ра и произвести при- хватку по стыкам можно устанавли- вать на прихватах или удерживать до окончания сварки прижимами стенд, сварочное обору- дование 307
Продолжение № операции Наименование и последова- тельность выполнения операций при изготовлении боковых стен кузова ва- гона раздельным способом Условия выполнения операции Применяющиеся оборудо- вание и приспособления ю . Произвести сварку сты- ков элементов каркаса Сварка ведется при горизонтальном и вертикальном поло- жении швов Сборочно-сварочный стенд, сварочное обору- дование для ручной или полуавтоматической ду- говой сварки 11 Перекантовать каркас боковой стены на 90 или Операция осуществ- ляется для наложе- Кантователь, сварочное оборудование для руч- 180° (в зависимости от принятой технологии) и произвести доварку швов по стыкам элемен- тов ния тех швов, кото- рые не могут быть выполнены при гори- зонтальном положе- нии каркаса. Канто- вание на 180° произ- водится в случае дву- сторонней сварки ной или полуавтомати- ческой сварки 12 Зачистить сварные швы, проверить геометриче- ские размеры каркаса, выправить неровности Правку производить при необходимости Стенд для правки, обо- рудование для зачистки (шлифовальная ма- шинка) 13 Передать сваренный кар- кас боковой стены на по- зицию общей сборки или промежуточный склад 111 позиция — общая сборка и сварка боковой стены Транспортный портал или мостоеой кран с за- хватами 14 Уложить готовое полот- нище обшивки боковой стены по фиксаторам на стенд общей сборки То же 15 Уложить готовый каркас боковой стены на полот- нище обшивки, отрегули- ровать взаимное их по- ложение по фиксаторам и упорам стенда и под- жать каркас к полотни- щу прижимами стенда Транспортный портал или мостовой кран с за- хватами, сборочный стенд 16 Прихватить каркас к об- шивке электросваркой Каркас можно уста- навливать на при- хватках или удержи- вать прижимами до окончания сварки Сборочнс-сварочный стенд, сварочный полу- автомат А-537 17 Произвести сварку об- шивки с каркасом Установка для контакт- ной точечной сварки портального типа, сва- рочный полуавтомат, сварочная установка портального типа с ав- томатической головкой 308
Продолжение № операции Наименование и последо- вательность выполнения операций при изготовлении боковых стен кузова вагона раздельным способом Условия выполнения операции Применяющиеся оборудо- вание и приспособления 18 Подать сваренную боко- вую стену на стенд до- варки, установить и приварить мелкие детали Предусматривается приварка планок, шин и крепежных элементов (шпилек, скоб, кляммеров). Эту операцию можно совмещать с опера- цией № 17 Транспортный портал или мостовой кран с за- хватами, сборочный стенд, сварочное обору- дование для электро- контактной или полуав- томатической сварки . 19 Контроль готовой боко- вой стены, зачистка швов — Стенд контроля, шлифо- вальная машинка 20 Передать боковую стену на позицию общей сбор- ки кузова или на склад готовых узлов Мостовой кран с захва- тами, стеллаж Кроме того, раздельный способ по сравнению с совмещенным обес- печивает значительное сокращение длительности цикла изготовления боковых стен, так как каркас и обшивка изготовляются параллельно, поэтому его применяют в условиях массового и крупносерийного про- изводства . Однако следует учитывать, что при раздельном способе изготовле- ния боковых стен оборудование может оказаться загруженным не пол- ностью, а для размещения оборудования потребуются довольно боль- шие площади. Совмещенный способ позволяет более эффективно использовать производственные площади за счет концентрации операций на одном рабочем месте, сократить количество транспортных операций и мак- симально) загрузить сборочно-сварочное оборудование. Но он имеет и недостатки: концентрация на одном рабочем месте операций сварки обшивки и каркаса способствует увеличению сварочных деформаций, что вызывает необходимость правки сваренного узла; применяются сборочно-сварочные стенды и установки сложной конструкции, что снижает их надежность и эксплуатационные качества; операции при- хватки и сварки элементов каркаса и обшивки выполняются малопро- изводительными способами, так как невозможно разместить на одном рабочем месте специальные приспособления и аппаратуру различного назначения. Сборочно-сварочная оснастка для изготовления боковых стен вы- полняется с учетом особенностей ее применения, когда в одном при- способлении (стенде) производится сборка и сварка узла. Конструкция стендов для сборки и сварки полотнищ обшивки вы- бирается в зависимости от принятого способа сварки. Работы по сборке 309
Таблица 27 Наименование и после- довательность выполнения операции при изготов- лении боковых стен кузова вагона совмещенным способом Условия выполнения операции Применяющиеся оборудование и приспособления Разложить листы обшив- ки на стенде по фикса- торам и упорам Прихватить листы по стыкам с поджатием и закреплением сваривае- мых мест Операция прихватки не выполняется при условии постоянного закрепления стыкуемых кромок и обеспечения зазора в те- чение всего времени сварки Мостовой кран с тра- версой или транспорт- ный портал, сборочно- сварочный стенд Магнитные прижимы или- катучая балка с прижи- мами Произвести сварку ли- стов по стыкам — Сварочное оборудование для автоматической, по- луавтоматической - или ручной сварки Зачистить и проверить качество сварных швов Контроль швов осущест- вляется визуально Стенд, оборудование для зачистки Установить поперечные и продольные элементы каркаса боковой стены по фиксаторам и упорам стенда и прихватить эле- менты между собой и к обшивке Раскладка элементов вы- полняется вручную Специальная транспорт- ная тележка, катучая балка с прижимами, сва- рочный полуавтомат А-537У Произвессти сварку бо- ковой стены Операцию можно вы- полнять на специаль- ном рабочем месте свар- ки или на том же рабо- чем месте, где произво- дилась сварка обшивки и каркаса Сварочная установка для контактной точечной сварки, оборудование для полуавтоматической сварки, установка для автоматической дуговой сварки Перекантовать сварен- ный узел на 180° для на- ложения швов с обрат- ной стороны стыков ли- стов обшивки Операция выполняется при двусторонней сварке листов Стенд-кантователь, сва- рочное оборудование Произвести сварку ли- стов с обратной стороны, зачистить швы, выпра- вить сваренный узел Правка осуществляется местная Оборудование для руч- ной или полуавтоматиче- ской сварки Передать готовый узел на позицию общей сбор- ки кузова или на проме- жуточный склад t < Мостовой кран с захва- тами, стеллаж 310
листов сравнительно просты и сводятся к при- гонке их кромок, проверке размеров по фик- саторам и осуществлению мер предупреждения сварочных деформаций. Для соединения листов обшивки можно применять способ автоматической сварки под слоем флюса на тонких подкладных медных полосах толщиной 2—3 мм, которые предо- храняют шов от прожогов и протекания. После снятия сваренного полотнища подклад- ные полосы рихтуют и снова устанавливают на постель стенда. Основным условием получения качествен- ной сварки на подкладных полосах являет- ся плотное прижатие к ним кромок листов. Для этого можно использовать портальное приспособление, на котором смонтированы прижимное устройство с четырьмя роликами и автоматическая сварочная головка (рис. 163). Рис. 163. Приспособление с прижимными роликами для сварки обшивки бо- ковых стен кузова: 1 — свариваемые листы; 2 — автоматическая свароч- ная головка; 3 — кассета с проволокой; 4 — бункер с флюсом; 5 — портал; 6 — ро- лики; 7 — стенд Такое приспособление рекомендуется применять при сварке малоугле- родистых стальных листов толщиной от 2 до 8 мм с тщательно подо- гнанными кромками, соединяемых встык или внахлестку. Зазор при стыковом соединении не должен превышать 1 мм. Сварка специализированным автоматом тракторного типа ТС-32, обеспечивающим обратное формирование стыковых швов с помощью медной подкладной полосы специального профиля, применяется для соединения листов толщиной 3—12 мм. Здесь также требуется тщатель- ная подгонка кромок с зазором до 1 мм. Основное достоинство этого способа —- односторонняя автоматическая сварка с обратным форми- рованием шва, благодаря чему отпадает необходимость в подварке «с обратной стороны и кантовании полотнища обшивки. В’ табл. 28 при- ведены режимы односторонней автоматической сварки листов на мед- ной подкладной полосе. Для автоматической сварки листов обшивки с увеличенными зазо- рами в местах стыков рекомендуется применять стенд с желобами, за- полненными флюсом (подушка), которые предохраняют от протека- ния сварочной ванны (рис. 164, а). Большие допуски на зазор значи- Таблица 28 Толщина листа, мм Диаметр Электрода, мм Сила тока, А Напряжение дуги, В Скорость сварки, м/ч 3 3 500—520 30 54,5 4 3 520—570 30 47,0 5 4 580—600 30 43,5 6 4 620—660 30 37,5 8 4 760—860 34 34,5 311
Стык Стыки Рис. 164. Способы сварки стыковых соединений: а — плоских листов на флюсовой подушке; б — гофрированных листов; 1 — свариваемые листы; 2 — желоб; 3 — флюс тельно облегчают подгонку листов и позволяют полностью исключить операцию обработки кромок. Сварка стыковых соединений гофрированных листов толщиной 1.5—4 мм из малоуглеродистой стали осуществляется вручную дуго- вым способом или полуавтоматическим в среде защитного газа. Осно- вание стенда выполняется по форме профиля свариваемого листа (рис. 164, б). Свариваемый стык размещают на подкладной медной полосе с жело- бами для формирования шва на лицевой стороне. При этом кромки листов должны быть плотно прижаты к полосе с усилием 50—120 Н (5—12 кгс) на 1 см длины в зависимости от толщины свариваемого металла. Применение желоба позволяет осуществлять одностороннюю свар- ку с обратным формированием шва. Листы толщиной 1,5—3 мм, соединяемые внахлестку, также сва- ривают способами автоматической сварки, описанными выше. Наибо- лее прогрессивный способ сварки листов, соединяемых внахлестку, — электроконтактная сварка, которая обеспечивает высокую произво- дительность процесса при работе с различными металлами (все конст- рукционные стали и большинство цветных металлов), наименьшие сва- рочные деформации в процессе сварки и возможность осуществления полной автоматизации процесса. В табл. 29 приведены способы и об- ласть применения электроконтактной сварки, рекомендуемые при из- готовлении боковых и торцовых стен, крыши, металлического пола^ крышек люков полувагонов, металлических дверей и других узлов вагонов. Установка для контактной сварки представляет собой конструк- цию портального типа (рис. 165), на каркасе которой смонтированы все механизмы, обеспечивающие синхронное поперечное взаимное пере- мещение верхних и нижних электродов, а также продольное переме- щение сварочной головки над свариваемым изделием. В настоящее время внедрены в производство новые сварочные ма- шины, установки и поточные линии для выполнения сварочных работ. Новые машины снабжены устройствами двустороннего подвода сва- рочного тока от двух трансформаторов, что позволило успешно решить проблему сварки крупногабаритных вагонных конструкций из сталь- ных листов. Для транспортировки сваренных полотнищ боковых стен целесо- образно использовать специальные траверсы с захватами пневмати- ческого или магнитного действия, транспортные порталы. 312
Таблица 29 Способ электрокон- тактной сварки Область применения Примечания Двусторонняя одното- чечная сварка Двусторонняя одното- чечная сварка плоским электродом со стороны лицевой поверхности Двусторонняя сварка с двусторонним подводом сварочного тока Для сварки листов из сталей и легких сплавов одинаковой и разной толщины (до. 6 мм). Ре- комендуется применять в индивидуальном и мелкосерийном производ- стве Для сварки листов оди- наковой и разной толщи- ны (до 2 мм) Качество . соединения стабильное. На поверх- ностях остаются вмяти- ны и выплесни Многоточечная сварка с двусторонним подводом сварочного ’’ока и пооче- редным прижатием электродов Последовательная много- точечная сварка с дву- сторонним одновремен- ным зажатием деталей всеми электродами (пи- тание от нескольких трансформаторов) Односторонняя одното- чечная сварка с косвен- ным электродом Односторонняя двухто- чечная сварка без шунта Односторонняя двухто- чечная сварка с шунтом па медной подкладке Для сварки листов оди- наковой и разной толщи- ны (3—6 мм). Рекомен- дуется применять при изготовлении боковых и торцовых стен, крыши, крышек люков и дверей вагонов в условиях се- рийного производства Для сварки листов оди- наковой и разной толщи- ны (3—6 мм). Рекомен- дуется применять в мас- совом и крупносерийном производстве То же Лицевая поверхность об- шивки располагается со стороны плоского элект- рода, вмятины на ней не остаются Качество соединения стабильное Обеспечивается высокая производительность про- цесса. Качество соедине- ния стабильное Разновидность многото- чечной сварки с двусто- ронним подводом тока. Обеспечивает наивыс- шую производительность Для сварки стальных де- талей одинаковой и раз- личной толщины при вы- полнении неответствен- ных соединений в узлах вагонов в условиях мел- косерийного производ- ства Для сварки деталей тол- щиной до 3 мм Для сварки стальных де- талей одинаковой и раз- личной толщины (до 2 мм) при общей сборке обшивки с каркасом При различных толщи- нах деталь большей тол- щины располагается со стороны прокладки Ток протекает через кон- такт между свариваемы- ми деталями При сборке сначала устанавливают элементы каркаса, а затем сверху накладывают обшивку 313
Продолжение Способ электрокон- тактной сварки Область применения Примечания • Односторонняя много- Для сварки деталей тол- Необходимы большие точечная сварка от тиной до 2 мм контактные усилия и ьы- трансформатора с двумя Рекомендуется приме- сокая точность сборки обмотками во вторичной нять при изгот овлении свариваемых поверхпо • цепи крыши, боковых стен и дверей вагонов в услови- ях серийного производ- ства стей. Обеспечивается вы- сокая производитель- ность процесса, стабиль- ное качество соединениям с малой величиной де- формации Односторонняя ролике- Для сварки листов из Рекомендуется для мало- вая сварка малоуглеродистых ста- лей и легких сплавов жения швов большой протяженности, при из- одинаковой и разной толщины (до 4,5 мм) готовлении крыши и бо- ковых стен вагона Двусторонняя роликовая Для сварки листов оди- Обеспечивается высокое сварка накоьой и разной толщи- ны (до 3 мм) из различ- ных материалов при из- готовлении крыши, боко- вых стен, металлическо- го пола качество соединения Двусторонняя многоро- ликовая сварка То же Обеспечивается наивыс-» шая производительность. Ролико-стыковая сварка Для сварки листов боко- вых стен и крыши в ус- ловиях массового произ- водства Вид контактной сварки. Между соединяемым» листами образуется не- прерывный шов с рас- плавлением Изготовление каркаса боковой стены сводится к выполнению сле- дующих операций: изготовление составных элементов (концевых стоек, продольных: промежуточных, нижних и верхних обвязочных элементов); сборка элементов каркаса на прихватках или в зажимах кон- дуктора; соединение элементов каркаса ручной дуговой или полуавтомати- ческой сваркой с одной стороны; кантовка и сварка соединений с обратной стороны; правка каркаса после сварки; контроль качества швов и геометрических размеров. В крупносерийном и массовом производстве используется специ- альная оснастка для сборки и сварки каркасов. Для достаточно жест- ких каркасов целесообразно применять кондуктор-кантователь, ко- торый обеспечивает поворот собранного узла в удобное положение- при сварке. Общая сборка боковых стен кузова осуществляется на специаль- ных рабочих местах, оборудованных стационарными кондукторами и стендами (рис. 166). 314
со сл Рис. 165. Установка портального типа для контактной сварки боковых стен кузова с двусторонним подводом сварочного тока: / — свариваемое изделие; 2 — ходовой винт; 3 —шкаф электроаппаратов; 4 — механизм поперечного перемещения сварочных головок- 5 — привод перемещения портала; 6— опорный ролик; 7—кресло сварщика; 8 — пульт управления; 9 — тележка сварочной головки; 10 — сварочная головка; 11 и 13 — верхний и нижний сварочные агрегаты; 12 — электрод; 14 — каркас портала
co о Рис. 166. Стенд для сборки боковых стен кузова вагона: 1 — фиксатор останова портала; 2 — пневматический цилиндр; 3— фиксатор; 4 — портал; 5 — рельс; 6—рама; 7— основание стенда
Сборочные кондукторы обеспечивают фиксирование деталей в нуж- ном положении. Благодаря этому достигается необходимая точность сборки узла по размерам, форме и величине зазоров в местах соедине- ния. Общие конструктивные элементы любых сборочных кондукто ров — фиксаторы, прижимы, основание, элементы привода, устройст- ва для перемещения узла в процессе сборки и сварки, подъемные и кантующие устройства. Сборочно-сварочные стенды в отличие от сборочных кондукторов снабжены дополнительными приспособлениями для выполнения сва- рочных работ и устройствами для перемещения сварочного оборудо- вания вдоль собираемого узла. В конструкциях сборочных кондукторов и стендов должны быть предусмотрены приспособления для уменьшения деформаций при свар- ке боковых стен. К числу технологических мер, предупреждающих деформации при сварке, следует отнести: упругий прогиб полотнища обшивки перед сваркой путем поджа- тия ее к основанию стенда, имеющему обратный прогиб (рис. 167). Придание продольным или поперечным (в зависимости от направ- ления сварочных деформаций) элементам жесткости обратного проги- ба до сварки. Величину прогиба определяют расчетом и корректируют при изготовлении первой партии узлов. Теоретически обратный прогиб (в см) определяют по формуле £ f СВ » ПР у г > J___ Л/д / где /св — прогиб конструкции от сварки, см; S/д — сумма моментов инерции выгибаемых деталей, см4; I — момент инерции готовой конструкции, см4. Практически величины обратного прогиба обшивки и поперечных элементов жесткости на основе опытных данных для боковых стен цельнометаллического пассажирского вагона составляют 15—17 мм, для боковой стены цельнометаллического полувагона — 25—35 мм. Наиболее эффективный способ предупреждения сварочных дефор- маций боковых стен кузова — предварительное растяжение листов обшивки во время сварки. На рис. 168 показана схема приложения растягивающей силы, которая определяется зависимостью Г> _ где от — предел текучести материала; F — площадь поперечного сечения элемента; z — координата приложения нагрузки; 1У — момент инерции поперечного сечения элемента относитель- но главной оси. Дополнительными мерами предупреждения сварочных деформа- ций при сборке боковых стен кузова являются: применение раздель- ного способа изготовления; рациональные последовательность и по- 317
Рис. 167. Стенд для прогиба обшивки перед сваркой: 1 — полотнище обшивки: 2 — основание стенда; 1 — прогиб Рис. 168. Схема приложения растягивающей силы при сварке листов обшивки с элементами жесткости Рис. 169. Кондуктор для сборки и сварки крыши кузова пассажирского вагона: 1 — пневматический прижим дуги крыши; 2 — прижим-фиксатор обвязочного угольника; 3 — упор концевой части крыши; 4 — передвижной портал с пневмоприжимами; 5 — рама кондуктора 318
Рис. 170. Кантователь крыши; 1 — концевой барабан; 2 — стрела; 3,6 — кронштейны; 4—гидроцилиндр; 5 — отклоняющий барабан; 7 — стойка и рамы; 8 — тканевая лента рядок наложения сварных швов; оптимизация параметров сварных соединений за счет максимальной замены ручной дуговой сварки кон- тактной сваркой. Крыша кузова цельнометаллического вагона (пассажир- ский, грузовой, специальный) представляет собой корытообразную конструкцию. Обшивка крыши сварена из листов и подкреплена эле- ментами жесткости различного профиля, которые соединены с обшив- кой посредством сварки. gg Технологический процесс сборки и сварки крыш, как и боковых стен, может быть осуществлен совмещенным или раздельным спосо- бом. В обоих случаях процесс можно производить при нормальном или перевернутом положении крыши. При осуществлении сборки и сварки крыши в перевернутом положении появляется возможность улучшить качество работ, сократить транспортные операции, длитель- ность производственного цикла, количество рабочих мест, что особен- но необходимо для совмещенного способа. Оборудование и способы сварки, применяемые для изготовления крыши, аналогичны используемым при изготовлении боковых стен кузова. На рис. 169 показан сборочный кондуктор, а на рис. 170 — кантователь крыши. При изготовлении крыши нужно обеспечить водонепроницаемость по всей ее площади. Испытание на водонепроницаемость после сварки производят на специально оборудованных рабочих местах вакуумным способом, способом дождевания и на «свет». 319
Вакуумный способ можно применять только для крыш с плоской поверхностью. В качестве рабочего органа используется вакуумная камера. Производительность работ при этом способе невелика. Способ дождевания — высокопроизводительный, однако после проверки поверхность крыши требуется немедленно протирать или сушить горячим воздухом. 83. Технология изготовления рамы вагона Общая схема технологического процесса сборки и сварки рамы ва- гона предусматривает следующие операции: узловая сборка и сварка элементов рамы; общая сборка рамы; сварка рамы; зачистка швов пос- ле сварки; правка и контроль качества сварных швов после правки; механическая обработка рамы и монтажно-сборочные работы на раме; контроль, геометрических параметров сварного узла. При разработке технологии изготовления рамных конструкций необходимо выбирать оптимальную последовательность выполнения сборочно-сварочных операций. Полное завершение сборки до начала сварки часто оказывается нецелесообразным из-за больших свароч- ных деформаций и неудобства наложения швов. Поэтому при изготовлении рам вагонов следует вначале осущест- влять поузловую сборку и сварку, а затем уже общую. Технологичес- кими узлами в данном случае являются следующие элементы рамы: хребтовая балка, шкворневые балки, поперечные балки, металличе- ский пол. Узлы собирают и сваривают на обособленных рабочих мес- тах параллельно процессу общей сборки рамы. Рассмотрим некоторые особенности изготовления наиболее слож- ного узла рамы вагона — хребтовой балки. Несмотря на конструктивные отличия хребтовых балок разных ва- гонов, технологические процессы их изготовления имеют много обще- го и могут осуществляться раздельным способом (сборка и сварка эле- ментов на разных рабочих местах), или совмещенным (сборка и сварка на одном рабочем месте). В табл. 30 указаны последовательность вы- полнения операций и рекомендуемое оборудование для изготовления хребтовых балок в условиях различных типов производства. Если длина хребтовой балки больше, чем длина проката, постав- ляемого промышленностью, производят стыковку профилей под углом 45 или 90° (рис. 171). Первый способ применяется при ручной дуговой и полуавтоматической сварке. Наложение швов производится с двух сторон с разделкой кромок. Такой способ малопроизводителен и ре- комендуется для мелкосерийного производства. Второй способ соеди- нения стыков применяется при контактной стыковой электросварке. Стыковая сварка прокатных профилей из малоуглеродистой и низ- колегированной стали (уголков, швеллеров, двутавров, труб, зетов Рис. 171. Способы сты- кования прокатных ба- лок: а — под углом 45°; б — под углом 90° 320
Таблица 30 w ПЭ Я 00 ио to № операции Наименование и последова- тельность выполнения операций технологического процесса изготовления хребтовой балки рамы вагона Рекомендуемые оборудование, приспособления и инструмент для типа производства индивидуального и мелко- серийного (выпуск до 500 шт. в год) серийного (выпуск до 5000 шт. в год) крупносерийного и массового (выпуск 5000—40 000 шт. в год и более) 1 Предварительная правка про- филей проката Универс альное приело со бле- ние для правки, стеллаж, домкраты, упоры Универсальный горизонталь- но-прав йльный пресс, роль- ганги Правильный пресс конвей- ерной линии, сортоправйль- ные вальцы автоматизиро- ванной линии 2 Разметка профиля по длине с учетом припусков, резка про- филя Стеллаж, рулетка, аппарат для газовой резки Фрезерно-отрезно й станок, рольганги Пресс-ножницы поточно- конвейерной или автомати- зированной линии 3 Зачистка профиля по линии реза Стеллаж, наждачный инст- румент Не требуется Не требуется Радиально-св ер л ильные 4 Сверление отверстий под смен- ные предохранительные план- ки, вырезание отверстий для прохода тормозных рычагов и др. Стеллаж, газорезный аппа- рат, сверлильный станок Передвижной радиально- сверлильный станок, на- кладной кондуктор, канто- ватель, газорезный аппарат станки с многошпинделины- ми головками или специали- зированные агрегатные станки 5 Клепка сменных предохрани- тельных накладок, петель лю- ков и других деталей Стеллаж, нагреватель за- клепок, пневматическая или гидравлическая скоба, дер- жавки Автоматическая установка для нагрева заклепок, пнев- матическая или гидравличе- ская скоба, передвижной кантователь Автоматический нагрева- тель заклепок, гидравличе- ская скоба поточной или ав- томатизированной линии СО ЬЭ 6 Предварительная сборка и сварка двух профилей хребто- вой балки (если балка состоит из двух) Универсальный сборочный стенд, аппарат для ручной дуговой.или полуавтомати- ческой сварки, стенд или стеллаж к а Сборочный кондуктор, стенд для сварки, оборудование для полуавтоматической или автоматической одно- сторонней сварки с обрат- ным формированием шва на флюсовой подушке или мед- ной подкладке Сборочный кондуктор, стенд для сварки, оборудо- вание для автоматической односторонней сварки с об- ратным формированием шва на флюсовой подушке или медной подкладке
операции Наименование и последова- тельность выполнения операций технологического процесса изготовления хребтовой балки рамы вагона ________________________________________________________________Продолжение Рекомендуемые оборудование, приспособления и инструмент для типа производства индивидуального и мелко- серийного (выпуск до 500 шт. в год) серийного (выпуск до 5000 шт. в год) крупносерийного и массового (выпуск 5000—40 000 шт. в год и более) Общая сборка хребтовой балки (установка в кондуктор про- дольных профилей, установка розеток автосцепки с передни- ми упорами, задних упоров, пятниковых узлов, диафрагм, усиливающих листов). При- хватка элементов. Проверка правильности сборки и основ- ных размеров Сверление отверстий для за- клепок в розетках автосцепки, задних и передних упорах, под- держивающих планках и т. п. Приклепка элементов хребто- вой балки Сварка собранной хребтовой балки, приварка ребер жестко- сти, планок и кронштейнов для крепления тормозных уст- ройств, усиливающих листов, обечаек проходных отверстий Проверка хребтовой балки Универсальный сборочный стенд (кондуктор), свароч- ное оборудование Радиально-сверлильный ста- нок, накладной кондуктор, стеллаж Нагреватель заклепок, гид- равлическая или пневмати- ческая скоба, стеллаж, дер- жавки s' Стеллаж, оборудование для ручной дуговой или полуав- томатической сварки Стеллаж, набор универсаль- ных мерительных инстру- ментов Специ а лизир ованны й сбо- рочный кондуктор, свароч- ное оборудование Передвижной радиально- сверлильный станок, пере- движной кантователь, на- кладной кондуктор Автоматическая установка для нагрева заклепок, пнев- матическая или гидравличе- ская скоба, передвижной кантователь Кантователь, оборудование для полуавтоматической сварки Контрольный стенд, шабло- ны Специализированный сбо- рочный кондуктор, свароч- ное оборудование Стенд, агрегатный много- шпиндельный станок поточ- ной или автоматизирован- ной линии Автоматический нагрева- тель заклепок и гидроскоба поточной или автоматизиро- ванной линии Кантователь, оборудование для полуавтоматической сварки Механизированный конт- рольный стенд Примечав и е. При индивидуальном и мелкосерийном производстве можно совмещать выполнение операций № 4 и 8; 5 и 9; 4, 5, 7, 8 и 9.
и т. п.) выполняется на универсальных и специализированных маши- нах типов К-190П, К-190М, МСГУ-500. Кондуктор для сборки и сварки хребтовой балки имеет жесткую раму 1 (рис. 172) с базовыми поверхностями, на которые укладывают продольные элементы. На одном конце кондуктора установлены откид- ные упоры, ограничивающие продольное перемещение элементов, на другом — торцовый прижим с силовым цилиндром 2. Для обеспе- чения необходимого расстояния между вертикальными стенками про- филей кондуктор оборудован фиксирующими устройствами 3 и 6. Для ограничения перемещений в поперечном направлении и соблюдения прямолинейности по всей длине хребтовой балки предусмотрены бо- ковые упоры-фиксаторы 4 и прижимы 5. Изгибу балки в вертикаль- ной плоскости также препятствуют прижимы. В местах установки диафрагм жесткости, пятниковых узлов, ро- зеток автосцепки, упорных кронштейнов на кондукторе смонтированы соответствующие фиксирующие узлы с прижимами. Сборочно-сварочный стенд предназначен для сборки и сварки хреб- товой балки на одном рабочем месте. Конструктивно он должен быть выполнен так, чтобы имелся свободный доступ ко всем свариваемым местам, жесткость элементов стенда была достаточной для восприя- тия усилий, возникающих в результате деформаций изделия при свар- ке, и имелись устройства, препятствующие этим деформациям. Для поворота (кантовки) собранных хребтовых балок и установки их в наиболее удобное положение при сварке применяются различ- ные стенды-кантователи: двухстоечкые, одностоечные, кольцевые, цепные. Двух стоечные кантователи (рис. 173) просты по конструкции и мо- гут применяться для хребтовых балок различных конструкций. По- ворот свариваемой балки можно осуществлять на 360° с фиксацией под любым углом. Одностоечные кантователи просты и универсальны, однако их мож- но использовать только при ручной и полуавтоматической сварке. Для автоматической сварки такой кантователь не приемлем, так как не обеспечивает фиксации положения балки. Цепные кантователи (рис. 174) отличаются простотой конструкции. В них нет устройств крепления свариваемой балки. Но при автомати- ческой сварке, их, как правило, не применяют, так как они не обес- печивают точную установку балки параллельно оси перемещения сва- рочного автомата. Кольцевые кантователи применяются для установки хребтовых балок различных конструкций. Свариваемую балку можно повора- чивать на 360° и фиксировать ее под любым углом. Такие кантователи оснащены прижимными устройствами, обеспечивающими жесткое крепление балки во время сварки. Общая сборка рамы из предварительно сваренных технологических узлов и элементов производится в стационарных стендах (кондукто- рах) или в поворотных стендах-кантователях, которые оснащены быст- родействующими механизированными прижимами для жесткого фик- сирования и закрепления деталей (узлов). 11* 323
324 Рис, 172, Кондуктор для сборки и сварки хребтовой балки рамы пассажирского вагона
73750 Рис. 173. Двухстоечный кантователь для хребтовой балки: 1,4 — стойки; 2 — поворотное кольцо с приводом; 3 — рама Рамы кузовов всех вагонов собирают в перевернутом положении (рис. 175). Благодаря этому продольные и поперечные элементы рамы со стороны настила пола вагона будут расположены в одной плоскости, что обеспечивается точностью основной базовой поверхности кон- дуктора (стенда). На собранной раме проверяют правильность поло- жения элементов. Зазоры между элементами устанавливают в зависи- мости от толщины свариваемых металлов и способов сварки (табл. 31). Рис. 174. Цепной кантователь: 1 — стойка; 2 — привод цепи; 3 — хребтовая балка 32 5
Таблица 31 Вид соединения Толщина металла мм 3 Максимальный зазор в соединении, мм, при сварке ручной дуговой полуавтома- тической автомати- ческой Стыковое 3—5 1,5 1,0 1,0 6—10 2,0 1,о 1,0 10 2,5 1,5 1,5 Угловое и втавр 3—5 1,0 0,5 0,5 6—10 1,5 1,0 0,5 10 2,0 1,0 1,0 Прихватки для соединения деталей размещают, как правило, в местах расположения сварных швов. Размеры прихваток по сечению принимают не более 2/э будущего шва, чтобы их перекрыть при по- следующей сварке. Длина каждой прихватки должна быть в 4—5 раз больше толщины d свариваемых деталей, но не менее 30 мм. Расстояние между прихватками выбирают в пределах 30—40 d. Для прихваток используют сварочные материалы тех же марок, что и при окончатель- ной сварке. У собранной рамы проверяют геометрические размеры, после чего ее передают на сварку. Процесс сварки осуществляют в помещении цеха при положитель- ной температуре окружающей среды. Предварительно места на раме, подлежащие сварке, очищают от окалины и загрязнений. Если сварка выполняется вручную, то следует избегать наложения швов в верти- кальном и потолочном положении, так как при этом трудно обеспечить надлежащее качество соединения. При сварке в среде защитных га- зов не должно быть сквозняков, влияющих на стабильность сварочной дуги. Чтобы избежать появления деформаций, сварку производят одно- временно два сварщика (или большее количество сварщиков), кото- рые размещаются симметрично на противоположных сторонах рамы. Минимальное расстояние между двумя одновременно работающими сварщиками установлено 4—5 м по условиям безопасности от воздейст- вия теплового излучения. Рис. 175. Схема размешепия деталей рамы платформы на базовой плоскости стенда при сборке и сварке: 1 — упор; 2 — прижим; 3 — базовая поверхность .326
Для наложения открытых швов, доступных для продвижения сва- рочного полуавтомата, применяют полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа. Сварку стыковых соединений рекомендуется вести только в нижнем или наклонном (не более 20°) положениях. В послед- нем случае электрод нужно вести на подъем. Угловые соединения можно сваривать в нижнем и вертикальном положениях. Режимы полуавтоматической сварки в среде углекислого газа ука- заны в табл. 32. Таблица 32 Толщина свариваемо- го металла, мм Площадь попереч- ного сече- ния наплав- ленного металла, мм2 Масса наплав- ленного металла на 1 м длины шва, кг Количество слоев Диаметр электрод- ной проволоки, мм Свароч- ный ток, А Напря- жение на дуге, В Скорость подачи проволо- ки, м/ч Нормы расхода проволо- ки на 1 м длины шва, кг Двусторонние стыковые швы без скоса кромок 4 22 0,17 2 1 130—140 21—22 200—230 0,19 5 3.3 0,23 2 1 150—4160 2.2—23 230—250 0,25 6 37 0,29 2 2 280- -пЗОО 28—30 172 0,32 8 44 0,34 2 2 330—,350 28—30 215 0,37 ( Эдносторо шие ст ыковые швы без :коса крол ЮК 1 6 0,15 1 0,8 50—60 17—18 90—110 С,05.3 2 8 0,07 1 il 90—100 19—20 140—160 0,074 3 11 0,09 1 1 110—1120 20—21 170—1100 ОДО 4 13 0,10 1 1 130—140 21—22 200—220 0,11 5 15 0,12 1 2 300—320 28--30 215 о; 14 6 17 0,13 1 2 300—320 28—30 2115 0,159 Двусторонние стыковые швы с V-образной разделкой крэмок 6 31 0,24 2 2 200—230 26—28 273 0,298 8 40 <0,31 3 2 270—320 2'8—30 315 0,37 10 52 0,40 3 2 270—320 28—ЗС 315 0,48 12 69 0,54 3 2 270—320 28—30 315 0,65 14 89 Дву 0,69 'сторонние 3 таврог 2 <ые шв1 380—400 >1 СО СКОСО1 28—30 VI ОДНОЙ К] 363 )ОМКИ 0,83 10 75 0,59 3 2 270—32L 28—30 215 0,65 12 95 0,74 3 2 270^-320 28—31 215 0,81 16 165 1,30 4 2 350—400 30—32 283 1,40 Односторонние тавровые сплошные швы 3 8 0,06 1 1 90—100 19—20 146 -150 G.C7 4 18 0,14 1 1 120—140 20—21 210—230 0,15 5 23 0,18 1 1 280—300 28—29 172 0,20 6 31 0,24 1 1 280—300 28—29 172 0,26 8 41 0,32 2 ,2 30G—350 30—31 215 0,35 10 71 0,56 2 2 300—350 30—3(1' 215 0,62 12 96 0,75 2 2 360—380 30—32 283 0,80 327
Автоматической сваркой в один слой можно выполнять угловые швы с катетом 6—8 мм. Швы большего сечения накладывают в несколь- ко слоев. Стыковые соединения металла толщиной 10 мм и более вы- полняются с разделкой кромок. Рекомендуемые режимы автоматичес- кой сварки под слоем флюса указаны в табл. 33. Таблица 33 Толщина свариваемо- го металла или катет шва, мм Площадь попереч- ного се- чения шва, мм2 Расход элект- родной проволоки на 1 м длины шва, кг Расход флюса на 1 м длины шва, кг Количество слоев Диаметр проволоки, мм Свароч- ный ток, А Напря- жение на дуге, в Скорость сварки, м/ч Односторонние швы без скоса кромок на флюсовой подушке 6 30 0,25 0,34 1 5 600—650 30—34 38 8 42 0,35 0,47 1 5 650—700 30—.34 34 10 54 0,45 0,60 1 5 700—800 32—36 26 Двусторонние швы без скоса кромок (первый слой на флюсовой попушке) 8 49 0,41 0,55 2 5 600—650 34—36 42 10 59 0,49 0,66 2 5 650—700 36—38 40 12 73 0,60 0,81 2 5 700—750 36—38 34 14 95 0,78 1,05 2 5 750—800 38—40 30 16 ,110 0,84 1,27 2 5 850—900 38—40 30 Стыковые i ивы с V-of )разной разделкой кроме к на медной подкла,! хке 6 28 0,23 0,31 1 Б 550—600 32—35 31 8 45 0,37 0,50 1 5 600—650 32—35 26 10 67 0,55 0,74 1 5 650—700 34—36 20 12 93 0,76 1,00 2 5 700—750 34—36 30 14 117 0,96 1,30 3 5 750—800 36—38 28 16 151 0,24 1,67 3 5 800—850 36—38 34 Для поворота рам и установки их в наиболее удобное положение при сварке применяют кантователи — двухстоечные, кольцевые или с домкратами. Двухстоечные кантователи (рис. 176) просты по конструкции и универсальны по применению. Рама в них поворачивается вокруг го- ризонтальной оси. Кольцевые кантователи (рис. 177) используют для закрепления рам, имеющих достаточную жесткость и относительно небольшую ве- личину прогиба от собственного веса. В кантователи с домкратами (рис. 178) устанавливают рамы, кото- рые не обладают достаточной жесткостью для закрепления в кантова- телях других типов. Раму в таком кантователе можно фиксировать вместе с постелью под углом 45 или 90°. 328
Рис. 176. Двухстоечный кантователь для сварки рамы: J и 6 — подвижная и неподвижная стойки; 2, 5 — электроприводы поворота; 3, 4 захваты; 7 — привод перемещения стойки; 8 — грузо- подъемные винты
Стенды для сварки рам вагонов целесообразно применять в случа- ях, когда: сварку рамы необходимо вести с жестким закреплением для уменьшения деформаций; стенд одновременно является и сборочным приспособлением (кондуктором); требуется точное фиксирование свари- ваемых кромок относительно сварочной головки; применяется авто- матическая сварка на флюсовой подушке. По конструкции стенды бывают стационарные и поворотные, при этом они могут быть универсальными или специализированными. Правка рамы вагона после сварки для устранения деформации осу- ществляется в зависимости от ее конструктивных особенностей в хо- лодном состоянии на прессах или при помощи переносных домкратов с местным подогревом пламенем газокислородных горелок. Для правки рам применяют гидравлические прессы усилием 15 • 105 Н (150 тс) и более, которые монтируют на поточной линии. Правка осуществляется созданием обратного изгиба в деформирован- ной зоне. Более универсален способ правки с местным подогревом газокис- лородным пламенем и применением переносных гидравлических домк- ратов и различных приспособлений. Таким способом раму выправляют непосредственно на месте сборки и сварки. После правки рамы проверяют качество сварных швов в соедине- ниях элементов. Все швы осматривают и проверяют соответствие их размеров чертежным с помощью шаблонов. При внешнем осмотре вы- являют наличие резких наплывов, прерывов, кратеров (прожогов), пор. Наплывы удаляют, непровары и прожоги заваривают. Дефектные участки швов выплавляют или вырубают и затем заваривают вновь. 11700 Л-Л 7980 7800 Рис. 177. Кантователь с коль- цевыми опорами для рамы: 1 — привод кольцевой опоры; 2 и 3 — ведущая и ведомая опоры 330
18000 Рис. 178. Кантователь с гидравлическими домкратами грузоподъемностью 12 т: 1 — рама кантователя; 2 — пульт управления домкратами; 3 — гидродомкрат Помимо наружного осмотра швы наиболее ответственных соедине- ний подвергают дефектоскопированию просвечиванием рентгеновски- ми или гамма-лучами или ультразвуком. Дефектоскопированием конт- ролируют швы соединений листов хребтовой балки с листами шквор- невой и концевой балок, соединений раскосов с листами шкворневых балок, стыковые швы хребтовой балки. Способ рентгене- и гамма-просвечивания сварных швов отличается простотой и наглядностью, позволяет получить объективные резуль- таты контроля даже в труднодоступных местах. Просвечиванием вы- являют внутренние дефекты сварных швов — газовые включения, не- провары, трещины. Для просвечивания используют рентгеновские аппараты типов РУП-100, РУП-150, РУП-200. Основной недостаток контроля прони- кающими лучами — низкая производительность. Ультразвуковое дефектоскопирование применяют для выявления внутренних дефектов в сварных швах (трещины, непровары, поры, шлаковые включения) и определения места их расположения. Так 331
Рис. 179. Схема ультразвуковой проверки качества сварного шва: 1 — направление луча ультразвука: 2 — скрытый дефект в сварном шве; 3 — головка призматического искателя; 4 — осциллограммы иа экране дефектоскопа при различ пых положениях головки проверяют стыковые швы плоских и цилиндрических изделий толщи- ной от 6 до 16 мм. Контроль осуществляется дефектоскопами типов ДУК-11 ИМ и УДМ-1М на частоте 2,5 МГц с призматическими искате- лями (рис. 179). Угол падения ультразвукового луча принят 40 и 50° соответственно типу искателя. Ультразвуковые дефектоскопы обладают высокой чувствитель- ностью, безопасны в работе, их производительность в 6 раз выше, чем рентгеновских аппаратов. После проверки качества сварных швов рама передается на позиции монтажа подвагоннсго оборудования. 84. Общая сборка кузова вагона В зависимости от сложности и технологичности конструкции ва- гона, производственной программы и оснащенности предприятия выби- рается и способ сборки кузова, узловой (сборка кузова из отдельных узлов и сборочных единиц), секционный (сборка из предварительно изготовленных секций — рамы, боковых и торцовых стен, крыши ит. п.) или блочный (сборка из блоков секций). Сборку кузова из отдельных узлов и сборочных единиц можно вести в условиях индивидуального и мелкосерийного производства. Этот способ малопроизводителен, а для его осуществления требуются вы- сококвалифицированные рабочие, поэтому в практике отечествен- ного вагоностроения он используется редко. Секционный способ сборки кузова наиболее часто применяется на всех отечественных вагоностроительных заводах. Он характерен для крупносерийного и массового производства, но может использоваться и в индивидуальном и мелкосерийном производстве. При таком спосо- бе сборки обеспечивается достаточно высокая производительность, сокращается длительность сборочных работ за счет параллельного изготовления секций и имеется возможность механизировать и авто- матизировать технологические процессы сборки секций. Блочный способ позволяет достичь наивысшей производительности груда и отличается высокой степенью автоматизации и механизации производственных процессов, при этом длительность цикла сборки кузова минимальная. Выбирая способ сборки кузова (секционный или блочный), следует учитывать конструктивные особенности вагона. Для данного типа ва- 332
4 Рис. 180. Схема сборки кузова пассажирского вагона (последователь- ность операций указана стрелками с номерами) гона рассчитывают все необходимые затраты по сборке кузова различ- ными способами и выбирают оптимальный вариант. При сборке кузова из секций в качестве базовой секции принимается рама 1 (рис. 180). Раму устанавливают на техно- логические или подвагонны' тележки базовыми поверхностями пятни- ковых мест и выравнивают в горизонтальной плоскости вспомогатель- ными опорами подъемных домкратов (рис. 181). Горизонтальность рамы проверяют по натянутой струне, шаблону или оптическими при- борами (нивелир, теодолит). Затем поочередно на раму устанавливают боковые стены кузова. Предварительное закрепление боковых стен в вертикальном положе- нии осуществляется с помощью монтажных рамок, стяжек, распорок или прижимных устройств сборочного стенда (рис. 182). После боко- вых стен поочередно устанавливают торцовые стены (для крытых гру- зовых п пассажирских вагонов) и поджимают их к концевым балкам рамы с помощью стяжек, струбцин или прижимных устройств стенда. Торцовые стены совмещают по стыкам с боковыми стенами и прихваты- Рис. 181. Схема выравнивания рамы на I позиции сборки кузова 333
вают их электродуговой сваркой. Боковые стены соединяют прихват- ками и с рамой кузова. Далее устанавливают последнюю секцию — крышу, совмещая ее с торцовыми стенами и обвязочными элементами боковых стен. Пос- ле выравнивания и сочленения крыши с секциями всех стен поджимают с помощью струбцин и прижимных устройств стенда обвязочные эле- менты крыши к боковым и торцовым стенам. Устранив зазоры в сое- динениях секций, передают собранный кузов на позицию сварки. Сварка кузова вагона, особенно пассажирского, изотермического или крытого грузового, — сложный процесс. Монтажные соединения секций приходится сваривать в различных пространственных поло- жениях, а возможности автоматизации процессов сварки весьма огра- ничены. При выполнении сварочных работ внутри кузсва целесообразно использовать полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа с помощью переносных шланговых полуавтоматов типа Спутник-2 и контактную сварку с помощью подвесных и переносных сварочных клещей для сварки листов толщиной до 3 мм. Перспективный способ сварки элементов кузова—дуговая сварка порошковой проволокой. Особое внимание в процессе сварки следует уделять соблюдению последовательности наложения сварных швов, чтобы предупредить сварочные деформации и искажение геометрических размеров кузова. При наличии в кузове продольных и поперечных секций (металлические перегородки, стены, фрамуги) вначале сваривают продольные конст- рукции, а затем поперечные приваривают к продольным. Сварку про- Рис. 182. Схема стенда для сборки кузова: 1 — стойка; 2 — магнитовакуумные прижимы-фиксаторы; 3 — выдвижные опоры; 4 — пневматический цилиндр; 5 — прижим крыши 334
Рис. 183. Термический способ правки местных деформаций на кузове: а — расположение линий нагрева; б — установка электромагнитной плиты; 1 — выправляемый лист; 2 — электромагнитная плита; 3 — отверстие для нагрева дольных стыков на обеих сторонах кузова рекомендуется выполнять одновременно нескольким сварщикам симметрично, чтобы обеспечить более равномерно? укорочение элементов. Сначала надо сваривать швы по наружному контуру секций кузсва (стыки боковых стен с крышей и рамой), а затем переходить к средним швам. Для уменьшения сварочных деформаций необходимо нагружать свариваемые элементы усилиями предварительного растяжения или изгиба. Предварительное растяжение перед сваркой рекомендуется для секций, боковых стен, у которых обшивка имеет толщину до 3 мм. Предварительному обратному прогибу подвергаются продольные эле- менты рамы, свариваемые с боковыми стенами. Величину прогиба оп- ределяют опытным путем. Если не принять перечисленные меры уменьшения сварочных де- формаций, то после сварки устранить общие деформации кузова бу- дет практически невозможно. Правку местных деформаций на кузове (вмятины и волнистость обшивки, грибовидность и др.) осуществляют термическим способом, при котором создаются пластические деформа- ции уксрочения путем местного газопламенного подогрева (рис. 183, а). Для повышения производительности термическую правку проводят в сочетании с силовым (механическим или электромагнитным) воздейст- вием (рис. 163, б), осаживая нагретую зону листа в плоскость, из кото- рой он переместился. При сборке кузова из блоков предварительно изготовленные части (секции) — раму, боковые и торцовые стены, крышу (рис. 184) — вначале обезжиривают, затем на них наносят ан- тикоррозионные покрытия (грунты, эмали, мастики и т. д.), сушат по- верхности, а после этого выполняют дополнительные сборочные опе- рации по установке теплозвукоизоляции и внутренней обшивки. Та- ким образом образуется блок секции. Степень насыщения блоков сбо- рочными единицами может быть различной в зависимости от типа ва- гона, его конструкции и технологических возможностей предприятия. Изготовлять вагоны блочным способом можно при следующих условиях: в конструкции вагона должна быть предусмотрена возмож- ность расчленения на отдельные крупные блоки; монтажные стыки при соединении блоков располагаются в удобных местах; формы и разме- 335
Рис. 184. Схема сборки кузова крытого грузового вагона из блоков ры блоков, а также соединяемые поверхности смежных блоков выпол- нены с повышенной точностью. Соединение блоков между собой может быть разъемным и неразъем- ным. При выполнении неразъемных соединений электродуговой сваркой принимают все необходимые меры, чтобы не загорелись лако- красочные покрытия и не повредились материалы изоляции и об- шивки от чрезмерного нагревания. 85. Технология изготовления котла цистерны Цистерна состоит из следующих основных узлов: рамы (или кон- сольных частей), котла и специального оборудования. Рассмотрим наиболее характерный сборочный узел цистерны с точки зрения тех- нологии изготовления — котел. Процесс изготовления котла разделяется на следующие стадии: заготовка листов для цилиндрической части котла и днищ; сборка и сварка листов; вальцовка, сборка и сварка цилиндрической части; изготовление днищ; общая сборка и сварка котла; контрольные испытания. Операции, выполняемые при заготовке листов для котла (правка, резка заготовок, обработка кромок под сварку) подробно изложены в п. 80. 336
Сборка и сварка листов цилиндрической части котла производит- ся на стенде (рис. 185). Заготовленные листы раскладывают на плите стенда (рис. 186), совмещают их стыки, устанавливают технологи- ческие планки 5 для вывода сварного шва и прижимают листы к пли- те. Одновременно снизу прижимается к свариваемым листам флюсо- вая подушка. Продольные швы выполняют автоматическими сварочными голов- ками АБС, смонтированными на устройствах портального типа, при режиме: сварочный ток 800—850 А, напряжение на дуге 40—42 В, ско- рость сварки 47,5 м/ч, проволока диаметром 5 мм марки Св-08 или Св-ОЗа, флюс ОСЦ-45. Сваренное полотно при помощи кантователя-поворачивают на 180°, после чего его транспортируют на второй стенд для наложения швов с обратной стороны. Этот стенд в отличие от первого не имеет флюсовых подушек, скорость сварки на нем составляет 41,5 м/ч. По окончании сварки готовое полотно по рольгангу передают на вальцовку в трехвалковых или четырехвалковых вальцах для прида- ния ему формы цилиндра (обечайки). Затем обечайку мостовым кра- ном транспортируют на специальный стенд для сварки замыкающего звена цилиндра. Цилиндр укладывают на опорные ролики 4 (рис. 187, а), а замыка- ющий стык — на балку 5 с магнитными прижимами и флюсовой по- душкой. Сварка осуществляется трактором 3 типа ТС-17М4, который перемещается по направляющим внутри обечайки 2. По окончании наложения внутренних швов обечайку на опорных роликах повора- чивают замыкающим стыком вверх и выполняют сварку с наружной стороны автоматической головкой /, смонтированной на портальном устройстве. Режимы сварки при наложении наружных и внутренних швов такие же, как при сварке полотна. Металлургическая промышленность поставляет листовой прокат ограниченной длины, поэтому цилиндрическую часть котла цистерны Рис. 185. Стенд для автоматической сварки листов цилиндрической части котла цистерны: 1 — флюсовая подушка; 2 — сварочные автоматы АБС; 3 — прижимная траверса; 4 — свари- ваемые листы; 5 — основание стенда 337
грузоподъемностью 120 т сваривают встык из двух обечаек. С обеих сторон кольцевого шва располагают шпангоуты для увеличения жест- кости котла. Затем в цилиндрической части котла вырезают отверстия под гор- ловину и сливные приборы, срезают технологические планки и за- чищают торцы. Днища котла можно изготовлять различными способами (табл. 34). При выборе способа изготовления прежде всего учитывают себесто- имость. Штамповка на прессе — способ высокопроизводительный, но свя- занный с использованием дорогостоящих прессов и штампов, поэтому он может быть рекомендован для крупносерийного или массового про- изводства. Способом взрывной штамповки целесообразно изготовлять днища из материала с высоким пределом прочности и малой пластичностью (нержавеющие хромистые стали, титановые сплавы). Этот способ обес- печивает высокую точность и хорошее качество поверхности изготов- ленного днища. Затраты на оснастку минимальные, так как матрицы можно изготовлять из легких сплавов, железобетона с экпоксидной облицовкой, текстолита и дерева. Обкатка и обработка давлением значительно проще, чем штамповка на прессе и взрывом. Оборудование легко наладить на различные раз- меры, но процессы эти малопроизводительные, а для осуществления их требуются высококвалифицированные рабочие. Поэтому такие спо- собы можно рекомендовать только для мелкосерийного и серийного производства. Общая сборка обечайки с днищами производится на механизиро- ванном стенде (рис. 188), где обеспечивается быстрое совмещение и при- жатие стыкуемых поверхностей. Оба днища прихватывают к обечай- ке и затем выполняют автоматическую сварку внутренних стыковых швов двумя сварочными тракторами 1 (см. рис. 187, б) марки ТС-18 одновременно. Флюсовая подушка 2 размещается на непрерывной лен- те 3. Наружные швы сваривают автоматическими головками АБС. При сварке котел вращается на опорах стенда. Рис. 186. Схема раскладки листов Рис. 187. Схемы стендов для автома- цилиндрической части котла: тической сварки котла цистерны при 1,3 — средние листы; 2 — верхний лист; наложении СТЫКОВЫХ ПрОДОЛЬНЫХ Щ) 4 — нижний лист; 5 — технологические и кольцевых (б) ШВОВ планки 338
Таблица 34 339 Способ изготовления днищ котла цистерны Штамповка на прессе * Взрывная штамповка Применяемые оборудование, приспособления и условия изготовления Вертикальный гидравлический пресс простого или двойного действия усилием 3000—5000 тс, вытяжной штамп с верхним кольцевым или нижним прижимом. Штамповку можно производить в холодном и горячем состоянии Установка бассейнового или надземного типа для взрывной штамповки бризантными взрыв- чатыми веществами, штамповочные матрицы. Штамповку производят в холодном состоянии Схема изготовления Штамп с Верхним кольцевым прижимом Штамп с\нижним кольцевым] прижимом вакуумированием
340 Применяемые оборудование, приспособления и условия изготовления Способ изготовления днищ котла цистерны Ротационное выдавлива- ние Горизонтальные и вертикальные станки рота- ционного выдавливания, оправки, давильные головки с гидрокопировальным устройством. Днища можно изготовлять из заготовок в хо- лодном и горячем состоянии Обработка давлением Горизонтальные и вертикальные давильные станки, специальные оправки и инструмент (го- ловки, ролики, валки) Обработка ведется в холодном состоянии Обкатка Горизонтальная и вертикальная обкатная ма- шина, подвижная матрица, бортовочные валки Процесс производится в холодном состоянии
Продолжение Схема изготовления
wuu Рис. 188. Стенд для приварки днищ к обечайке котла цистерны: площадка сварщика; 2— рама стенда; <3 — роликовая опора; 4 —маховик стяжки; '5 — пневматический цилиндр; f> — откидная стяжка Ь-500
По окончании сварки основных продольных и кольцевых швов по- следние подвергаю! контролю по нормам для сосудов, работающих под давлением. Качество швов по всей длине проверяют рентгеновскими или гамма-лучами. Затем котел передают на позиции сборки и сварки горловины, опорных листов, кронштейнов тормозной системы, слив- ных приборов и др. Сварка осуществляется в среде углекислого газа сварочными полуавтоматами типа А-537. Завершается процесс изготовления котла гидравлическим испы- танием под избыточным давлением 4 • 105 Па (4 кгс/см2) на специаль- ном стенде. Котел выдерживают под таким давлением 15—30 мин, в те- чение которых осматривают швы на водонепроницаемость. 86. Особенности изготовления кузовов из алюминиевых сплавов и неметаллических материалов Новейшие технические достижения открывают широкие перспек- тивы использования алюминиевых сплавов и неметаллических мате- риалов (пластмасс) при изготовлении кузовов железнодорожного под- вижного состава. Алюминиевые сплавы по технологии изготовления делятся на две группы: деформируемые (прокатанные, прессованные) и литейные. Сплавы, используемые в вагоностроении, обладают рядом положитель- ных свойств: малой плотностью по сравнению со сталью; высокой кор- розионной стойкостью; лучшей способностью поддаваться горячей и холодной обработке по сравнению с другими металлами. Детали и заготовки вагонных конструкций из алюминиевых спла- вов соединяют с помощью электродуговой, газовой, контактной и хо- лодной сварки, а также с помощью клеесварных соединений и скле- ивания. Применение клеев, приготовленных на основе искусственных смол, позволяет получать плотно-прочные соединения и обеспечить высокую коррозионную стойкость конструкций. При разработке технологических процессов изготовления вагон- ных конструкций из алюминиевых сплавов следует учитывать особен- ности их обработки, сварки и защиты от повреждений. Это затруд- няет и удорожает процесс изготовления, поскольку усложняется технология, требуется тщательная подготовка свариваемых поверх- ностей, специальное оборудование и высокая квалификация исполни- телей работ. По сравнению со сталью алюминиевые сплавы обладают меньшей поверхностной твердостью. В процессе обработки на поверхности ме- талла могут появиться риски и царапины, которые вызывают концент- рацию напряжений при работе конструкций и снижают ее прочность. Поэтому целесообразно листовой и профильный материал из алюми- ниевых сплавов обрабатывать на обособленном участке. Разметку листового и профильного материала следует производить карандашом. Допускается размечать чертилкой лишь линии контура и сквозных вырезов. Алюминиевые листы правят на вальцах с числом валков от 7 до 13. Шероховатость поверхности валков должна быть не менее 6-го класса. 342
Профильный материал правят на прессах и профилегибочных станках с использованием прокладок. Прямолинейную резку листов из алюминиевых сплавов произво- дят на гильотинных ножницах, пресс-ножницах, дисковых и ленточ- ных пилах. Для криволинейной резки используют роликовые, вибра- ционные, ленточные пилы и прессы со штампами. Гибку листов и профилей выполняют на том же оборудовании, ко- торое применяется для гибки стали. Однако шероховатость рабочих поверхностей гибочных приспособлений и инструмента должна быть не ниже 6-го класса. Рабочие поверхности перед гибкой следует тща- тельно протереть для удаления окалины, стружки, песка, иначе могут возникнуть поверхностные повреждения. Процесс сварки алюминиевых сплавов отличается специфическими особенностями. К числу факторов, затрудняющих сварку, относятся: низкая температура плавления алюминия (658° С) и наличие на поверх- ности пленки окисла с высокой температурой плавления (1518° С); по- вышенная склонность к деформациям при сварке деталей из алюми- ниевых сплавов; большая склонность к образованию трещин и пор при сварке. Порообразование связано также с попаданием в зону свар- ки водорода при наличии влаги на поверхности металла. Кромки свариваемых деталей необходимо очистить от грязи, масла и окислов путем обезжиривания растворителями и механической (или химической) зачистки кромок и прилегающих к ним участков на ширине не менее 100 мм. Химической обработке подвергаются детали сравнительно неболь- ших размеров. Все сварочные материалы (сварочная проволока, присадочный ма- териал) также тщательно очищают и промывают. Обработанные и под- готовленные к сварочным работам детали и материалы можно хранить не более 24 ч. Если за это время детали не были сварены, то обработ- ку и подготовку кромок производят вновь. Сборку конструкций перед сваркой производят на сборочно-сва- рочных стендах (кондукторах). Прижимные устройства, обеспечиваю- щие поджатие кромок при сварке с усилием не менее 150 Н (15 кгс) на каждый сантиметр длины, располагают на расстоянии 10—20 мм ют шва. Плиту стенда и прижимы для увеличения теплоотвода с поверх- ности свариваемых деталей рекомендуется изготавливать из материа- ла, обладающего повышенной теплопроводностью, или предусмотреть в конструкции стенда устройства внутреннего водяного охлаждения в местах сварки. При изготовлении конструкций из алюминиевых сплавов применя- ют электродуговую сварку неплавящимся или плавящимся электро- дом в среде защитного газа, которая может быть автоматической, по- луавтоматической и ручной. Автоматическую и полуавтоматическую сварку плавящимся элект- тродом выполняют на постоянном токе обратной полярности, непла- вящимся электродом — на переменном токе. Рекомендуется для авто- матической сварки использовать автомат типа АДПГ-500-2 при диа- 343
метре сварочной проволоки 1—2,5 мм или АДС-1000-2 при диаметре 4 мм и более. Для полуавтоматической сварки в среде защитного газа плавя- щимся электродом рекомендуются полуавтоматы типов ПДМ-300, ПДА-180, ПШП-9. Источники питания выбирают в зависимости от диаметра сварочной проволоки. При диаметре проволоки 1—2,5 мм можно применять ПГС-500, при диаметре 4 мм и более — ПС-500, ПСО-500, ПСМ-1000. При автоматической и полуавтоматической сварке неплавящимся электродом можно использовать оборудование типов АРК-1, ПШВ-1, АДСВ-2. Ручную сварку неплавящимся электродом выполняют на пере- менном токе с помощью установок УДАР-300-5, НПК-350 и др. Для сварки алюминиевых сплавов в вагоностроении в качестве защитного газа применяется аргон марки Б. При аргоно-дуговой свар- ке металл, расплавленный в сварочной ванне, надежно предохраня- ется от окисления защитной струей газа, в результате чего обеспечи- вается высокое качество сварного соединения. Процесс сварки конструкций из алюминиевых сплавов следует вес- ти с повышенной скоростью, что способствует уменьшению нагрева и местных деформаций. Выбор способа сварки обусловлен положением шва в пространстве, его протяженностью и конфигурацией. Автоматическую сварку целесообразно применять для выполнения прямолинейных швов в нижнем положении. Детали толщиной 1,5— 4 мм рекомендуется сваривать неплавящимся вольфрамовым элек- тродом. Детали толще 4 мм сваривают плавящимся электродом. Полуавтоматическую сварку используют при выполнении швов криволинейных, коротких потолочных, вертикальных, т. е. во всех случаях, когда нельзя применить автоматическую сварку. Для соединения тонколистовых деталей из алюминиевых сплавов применяют комбинированный способ сочетания склеивания и контакт- ной точечной (роликовой) сварки. В результате получаются плотно- прочные клеесварные соединения. Наряду с традиционными материалами (стали, алюминиевые спла- вы) при изготовлении кузовов вагонов применяют пластмассы группы стеклопластиков. Значительная прочность стеклопластика при отно- сительно малой плотности позволяет снизить массу тары кузова, уде- шевить процесс изготовления, повысить долговечность вагона и сокра- тить дополнительные расходы на ежегодный ремонт и окраску. К чис- лу основных недостатков стеклопластика следует отнести склонность его к изменению свойств в зависимости от условий окружающей сре- ды (солнечная радиация, температура, влажность). Основными материалами для изготовления стеклопластика слу- жат связующие (смола с различными добавками) и наполнитель (стек- лоткань). При использовании стеклопластика для изготовления кузовов на завод поступают все исходные компоненты — стеклоткань, смолы, от- вердители. Технология изготовления изделий из стеклопластика ха- 344
рактерна тем, что материал и конструкция создаются одновременно. Это позволяет снизить затраты на производство сложных узлов, од- нако требуются соответствующие изменения в конструкции кузова, исходя из особенностей технологии изготовления изделий из стекло- пластика. Изготовление кузовов из стеклопластика можно осуществлять кон- тактным способом, способом напыление, способами упругого форми- рования эластичной диафрагмой, жесткого формирования (прессова- ние), намотки или непрерывным способом. Способ контактного формирования заключается в следующем. На рабочую поверхность стенда (кондуктора) наносят разделительный слой, затем — декоративный слой связующего материала. После час- тичного отвердения этого слоя на него укладывают поочередно полот- на стеклоткани до необходимой толщины конструкции. Каждый слой полотна пропитывается смолой и уплотняется. Достоинство такого способа — простота осуществления, что со- кращает сроки подготовки производства. Однако имеются и существен- ные недостатки: невысокие физико-химические свойства получаемого материала, неудовлетворительное качество поверхности, сложность механизации процесса. Напыление осуществляется с частичной механизацией процесса. Стекловолокна длиной 10—100 мм с помощью специального устройст- ва подхватываются потоками сжатого воздуха и по гибкому шлангу по- даются в, напыляющую головку. Одновременно по второму шлангу и голсвке подводится жидкая смола с активатором, а по третьему — смола с инициатором. При выходе из головки стеклянные волокна по- падают в поток связующего вещества и полностью смачиваются им. Омоченная масса направляется на форму, воспроизводящую изделие. После нанесения слой стекломассы прикатывают и уплотняют. Этот способ позволяет увеличить производительность труда и уде- шевить стоимость работ, но прочностные характеристики’стеклоплас- тика получаются низкие из-за хаотического расположения его волокон. Способ упругого формирования — это усовершенствованный кон- тактный способ, при котором формируемый материал уплотняется элас- тичной резиновой диафрагмой. Диафрагма прижимается к уложенно- му на форме материалу под действием вакуума в пространстве между ней и стеклопластиком или с помощью внешнего давления. Этот способ позволяет получать изделия с более стабильными проч- ностными свойствами, но стоимость применяемого оборудования вы- сокая. Поэтому его выгодно применять только в условиях серийного производства. Способ жесткого формирования основан на использовании жест- ких матриц и пуансонов. Изделия получаются с гладкой блестящей поверхностью и обладают хорошими прочностными свойствами. При- менение обогреваемых форм (ПО—130° С) позволяет сократить цикл изготовления изделия до 10—20 мин. Способ формования намоткой применяется при изготовлении из- делий, имеющих форму тела вращения (например, котел цистерны). 345
Изготовление вагонных конструкций из стеклопластика осущест- вляют по следующей технологической схеме: подготовка технологи- ческой оснастки; подготовка наполнителей (стеклоармирующих мате- риалов); подготовка связующих материалов; формование; отверд?' ние; съем отформованного изделия; механическая обработка; сборка, окраска, испытание и окончательный контроль. В процессе формирования конструкций из стеклопластика темпе- ратура воздуха в помещении должна быть 18—22° С, относительная влажность — не более 65%. Отвердение изделия из стеклопластика происходит как в форме, так и по истечении суток вне ее. Если изделие снято с формы, то оно должно в течение 15—20 суток находиться в тех же температурных условиях, в каких производилось формование. Для ускорения от- вердения можно подогревать конструкции до 80° С с помощью нагре- вателей. Механическую обработку изделий можно производить не ранее чем через семь суток после окончания формования. П роцесс сборки изделия из стеклопластика состоит главным обра- зом в выполнении различного вида соединений. Основным видом сое- динения при сборке секций кузова является приформовка. Общая сбор- ка осуществляется на стенде, обеспечивающем правильное взаимное расположение секций по размерам, временное их закрепление, необ- ходимое поджатие монтажных стыков и свободный доступ к ним для приформовки. После сборки кузов подвергается термообработке. Окраска изделий из стеклопластика производится после полного от- вердения связующего вещества и зачистки поверхности. Можно осу- ществлять декоративную окраску непосредственно при формовании путем ввода пигмента в связующее. На всех стадиях процесса изготовления вагонных конструкций из стеклопластика рабочие имеют дело с различными химическими ве- ществами, которые могут оказывать вреднзе воздействие на организм человека. Наиболее токсичные составляющие полиэфирной смолы — стирол, перекись бензола и др. Большую опасность представляет и стеклянная пыль, образующаяся в процессе механической обработки и сборки. В связи с этим при разработке технологии изготовления из- делий необходимо уделить особое внимание вопросам гигиены труда, техники безопасности, механизации и автоматизации производства. Глава XVII РЕМОНТ РАМЫ И КУЗОВА ВАГОНА 87. Ремонт рамы вагона Раму вагона при техническом осмотре, текущем ремонте и ревизии осматривают в доступных'местах для выявления трещин и поврежде- ний. При периодических ремонтах вагонов в депо и на заводах после -катки тележек раму очищают от грязи, ржавчины, поврежденно-
го окрасочного покрытия и тщательно осматривают. Проверяют со- стояние хребтовых, шкворневых и концевых балок, листов металли- ческого пола, сварных швов и заклепочных соединений. В процессе эксплуатации в раме вагона могут появиться следую- щие неисправности: трещины и изломы хребтовых, концевых и продольных боковых балок, а также их прогибы; трещины в углах соединений концевых балок с продольными боко- выми балками; вмятины и трещины на концевых поперечных балках в местах рас- положения буферов; протирание вертикальных стенок хребтовых балок в местах поста- новки поглощающих аппаратов, ослабление заклепок, крепления упо- ров; коррозия рам изотермических, пассажирских и грузовых вагонов, которая возникает вследствие повреждения антикоррозионных пок- рытий и применения металлов, недостаточно стойких против коррозии. Указанные неисправности балок могут появиться вследствие пе- регрузки вагона сверх установленной грузоподъемности, некачест- венного выполнения сварочных и заклепочных соединений, а также при многократном соударении вагонов со скоростями, превышающими допускаемые. Г осле осмотра раму вагона ремонтируют: лопнувшие сварные швы вырубают и заваривают вновь, ослабшие заклепки переклепывают, неисправные болты заменяют, изогнутые элементы выправляют. Трещины и надрывы перед заваркой разделывают со скосом двух кромок механическим способом или электродами Э42. Перед раздел- кой концы трещин засверливают сверлом диаметром 6—12 мм в за- висимости от толщины металла. Если трещина проходит через за- клепочное отверстие, то его заваривают и рассверливают вновь. Подрезы, непровары и поджоги в сварных швах не допускаются. После заварки трещин балки рам усиливают металлическими на- кладками (рис. 189), которые ставят с одной стороны или с обеих сторон шва. Толщину накладок выбирают в пределах 0,8—1 а (а —- толщина свариваемого металла), по длине они должны перекрывать концы тре- щин на 100—200 мм. Накладки плотно подгоняют по месту и привари- вают обратно-ступенчатым швом. Двусторонние усиливающие накладки обязательно ставят в том случае, если после заварки поперечных и наклонных трещин остается целой не более одной из горизонтальных полок или не более половины вертикальной стенки швеллера, а ^акже при стыковке швеллеров. Односторонние накладки применяют при заварке поперечных и на- клонных трещин в горизонтальной полке швеллера, как переходящих на вертикальную стенку, так и не переходящих, а также после завар- ки продольных трещин. Заваривать трещины в усиливающих наклад- ках не разрешается, такие накладки надо заменить. На металлических балках рамы четырехосного вагона при ремонте можно устранять не более четырех повреждений с постановкой уси- ливающих накладок, не считая накладок в местах наращивания при 347
постройке, и накладок, перекрывающих протертости в местах распо- ложения поглощающих аппаратов. Если обнаружена трещина или излом на хребтовой балке в местах от концевой балки до шкворневой, а также протертости глубиной бо- лее 3 мм при ремонте на заводах или 5 мм при ремонте в депо, то на балку ставят усиливающие корытообразные накладки толщиной 8—10 мм, которые приклепывают всеми заклепками переднего и зад- него упоров, а в промежутке между ними — пятью заклепками с по- тайными головками на внутренней стороне балки. Эти заклепки рас- полагают в шахматном порядке. Протертости на балках при деповском ремонте можно наплавлять с последующей постановкой плоских на- кладок. Части рамы вагона, поврежденные коррозией на величину не более 20% площади поперечного сечения при деповском ремонте и 15% при заводском, можно не ремонтировать при условии, если отдельные эле- менты их (горизонтальные полки, вертикальные стенки) поражены коррозией не более чем на х/3( номинальной толщины. Балки, поврежденные коррозией на величину от 20 до 30% пло- щади поперечного сечения при деповском ремонте и от 15 до 30% при заводском, ремонтируют электронаплавкой при условии, что их от- дельные элементы имеют толщину не менее половины номинальной. Части, поврежденные коррозией более чем на 30% поперечного сече- Рис. 189. Приварка усиливающих накладок при ремонте рамы вагона: а и б — односторонних; в — двусторонних; 1—13 — последовательность наложения сварных швов 348
ния или имеющие отдельные элементы толщиной менее половины но- минальной толщины, при суммарной длине поврежденных участков более 50 мм следует заменить новыми. Пораженные коррозией полки швеллера рамы при длине повреж- дения до 500 мм можно восстанавливать сплошной наплавкой, а при большой длине — приваркой планок толщиной соответственно глуби- не поражения, но не менее 4 мм. На концевой балке наплавочные ра- боты разрешаются в том случае, если толщина стенки в месте наплавки не менее 6 мм. Перед наплавкой или приваркой планки балку ремонтируют, поверхность в месте сварки тщательно очищают стальной щеткой до металлического блеска. Наплавка ведется обратно-ступенчатым способом участками дли- ной 150—200 мм, при этом каждый валик необходимо перекрывать со- седним примерно на 30% ширины. Каждый валик перед наплавкой следующего очищают стальной щеткой и зубилом от шлака и брызг металла. Планки, которые устанавливают на поржавевшие полки элемен- тов, вначале прихватывают электросваркой в прижатом состоянии, затем ставят электрозаклепки на расстоянии 150—200 мм одну от дру- гой и после этого приваривают по периметру обратно-ступенчатым способом. Причем сначала выполняют торцовые швы, а затем — про- дольные с обеспечением плавного перехода от планки к поверхности полки, чтобы планка возвышалась над уровнем неизношенной поверх- ности не более чем на 2 мм. Рамы вагонов, имеющие на элементах маркировку «Керчь» и «КМЗ», ремонтировать сваркой не разрешается, так как их металл обладает большой хрупкостью при низких температурах (хладнолом- кость). Если на таких элементах имеются трещины, то при деповском ремонте их разрешается ремонтировать постановкой усиливающих планок только на заклепках. Толщина односторонней накладки или суммарная толщина двусторонних накладок, устанавливаемых на за- клепках, должна быть на 10% больше толщины ремонтируемой части, а по ширине и длине накладки должны перекрывать поврежденное место на 15—20 мм. Погнутые балки с маркировкой «Керчь» и «КМЗ» правят после предварительного подогрева при помощи прессов или домкратов без ударов по металлу. Грузовые вагоны с кузовами, которые необходимо разбирать и вос- станавливать более чем на 50%, и с поврежденными хребтовыми или боковыми швеллерными балками из керченской стали не ремонтируют и исключают из инвентаря. На поступивших в ремонт рамах замеряют величины прогиба эле- ментов и при необходимости производят правку. Прогиб боковых продольных и хребтовых балок в вертикальной плоскости допускается у четырехосных грузовых вагонов при депов- ском ремонте — не более 50 мм, при заводском — не более 25 мм, у у шести- и ьэсьмиосных грузовых вагонов при заводском и деповском ремонте—не более 100 мм. Если эти балки имеют прогиб в горизонталь- 349
дай плоскости более 100 мм или в вертикальной более 200 мм, то грузо- вой вагон исключают из инвентаря. Наибольший горизонтальный прогиб концевой балки рамы грузо- вого вагона при деповском ремонте допускается не более 20 мм, при заводском — не более 10 мм. У концевых и поперечных балок рам пассажирских цельнометал- лических вагонов допускается прогиб в горизонтальной плоскости не более 10 мм при заводском ремонте и не шболее 15 мм при деповском, а в вертикальной плоскости — при деповском и заводском не более 15 мм. Концевые балки с горизонтальным прогибом более 50 мм вы- правляют в горячем состоянии. Грузовые вагоны не подлежат ремонту в том случае, если надо раз- бирать и восстанавливать кузов белее чем на 50% при одновременном наличии: необходимости замены двух боковых продольных швеллеров рамы или одного швеллера хребтовой балки; необходимости замены двух концевых балок и одного бокового швеллера рамы; необходимости замены одной концевой балки рамы и одной шквор- невой; полного разрушения в раме сварной конструкции одного узла сое- динения хребтовой балки со шкворневой; винтообразной скрученности (пропеллерность) рамы более 70 мм на 1 м/ширины или более 200 мм па всю ширину; пережога металла хребтовых балок или боковых швеллеров. Не ремонтируют и не восстанавливают также цельнометаллические пассажирские и грузовые вагены с изломами в хребтовой балке, если дополнительно к этому в ней имеются горизонтальные изгибы или скрученность, а боковые стены по всей длине кузова в нескольких мес- тах деформированы и имеют волнистость более 100 мм. Устранение изгибов рамы в вертикальной и горизонтальной пло- скостях производят в специальных кондукторах и на стендах с пред- варительным местным пддогревом металла при помощи специальных форсунок, работающих на жидком топливе или газе. После ремонта раму проверяют. Замеряют величину изгиба про- дольных боковых и концевых балок в горизонтальной и вертикальной плоскостях при помощи приспособлений и измерительных линеек. Параллельность двух боковых и двух концевых балок, правиль- ность прямоугольной формы рамы проверяют измерением диагоналей металлической проволокой или капроновой нитью, а также оптиче- скими приборами. Приспособление для натяжения капроновой нити состоит из двух струбцин 2 и 4 (рис. 190), на одной из которых смон- тирован механизм с ручным приводом. Нить 3 располагают на одина- ковом расстоянии от обоих концов балки в плоскости измерения прогиба. Для этого между нитью и балкой устанавливают бруски одинаковой толщины. На рис. 191 показано приспособление для определения горизон- тального и вертикального прогибов хребтовых и продольных балок рам вагонов. 350
Рис. 190. Приспособление для замера прогиба продольных балок рамы Наиболее точные результаты замера прогибов получаются при использовании оптико-графического метода проверки с применением нивелиров, масштабных линеек, щупов. Если на рабочей поверхности скользунов рамы грузового вагона имеется выработка по толщине до 50% от альбомных скользунов, а пассажирских вагонов на тележках ЦМВ и КВЗ-5 более 3 мм, то при деповском и заводском ремонте скользуны наплавляют с последующей обработкой. Опорную поверхность скользунов рам пассажирских вагонов на тележках КВЗ-ЦНИИ при наличии задиров, раковин и износа более Рис. 191. Схемы определения вертикального (а) и горизонтального (б) проги- ба хребтовой балки рамы 351
5 мм при периодических видах ремонта шлифуют на станке до шеро- ховатости не ниже 7-го класса. При этом твердость рабочей поверх- ности должна быть НВ 40—45. 88. Неисправности кузовов вагонов В процессе эксплуатации в металлических кузовах вагонов нередко повреждаются армировка дверей, крышки люков полувагонов, узлы соединения стоек каркаса с обвязочными элементами, узлы шкворне- вых балок, концевые балки в местах расположения розетки автосцепки, балки пола, верхние обвязочные элементы полувагонов, обшивка крыши и др. Кроме того, металлические части кузова подвержены коррозии, осо- бенно если они плохо окрашены при постройке или ремонте или если слой покрытия поврежден. Чаще всего поражаются коррозией детали изотермических вагонов под действием соляного раствора, колпаки кислотных цистерн, внутренние поверхности обшивки кузова пасса- жирских и грузовых вагонов из-за недостаточной стойкости антикор- розионного покрытия и большой влагосмкости изоляции. Деревянные части кузова с течением времени загнивают, при изменении влажности в них появляются трещины, снижающие проч- ность. Нередко также возникают повреждения при небрежной и не- правильной погрузке грузов, при сильных толчках во время движения поезда и спуска с горок, во время маневров, если груз в вагонах плохо закреплен. Появляются изломы деревянной обшивки стен обвязоч- ных, дверных и люковых брусьев, доеск пола, дуг и фрамуг крыши. Если при изготовлении и ремонте вагонов устанавливают деревян- ные детали с повышенной влажностью, то в эксплуатации они усы- хают, вследствие чего образуются щели, происходит коробление и растрескивание. Поэтому устанавливаемые на вагон деревянные де- тали должны быть хорошо высушены, соответственно обработаны против гниения и окрашены. В кузовах крытых грузовых вагонов во время эксплуатации по- являются следующие неисправности: излом досок пола и обшивки стен, повреждения дверей и крыши, отрыв и излом металлических стоек каркаса и др. Причиной повреждения пола вагона может быть неправильное при- менение автопогрузчиков и других механизмов, когда превышаются нормы сосредоточенной нагрузк. на пол. Деревянная обшивка стен повреждается при неправильной погрузке, выгрузке и укладке груза. Повреждения крыши возникают чаще всего из-за поражения'металла коррозией. Двери крытых вагонов деформируются, если их не полностью от- крывают во время погрузки и выгрузки грузов. На державках двер- ных роликов появляются трещины, их подшипники из-за отсутствия периодической смазки и недостаточной герметичности ржавеют и за- клиниваются. Нередко повреждаются крышки разгрузочных люков и их запоры, а при плохом креплении ограничительных упоров дверь может вообще упасть с вагона. 352
1 В эксплуатации могут появиться следующие основные неисправ- ности кузова четырех-и восьмиосных полувагонов: трещины в шквор- невых узлах, пятниках, вертикальных листах поперечных и шквор- невых балок у нижней обвязки, в сварных швах между соединитель- ной накладной стойкой кузова, в местах установки люковых упоров, угловых стоек; отгибание упоров крышек люков, изгибы верхних полок поперечных балок; вмятины на верхней обвязке, прогибы крышек люков; деформация металлической обшивки дверей; утеря и излом торсионов; повреждение дзерных запоров; изгиб и надрывы переднего листа концевой балки; изгиб и отрыв средней промежуточной балки от хребтовой. Трещины нередко появляются из-за ослабления сварных швов, поражения коррозией металлических деталей, применения для раз- грузки грейферов и других нерекомендуемых устройств, неправиль- ной погрузки и крепления грузов. В процессе эксплуатации у платформ появляются изломы досок бортов и пола, повреждения бортовых запоров и петель, изгибы полок швеллеров и поперечных балок, ослабление соединений, изгибы под- ножек. Основные неисправности котлов цистерн — трещины, вмятины и погнутости стенок, течь клапана сливного прибора, неисправности крышки люка, лестницы, сдвиг котла и др. 89. Ремонт кузова крытого грузового вагона При деповском ремонте неисправные детали кузова крытого вагона заменяют новыми или отремонтированными. Метал- лические части в местах, пораженных коррозией, а также деревянные и металлические поверхности с поврежденной окраской очищают и ок- рашивают за один раз под цвет старого покрытия. В листах цельносварной крыши допускаются коррозионные по- вреждения на глубину не более 50% номинальной толщины. Причем повеохность крыши, особенно в местах расположения помостов, очи- щают от грязи и ржавчины. Трещины и мелкие пробоины (до 10 мм) разделывают и заваривают. Пробоины в крыше размером более 10 мм заделывают накладками, которые приваривают встык. Площадь каж- дой накладки на крыше допускается не более 0,3 м2, а расстояние меж- ду ними — не менее 1 м. При деповском ремонте вагона крышу пол- ностью окрашивают за один раз. Через 5 лет после постройки или заводского ремонта крытые ва- гоны во время деповского ремонта после соответствующей подготовки полностью окрашивают за один раз. При заводском ремонте кузов крытого вагона с де- ревянной обшивкой полностью разбирают, изношенные металлические •части снимают, очищают от ржавчины и поврежденной краски. Об- шивку нестандартных размеров, расколотую, с поврежденными шпун- тами и гребнями, пораженную гнилью заменяют. Дефектные сварные швы и трещины в каркасе и металлических листах кузова вырубают и заваривают с последующей зачисткой за- 12 Зак. 8 353
подлицо с основным металлом. Детали каркаса, имеющие местные изгибы, выправляют. На цельнометаллических крытых вагонах с объе- мом кузова 120 м3 обшивку крыши и печную разделку снимают и заме- няют новыми. Коррозионные повреждения в элементах крыши можно оставлять без восстановления, если глубина поражения не превышает х/3 тол- щины элемента. Трещины в дугах, фрамугах и стрингерах при длине не более 50% сечения элемента заваривают с постановкой усиливаю- щих накладок. Участки кровли, на которых имеются прогибы и вмятины глубиной более 15 мм на площади 0,3 мм2, выправляют. Трещины и пробоины в кровле разрешается заделывать постановкой плоской или гофриро- ванной накладки толщиной 1.5 мм, площадью 0,3 м2 при условии, что длина продольной трещины между дугами не более 600 мм, а попереч- ной — не более 300 мм. На одной карте кровли крыши можно ставить не более двух накладок на расстоянии не менее 1 м. Разрешается пе- рекрывать несколько трещин одной накладкой. Карты кровли, пораженные коррозией на глубину более тол- щины на площади не более 0,6 ма, ремонтируют постановкой усили- вающих накладок толщиной 1,5 мм. При большей площади поврежде- ний такие карты заменяют. Если на крыше необходимо заменить или отремонтировать более 50% карт, то всю крышу заменяют новой. Накладки на кровлю и новые карты приваривают сварочными полу- автоматами легированной проволокой Св-08Г2С диаметром 1—1,2 мм в среде углекислого газа. Сварные швы должны быть плотными, чтобы исключить возможность проникновения влаги в кузов вагона. Плот- ность швов проверяют жидким раствором краски в уайт-спирите. При деповском и заводском ремонте ва- гона разрешается заваривать трещины и изломы верхней обвязки ку- зова и стоек каркаса в любом месте с последующим усилением наклад- ками. Однако допускаемое количество отремонтированных элементов при разных видах ремонта различное. Так, если при заводском ремонте с каждой продольной стороны вагона обнаружено более трех заваренных мест в верхней или нижней обвязке, то обвязку заменяют новой. В каждом раскосе разрешается заваривать не более одной трещины или излома, а количество отре- монтированных раскосов при заводском ремонте допускается не более четырех с каждой стороны вагона. При любом виде периодического ремонта в сгойке можно завари- вать не более одного излома или одной трещины. На верхнем и нижнем обвязочных угольниках продольные трещины длиной до 200 мм в ко- личестве не более пяти заваривают с постановкой плоских накладок. Элементы каркаса с износом более 50% площади сечения заменяют, а при меньшем износе восстанавливают наплавкой. Вновь устанавли- ваемые обвязочные балки и стойки каркаса приваривают встык электроконтактной или газопрессовой сваркой. На поверхности металлической обшивки кузова допускаются мест- ные вмятины и волнистость до 4 мм, а на крыше — прогиб не более: 354
20 мм на 1 пог. м. Поврежденные места цельнометаллического кузова крытого вагона при всех видах ремонта разрешается ремонтировать путем приварки встык накладок (лент) во всю ширину проема между стойками. Погнутые поручни, помосты, подножки и лестницы выправ- ляют и ремонтируют. Доски обшивки кузова при нарушении плотности соединения, наличии трещин, изломов шпунтов и гребней при депов- ском ремонте заменяют новыми или отремонтированными толщиной 35 мм. Разрешается ставить склеенные встык'доски на всех стенах в че- тырех верхних рядах подряд. В остальных частях стен стыкованные доски ставят через сдну, стыки располагают в шахматном порядке. Четыре нижние доски обшивки стен должны быть целыми. На крыше стыкованные доски обшивки можно ставить только в двух местах по ее длине, располагая стыки по середине дуг в шахмат- ном порядке. На первой дуге от фрамуги склеенные доски не устанав- ливают. Вновь устанавливаемая обшивка должна быть стандартной по размерам, с окрашенными гребнями, шпунтами и торцами и высушен- ной до влажности 13±5%. Доски начинают ставить от пола, уплот- няя гребни в шпунтах и закрепляя на стойках и раскосах болтами, а в углах вагона перекрывая дополнительно угольниками. Допускает- ся отход кромки одной доски от кромки другой не более 3 мм при деповском ремонте вагона и 2 мм при заводском. Неисправности в опалубке крыши, изготовленной из древесно- волокнистых плит, при деповском ремонте устраняют путем выреза- ния поврежденных участков и постановки тщательно пригнанной по месту и прогрунтованной вставки. Таких вставок допускается не бо- лее трех, если на вагоне установлена неразрезная панель, на панелях длиной до 1 м — одна вставка, более 1м — две вставки. Вставки соединяют с основными листами при помощи специаль- ных составных или неразрезных замков (рис. 192) и крепят допол- нительно гвоздями к деревянным брускам. Неисправные армировочные планки, дуги, фрамуги, деревянные бруски заменяют новыми. При заводском ремонте неисправные листы опалубки заменяют новыми. Доски пола должны быть настланы плотно без сквозных зазоров. При деповском ремонте, если доски пела исправны и их не надо перебирать, разрешается оставлять внутри и снаружи вагонов несквозные зазоры шириной не более 5 мм. Если пол собирают вновь, такой зазор допускается не более 3 мм. При заводском ремонте пол перебирают полностью, местные не- сквозные зазоры в соединении досок допускаются не более 2 мм. Не- годные доски пола заменяют исправными толщиной не менее 46 мм (толщина новых досок 55±f мм) и шириной 120 мм, окрашенными с торцов и по кромкам. Разрешается стыковать доски в шахматном порядке, но не в дверном проеме. Стыки размещают на полках швелле- ров, концы досок крепят к полкам при помощи болтов с планками. Вместо настила из досок разрешается укладывать на пол склеенные 12* 355
щиты шириной 1000 ± 10 мм с выборкой четверти толщины по про- дольным краям. При замене или постановке отсутствующих досок пола нужно снять угольники, пороги, планки, скрепляющие доски с обвязочными уголь- никами и др. В процессе сборки пола необходимо постоянно поджимать доски клиньями или специальным приспособлением. Несъемное внутреннее оборудование при ремонте проверяют, неисправные детали заменяют новыми, недостаю- щие пополняют. Если в настенных досках имеются отколовшиеся выступы, а также местные повреждения на верхней кромке более по- ловины толщины доски на длине 125 мм, поврежденный участок выре- зают и на его место закрепляют вставку на клее и нагелях. Несъемные настенные доски можно ставить шириной 142+3 мм и толщиной 55+2 мм. Укрепляют их болтами с гайками, концы болтов после постановки расклепывают. При всех видах ремонта вагонов измеряют ширину кузова внутри вагона с помощью шаблона, устанавливаемого на высоте 1145 мм от пола. Если ширина кузова в пределах 2766 — 2780 мм, надо устранить уширение постановкой под настенные доски с одной стороны вагона прокладок толщиной 16 мм. Ширина прокладки должна быть на 50 мм больше ширины доски. При ширине кузова 2781 — 2800 мм под настенные несъемные доски следует ставить прокладки с обеих сторон вагона, а при ширине более 2800 мм необходимо кузов исправить и довести ширину до номиналь- ного размера 2750 ± 5 мм. Непараллельность настенных досок до- пускается не более 10 мм. Двери, несъемные хлебные щиты и их направляющие уголь- ники при периодических видах ремонта снимают с вагона. Дверные армировочные планки, ролики, запоры, предохранительные приспособ- ления при деповском ремонте исправляют на месте, а при заводском снимают и отправляют в цех. Запорные механизмы двери и крышки Рис. 192. Схема соединения стыков древесно-волокнистых плит при ремонте: 1 — опалубка из древесноволокнистой плиты; 2 — неразрезной замок; 3 — ремонтная вставка; 4 — составной замок; 5 — обрешетка кузова; 6 — отверстия для гвоздей 356
разгрузочного люка и ролики с подшипниками качения разбирают и осматривают, неисправные детали ремонтируют или заменяют но- выми, смазывают трущиеся детали. Изогнутые элементы каркаса выправляют. Дефектные сварные швы, трещины в каркасе вырубают и заваривают с последующей зачисткой заподлицо с основным метал- лом. При выпуске из деповского ремонта износ чашки эксцентрика запора разгрузочного люка допускается не более 2 мм, шайб рамки эксцентрика — не более 3 мм. При большем износе эти дета л и* восста- навливают наплавкой с4 обработкой до чертежных (номинальных) размеров. После ремонта на заводе эти детали должны иметь номиналь- ные размеры. Негодные деревянные бруски, планки, доски, внутреннюю обшив- ку, уплотнительную резину у притворных угольников и на рамке люка заменяют новыми. Собранная дверь должна плотно прилегать обвязкой к притворным угольникам. Допускается местный зазор не более 6 мм после депов- ского ремонта и 5 мм после заводскогопри закрытой дверной закидке. На вагонах с самоуплотняющимися дверями проверяют плотность прилегания задней обвязки двери к уплотнительной резине. Для этого наносят на кромку полки задней обвязки двери светлую краску и за- тем закрывают дверь на закидку. Далее снимают упор останова на промежуточной стойке кузова, снимают дверь и проверяют наличие отпечатка краски на резине. Если обнаружено неприлегание, прове- ряют прямолинейность задней обвязки и непараллельность обвязок, которая должна быть не более 5 мм. Плотность прилегания можно обеспечить также путем наплавки плоскости зацепления зуба закидки. Двери должны передвигаться на роликах усилием одного человека. 90. Ремонт кузова полувагона При периодических видах ремонта полувагонов мегаллические поврежденные части кузова заменяют новыми или ремонтируют путем правки и последующей сварки. Изогнутую верхнюю обвязку, как правило, правят на месте или заменяют новой. Количество стыков с каждой стороны вагона допус- кается не более трех, а располагаться они должны между стойками. Местные вертикальные прогибы верхней обвязки между стойками допускаются не боле^ 3 мм-при выпуске из заводского ремонта и не более 20 мм из деповского. При этом прогиб по всей длине кузова мо- жет быть после ремонта на заводе не более 25 мм, после ремонта в депо — не более 50 мм. Вследствие деформации в узлах соединения боковых стен с рамой полувагона может увеличиться расстояние между стенами. Разреша- ется не устранять уширение кузова, если оно при заводском ремонте в верхней части будет не более 30 мм и при деповском — не более 50 мм по сравнению с альбомным размером ширины. В плоскости тор- цовых дверей уширение допускается не более 10 мм при заводском ремонте и 20 мм при деповском. 337
S^ODO 18000 Рис. 193. Оборудование цеха подготовки полувагонов к ремонту: I—V1 — позиции ремонта; / — накопитель неисправных крышек люков; 2, 6 — кантователи крышек люков; 3, 13 — монорельсы; 4 — пресс для правки крышек люков; 5 — конвейер; 7 — накопитель исправных крышек люков; 8 — шахта тоннеля; 9 — нагреватель заклепок; 10 — пресс-скоба; 11 и 15 — накопи- тели исправных и неисправных створок дверей; 12 — кантователь дверей;/4— пресс для правки дверей; 16 — кран-балка грузоподъемностью 2 т; /7 — канто- ватель для газорезных работ; 18 — мостовые краны грузоподъемностью 10 т; 19 — трансбордернай тележка; 20 — кантователь кузова,; 21 — канава; 22 — кузов полувагона; 23— вагонная тележка; 24 — ремонтный путь
Поврежденные металлические ча- сти восстанавливают с применением сварки, дефектные швы вырубают и заваривают вновь. Крышки люков и двери при ремон- те на заводе обязательно снимают с полувагона, а при ремонте в депс сни- мают только при необходимости вы- полнения сварочных работ или при наличии местного прогиба более 50 мм. Выпуклость крышек не должна быть более 25 мм. При ремонте полувагона на заводе крышки люков толщиной 4 мм и ме- нее, изготовленные из углеродистой стали, заменяют новыми, изготовлен- ными из низколегированной стали. Процесс ремонта полувагонов осу- ществляется стационарным или по- гочио-копзейерным способом. В вагонном депо станции Красно- армейск Донецкой дороги технологи- ческий процесс ремонта полувагонов разделен на три цикла: обмывка; подготовка к ремонту; ремонт. Поступившие в депо полувагоны подаются в обмывочный ангар. Здесь имеется конвейер, который переме- щает вагон при обмывке и подает чистые вагоны в цех подготовки к ремонту. В цехе подготовки вагонов к ре- монту имеются два рабочих пути № 1 и № 2 (рчс. 193), два мостовых кра- на 18 грузоподъемностью по Ют и кран-балка 16. Вдоль пути № 1 устроены канавы 21 для перемещения вагонов в перевернутом и опущенном положении. Вагоны перемещаются при помощи пульсирующего конвейе- ра с ритмом 30 мин, а вагонные те- лежки — при помощи трансбордер ной тележки 19. Обмытый вагон поступает на / по- зицию. Здесь после снятия автосце- пок и дверей кузов переворачивается на 180° С с помощью двух мостовых кранов 18 и кантователей 20 и опу- скается в продольные канавы, при 359
этом разгрузочные люки полувагона будут находиться на уровне 1 м от пола. Затем снимают предварительно сжатые поглощающие аппараты автосцепок с помощью мостового крана и вагон в перевернутом поло- жении перемещают на II позицию. Здесь, пользуясь специальным устройством, снимают крышки люков, которые необходимо ремонти- ровать в специализированном отделении, расположенном в торце цеха. Часть крышек выправляют на месте. Параллельно снимают де- тали и узлы автотормознсго оборудования и ставят исправные погло- щающие аппараты. Снятые автосцепные устройства- и тормозное оборудование транс- портируют в контейнерах краном к тоннелю, по которому направляют в соответствующие цехи для ремонта. На III позиции на вагон ставят исправные крышки люков и тор- мозные приборы. При помощи мостовых кранов и кантователей кузов вагона поднимают, тележки подают толкателем на поперечный транс- бордер и перемещают на путь № 2. После этого кузов вагона перево- рачивают и переносят кранами также на этот путь. На IV позиции кузов опускают на тележки, ставят автосцепки и двери и перемещают вагон на следующую позицию. На IV. и V по- зициях снимают поврежденные доски деревянной обшивки (у полу- вагонов с металлическим кузовом срубают сварные швы и снимают поврежденные панели), а также негодные элементы каркаса кузова и рамы. После выполнения указанных работ вагоны попарно переставляют на позиции перед поточными линиями в сборочном цехе, смонтирован- ными на двух путях и оборудованными конвейерами пульсирующего типа с тяговыми устройствами. На каждой линии в цехе расположены четыре спаренных позиции I—IV (рис. 194), где одновременно ре- монтируются 16 полувагонов Ритм работы конвейера принят 2 ч 45 мин. Две перестановки вагонов из общего количества четырех производят в обеденный перерыв и между сменами. Цех оборудован двумя мосто выми кранами грузоподъемностью по 5 т для подъемки вагонов пере- мещения тележек и транспортировки тяжелых деталей. После поступления на I позицию с вагонов снимают все детали кузова, которые необходимо ремонтировать в заготовительных цехах (подножки, закидки и секторы механизма разгрузочных люков, рас- Рис. 194. Поточная линия I—V—позиция потока; 1, 6 — устройства привода конвейера; 2— правильная машина; 3 — 360
цепной привод автосцепки, поручни и др-). Здесь же производится подготовка поверхностей под сварку. t На II позиции выполняют правку элементов кузова и сварочные работы. Правку верхней обвязки, стоек, раскосов, их прижатие перед сваркой, устранение уширения и сужения кузова и ряд других опе- раций выполняют с помощью ремонтной машины (рис. 195). П-образ- ные боковые стойки 1 установлены на колесах и передвигаются по рельсам приводным механизмом 10. По направляющим стоек переме- щаются подвижные рамы 8, объединенные поперечной балкой 4, на которой смонтированы устройства с гидроприводом для правки верх- ней обвязки каркаса кузова 2, стоек и раскосов 3, армировочного листа рамы 7. Перемещение подвижных рам осуществляется гидро- подъемниками 11. Гидропрессы 6 для правки стоек и раскосов также могут двигаться в вертикальном направлении с помощью электропривода 12. Управле- ние механизмами машины осуществляется с пультов 5 и 9у7 На III позиции вагон поднимают мостовыми кранами и устанав- ливают на ставлюги, а выкаченные тележки транспортируют краном к моечной машине. С вагона снимают продольные тормозные тяги для ремонта и испытания. Здесь же выполняют сварочные работы на раме. Затем устанавливают детали, снятые на I позиции, а также детали тормоза, снятые в цехе подготовки вагонов к ремонту. После этого вагон опускают на отремонтированные тележки. На IV позиции устанавливают деревянную обшивку кузова (у ва- гонов с металлическим кузовом приваривают листы), соединяют про- дольные тормозные тяги и испытывают автотормоз. Доски обшивки плотно стягивают. Расстояние между кромками соседних досок до- пускается не более 3 мм. Для полувагонов применяется обшивка шириной от 90 до 150 мм и толщиной до 35 мм. Стыки досок располагают на стейках с двойным рядом отверстий. Конец каждой доски крепится одним болтом. Затем вагоны перемещаются с помощью конвейера в малярный цех. Конвейером управляет оператор вагоносборочного цеха, который включает электродвигатель привода только после получения с каждой позиции извещения об окончании ремонтных работ. Перед окраской проверяют плотность крышек люков, поставленных на вагон. При ремонте в депо местные зазоры между крышкой и пло- 4 з 5- б ремонта полувагонов: мостовые краны; 4 — ставлюги; 5 — установка для окраски полувагонов 361
I Рис. 195. Передвижная ремонтная машина скостью ее прилегания допускаются не более 7 мм, а при ремонте на заводе — не более 5 мм. Для устранения увеличенных зазоров прива- ривают на горизонтальную полку запорного угольника планку тол- щиной до 12 мм с обваркой по периметру. Чтобы крышки люков, рас- положенные над тележками, в открытом состоянии не опирались на их боковины, на опоры люков приваривают скобы. Секторы для запирания люков восстанавливают до альбомных размеров. После установки на вагон проверяют зазор между пальцем запорного сектора и скобой, который должен быть не менее 4 и не более 12 мм. Торсионы осматривают, неисправные ремонтируют, изломанные заменяют новыми, трущиеся поверхности смазывают графитовой смаз- кой. При собранном торсионно-рычажном механизме крышка люка должна подниматься усилием одного человека. Через каждые 2 ч 45 мин в малярное отделение подают четыре ва- гона, которые устанавливают на двух путях по два. Окраска осущест- вляется при помощи установок без воздушного распыления, которые расположены в четырех кабинах, перемещающихся по монорельсу вдоль вагона. В каждой кабине смонтированы две установки. Первая при движении в одну сторону окрашивает кузов, а вторая при движении в другую сторону — раму и ходовые части. Сушка вагона производится подогретым до 50—60° С воздухом, после чего на вагоны наносятся знаки и надписи. 91. Ремонт платформы На заводах и в депо, специализированных на ремонте платформ, оборудуют два отделения — для ремонта металлических бортов и для ремонта и изготовления деревянных бортов. .362
Для замены изломанной доски борта непосредственно на платфор- ме необходимо отвернуть гайки и снять болты, прикрепляющие к ней петли. Затем снять с борта торцовую металлическую армировку и изъять неисправную доску. После этого ослабляют болты соседних досок, вставляют новую доску, крепят металлическую армировку и бортовые петли. Такие операции целесообразно выполнять в том случае, ев'ли объем ремонтных работ невелик, а времени на замену досок затрачивается не больше, чем на замену всего борта. Часто неисправные деревянные борта заменяют отремонтированными заранее в специальных отделе- ниях. У металлических бортов платформ появляются изгибы, пробоины. Правку изогнутых металлических бортов с гофрами производят на прессах. Искривление продольного борта в вертикальной и горизон- тальной плоскостях, не превышающее 5 мм, можно не выправлять. Изгибы поперечных металлических бортов на длине 100 мм по концам правят с подогревом. Трещины, надрывы, пробоины и протер- тости в полотнах металлических бортов устраняют электросваркой. После постановки отремонтированного деревянного или металличе- ского борта на вагон местный зазор между закрытым бортом и полом допускается не более 5 мм. Ремонт пола платформы заключается в замене поврежденных до- сок и уплотнении их. Для этого отвертывают гайки болтов, крепления досок к полкам хребтовой и боковых балок, снимают болты, заменяют неисправные дсски новыми толщиной 55 мм и при необходимости уплот- няют пол. Несквозные зазоры между досками неперебираемого на- стила дола допускаются не более 5 мм. Неисправные опускные металлические стойки для бортов, увя- зочные кольца, бортовые кронштейны, петли и запоры необходимо отремонтировать, а утерянные поставить. Запоры должны закрывать- ся с натягом усилием одного человека. Технология ремонта платформ несколько отличается от технологий ремонта вагонов других типов. До подачи на ремонтные позиции сбо- рочного цеха платформу обмывают на специальной установке. Затем на разборочной площадке снимают неисправные борта, доски пола, петли и запоры бортов, лесные скобы и другие металлические детали. В сборочном цехе выполняются работы по выкатке и подкатке отремонтированных тележек, замене автосцепных устройств и приборов автотормоза, ремонту рамы, деталей бортов, постановке досок пола, окраске рамы, бортов и пола, сушке окрашенных поверхностей, нане- сению знаков и надписей. Все эти работы выполняют при максимально возможной параллельности. i г 92. Ремонт котлов цистерн Помимо обычных цистерн для перевозки нефтепродуктов, имеются специальные цистерны для перевозки меланжа, серы, кислот, вина, цемента и т. д. Этим обусловлено некоторое различие в технологии ремонта различных цистерн. 363
Перед ремонтом с применением сварочных и клепальных работ все цйстерны-нгзависимо от рода-перевозимого груза подвергают очист- ке, пропарке, промывке и дегазации. Такую обработку производят заводы-отправители грузов (цистерны для перевозки кислот, бутилена и других химических продуктов) и промывочно-пропарочные станции (цистерны для перевозки нефтепродуктов). После обработки щиетерны из-под бензина проверяют на взрывоопасность с помощью газоанали- заторов. Если толщина металла на площади более 30% обечайки или про- дольного листа составляет менее половины номинального размера, то негодные части заменяют. При меньших площадях повреждений вырезают часть листа и приваривают накладку''всуык: или внахлест- ку с наложением швов с обеих сторон. При завсдскомфемонте цистерн количество таких накладок на обечайке, продольном листе или днище допускается не более четырех. Трещины на котле перед заваркой разделывают с наружной сторо- ны, затем заваривают в два слоя, очищают от подтеков и брызг с обеих сторон, вырубают до чистого металла с внутренней стороны и наклады- вают изнутри контрольный шов. Во всел котлах волнорезы удаляют независимо ст их состояния и зновь не ставят. При периодических видах ремонта сливные приборы, предохра- нительный, выпускной и впускной клапань "разбирают, проверяют и ремонтируют, а после сборки испытывают под соответствующим дав- лением. После ремонта и перед окраской котел необходимо осмотреть и ис- пытать при ремонте на заводах гидравлическим давлением, при де- повском ремонте — давлением воздуха 0,05 МПа (0,5 кгс/см2). Гидрав- лическое давление при испытании установлено для сварных котлов нефтебензиновых цистерн 0,2 МПа (2 кгс/см2), клепаных котлов — 0,1 МПа (1 кгс/см2), котлов цистерн для перевозки кислот — 0,25 МПа (2,5 кгс/см2). Испытываемый котел выдерживают под давлением 15 мин, обсту- кивают молотком около сварных швов и тщательно осматривают При этом цистерны с нижним сливным прибором на 10 мин оставляют под давлением с открытой нижней частью (заглушкой) сливного прибора и на 5 мин— с частично открытым клапаном и закрытой заглушкой, чтобы проверить плотность клапана и заглушки. Результаты испыта- ния котлов записывают в специальный журнал. 93. Ремонт кузовов цельнометаллических пассажирских и рефоижераторных вагонов Наружные повреждения металлических стен и крыши кузовов ва- гонов в процессе эксплуатации происходят сравнительно редко и глав- ным образом в результате случайных ударов при выполнении маневро- вых работ. Поэтому срок службы кузовов и периодичность их ремонта в основном определяются стойкостью внутренних поверхностей против повреждения коррозией. 364
Обследованием состояния внутренних поверхностей кузовов уста- новлено, что антикоррозионные покрытия не предохраняют кузов на весь срок службы вагона и за год ржавчина поражает обшивку жест- ких некупированных вагонов на глубину 0,025 — 0,06 мм, вагонов- ресторанов и изотермических — на глубину 0,06 — 0,07 мм. Установлено, что при глубине коррозии обшивки до 1 мм прочность кузовов не нарушается. Однако при указанной интенсивности ржав- ления в металлических полах туалетов и в нижней части подоконного пояса через 12—18 лет эксплуатации вагона образуются сквозные коррозионные повреждения. При повторной окраске внутренних поверхностей необходимо удалять из вагона всю мебель и оборудование, поэтому общая стои- мость таких работ составляет г/3 стоимости нового вагона. На основании данных технико-экономических расчетов и опыта эксплуатации установлены следующие сроки ремонта пассажирских и изотермических вагонов с полным вскрытием кузовов (заводской ремонт второго объема): вагонов-ресторанов — через 12 лет; вагонов мягких, купированных, некупированных, межобластных, мягко- жестких — через 16 лет; пассажирских вагонов специального назна- чения (динамометрические, путеобследовательские, тормозоизмери- тельные и т. п.) — через 18 лет; багажных, почтовых, почтово-ба- гажных — через 20 лет; рефрижераторных — через 14 лет. При таком ремонте из вагона удаляют все внутреннее оборудование, облицовку стен, закладные деревянные детали, изоляцию. Обшивку внутри и снаружи очищают от старого антикоррозионного покрытия и ржавчины. Внутреннюю поверхность подвергают дробеструйной очистке. В туалетах пассажирских вагонов полы вскрывают через каждые четыре года, т. е. при заводском ремонте первого объема. Для определения состояния изоляции и антикоррозионного покры- тия металлических кузовов рефрижераторных вагонов отдельные внутренние поверхности их вскрывают чаще — через 8 лет после по- стройки. При этом в грузовых вагонах 23-вагонных поездов разбирают настил пола и обшивку боковых стен на высоту 400 мм от пола вдоль всего вагона, в вагонах 12- и 5-вагонных секций с оцинкованным по- крытием разбирают пол и внутреннюю обшивку торцовых стен, в ва- гонах 12-вагонных секций с резиновым покрытием пола вскрывают внутреннюю обшивку только у торцовых стен под вентиляционными ящиками. Если при осмотре внутренних поверхностей кузова обнаружены большие коррозионные повреждения, то вагон подвергается заводско- му ремонту второго объема с полным вскрытием внутренней обшивки. Участки, поврежденные коррозией на глубину более 30% конструк- тивной толщины листа у пассажирских вагонов и 50% у рефрижератор- ных и грузовых вагонов, удаляют в пределах, ограниченных попереч- ными или продольными балками и стойками. В образовавшееся отвер- стие по периметру устанавливают вставку из соответствующего ме- талла, обваривают ее снаружи и накладывают контрольный шов из- нутри. Швы зачищают заподлицо с поверхностью кузова. 365
Такие вставки ставят, если площадь двух пораженных коррозией участков, расположенных в одной секции, не превышает 2 м2. При большой площади заменяют полностью металлическую секцию по всей ширине вдоль вагона. В полу кузова пассажирского вагона после ремонта сваркой сверлят отверстия диаметром 10 мм для стока воды. Детали каркаса кузова, пораженные коррозией более чем на пло- щади сечения, заменяют новыми, а пораженные более чем на 25% ремонтируют электродуговой наплавкой или приваркой накладок. Небольшие вмятины на кузовах выправляют. Незначительные пробои- ны заделывают вставками на сварке, для чего предварительно разби- рают детали внутреннего оборудования и удаляют термоизоляцию на расстоянии не менее 300 мм вокруг места сварки. , При полном вскрытии обшивки и последующей окраске внутрен- ние поверхности металлической обшивки кузова, пассажирского ва- гона промывают, обезжиривают, протирают насухо и покрывают за два раза фосфатными грунтовками ВЛ-02 или ВЛ-8 и ФЛ-03К- Высушен- ные поверхности покрывают одним слоем антикоррозионной мастики № 579 или 213 толщиной не менее 1 мм на крыше и стенах до нижней кромки оконных проемов и не менее 2 мм в остальных местах. Поврежденное антикоррозионное покрытие стен и потолка кузовов рефрижераторных вагонов расчищают^ поверхности обезжиривают, грунтуюг свинцовым суриком или грушовкой ФЛ-03, ГФ-020 за два раза с последующей окраской эмалью ПФ-115. Теплоизоляцию кузовов пассажирских вагонов независимо от ее состояния заменяют новой. Рекомендуется использовать полистироль- ный самозатухающий пенопласт марки ПСБ-С, влагоемкость которого меньше, чем у мипоры, а прочность значительно выше. Теплоизоляцию рефрижераторных вагонов из мипоры заменяют пенополистиролом, если в ней содержится влаги более 300% по массе. Используемую в качестве теплоизоляции мипору обвертывают полиамидной пленкой с проклеиванием швов. Размещенные между деревянными брусками кузова пакеты изоляции защищают от проник- новения влаги промазыванием битумной мастикой и наклеиванием рубероида или полиамидной пленки. Металлические элементы карка- са также изолируют изнутри полосами изоляции или войлока, обвер- нутыми полиамидной пленкой, которые приклеивают к полкам угол- ков, швеллеров, гнутых профилей битумной мастикой. В наиболее подверженных коррозии помещениях пассажирских вагонов (в туалетах, тамбурах, кухне вагона-ресторана) устанавливают специальные поддоны из стеклопластика в качестве верхнего настила пола. Деревянные детали каркаса кузова, древесно-волокнистые плиты, подшивной потолок и доски пола, если в них имеются гниль, трещины и другие повреждения, заменяют новыми или отремонти- рованными. Настил деревянного пола рефрижераторных вагонов, оборудован- ных оцинкованным верхним покрытием, сплошь заливают слоем горя- чего гудрона толщиной 1,5—2 мм, а затем укладывают оцинкованные 366
стальные листы толщиной 0,8—1 мм. Места стыков соединяют в замок с пропайкой швов. По периметру листы отбуртовывают на вертикаль- ные стены кузова. По плану модернизации взамен металлического оцин- кованного покрытия устанавливают резиновое покрытие полов. При заводском ремонте вагонов первого объема повреждения ре- зинового покрытия устраняют постановкой заподлицо накладок из резины на клее № 88Н. Внутренние поверхности стен, перегородки, потолок в пассажир- ских вагонах и служебных отделениях рефрижераторных секций окле- ивают новым павинолом или пластиком, на пол наклеивают новый линолеум. Для повышения пожарной безопасности в пассажирских ваго- нах между служебным и пассажирским помещением, а также между пятым и шестым купе устанавливают огнестойкие перегородки. 94. Основные требования по охране труда при ремонте кузова вагона При подъемке или опускании вагона на домкратах внутри него, на крышке или под ним находиться людям не разрешается. Ремонт ходовых частей, рамы, автосцепок и устройств тормоза платформ и полувагонов можно начинать после того, когда борта и крышки лю- ков подняты и закреплены. Разборку крытых вагонов надо выполнять в определенной после- довательности: вначале кровлю, затем опалубку крыши, стены и пол. При разборке кровли и опалубки крыши другие работы внутри ваго- на не должны производиться. Внутри кузова вагона можно работать, если имеется не менее по- ловины настила пола или установлены и закреплены люки полувагона. Снятые с вагонов узлы и детали укладывают на определенные места. 'При выполнении сварочных работ внутри котла цистерны необ- ходимо обеспечить его вентиляцию с достаточным обменом воздуха или применять специальные дыхательные приборы для работающих. За- прещается одновременно производить внутри котла цистерны свароч- ные и какие-либо другие работы. Для защиты глаз и лица сварщик должен пользоваться шлемом- маской или щитком с защитными стеклами различной прозрачности в зависимости от величины сварочного тока. Руки сварщика должны быть защищены березентовыми рукавицами, а сам он одет в брезен- товый костюм. При использовании углекислого газа следует помнить, что в слу- чае утечки он скапливается в ямах, канавах и других низких месте х. Для разборки и сборки вагонов следует применять инструмент и приспособления, предусмотренные технологическим процессом. Снятые с вагона узлы и детали надо укладывать на определенные ме- ста. Заменять детали автотормозов и вскрывать тормозные цилиндры можно только после выключения воздухораспределителя и выпуска воздуха из резервуаров. 367
Глава XVIII ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ ВНУТРЕННЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ВАГОНОВ 95. Материалы, применяемые при изготовлении и монтаже внутреннего оборудования Материалы, применяемые для теплоизоляции вагонов, должны отвечать следующим основным требованиям: обладать низким коэффи- циентом теплопроводности, малой величиной влагопоглощения и объем- ной массы, высокой удельной прочностью и огнестойкостью. В табл. 35 указаны физико-химические свойства материалов, применяемых в ва- гоностроении. Мипора—продукт химической перебработки формалина и мочевин- ной кислоты. Она обладает низкой прочностью при сжатии и большой гигроскопичностью, поэтому если ее применяют в качестве теплоизо- лирующего материала, то обворачивают перфолем или полиамидной пленкой. Швы пакета герметизируют — проклеивают клеем ПК-5 или оплавляют. Из-за низкой прочности срок службы мипоры ограничен, поэтому в вагоностроении все больше используют пенопласты. Пенопласты типов ПХВ-1, ПСБ-С обладают малой влагопоглощае- мостью, поэтому их не надо упаковывать в водонепроницаемые пленки. Химическая промышленность выпускает такие материалы в виде блоков и плит. Пенопласт ПХВ-1 раскраивают на детали на ленточных или круглопильных станках, а ПСБ-С — с помощью натянутой ни- хромовой проволоки, нагретой до 100—110° С. Блоки ПСБ-С получают беспрессовым способом, поэтому можно сразу изготовлять детали раз- личных размеров и конфигурации в металлических формах без допол- нительного раскроя и обработки. Пенопласты ПХВ-1 и ПСБ-С хорошо склеиваются по толщине клеями типов КМЦ, К-17 или б8Н. Наряду с положительными свойствами пенопластов следует от- метить и некоторые недостатки применения их в вагоностроении: при установке плит изоляции на вагонах приходится выполнять большой объем трудоемких работ по их подгонке и сборке; при раскрое блоков пенопластов на детали получается много отходов (до 30%); для обес- печения надежной тепло-, звуко- и виброизоляции вагонов необходи- мо дополнительно к пенопластам применять другие изоляционные ма- териалы — технический войлок, стекловату, резину и т. п. Указанные недостатки можно устранить за счет использования вспенивающихся пенопластов — пенополиуретана ФРП или «Вилорес». Вязкожидкие смоляные компоненты этих материалов при смешивании з определенных соотношениях вспениваются и после достижения мак- симального объема твердеют. Вспенивающиеся пенопласты наносят на изолируемые поверхности вагона методом напыления или заливки. Эти материалы обладают достаточно хорошими тепло-, звуко-, виброизоляционными и анти- коррозионными свойствами. При их использовании упрощается техно- 368
3 Зак. 832 Материал Объемная масса3 кг/м3 (г/см3) Теплопровод- ность, Вт/(М‘К) (ккал/ч-м-оС) Митгара 15 (0,015) 0,029—0,046 (о,025—0,040) Пенопласт ПХВ-1 70--130 (0,7-0,13) 0,35—0,052 (0,03—0,045) Пенопласт ПСБ-С 20—30 (0,02—0,03) 0,031 (0,027) Пенополиуретан типа ППУ-308Н 70-200 (0,07—0,20) 0,035—0,052 (0,03—0,045) Фенольно-резольный пено- пласт ФРП 30—45 (0,02—0,045) 0,035 (0,03)
Таблица 35 Недопогло- щен не за 24 ч, % Удельная прочность, МПа (кгс/см2) Огнестой- кость 10—12 0,02—0,03 (0,2—0,3) Горючий 0,25 0,4—0,7 (4-7) » 0,2—0,3 0,15—0,2 (1,5-2) » 0,6—0,8 1-3,5 (10-35) Негорючий 0,2—0,25 0,2—0,25 (2-2,5) »
логический процесс изоляции кузова и сокращается время сборки вагона. Методом напыления (рис. 196) целесообразно наносить изоля- ционный материал на открытые поверхности сложной формы (крышу, боковые стены). Такой метод можно применять без какой-либо пере- делки существующих конструкций вагонов. Для нанесения изоляции методом заливки необходимы некоторые изменения в конструкциях вагонов, чтобы пенопласт помещался в ячей- ках с замкнутыми контурами. Этот метод целесообразно использовать при изоляции пола, металлических дверей, люков, а также боковых стен и крыши после определенной переделки. Материалы, применяемые при изготовлении узлов внутреннего оборудования, должны быть легкими, негорючими или трудносгорае- мыми, звукопоглощающими, легко моющимися, не портящимися от Таблица 36 Наименование материала Область применения в вагоне Слоистый пластик Винилискожа Искусственная обивочная кожа Полиад) ир-ный стеклопластик Древеоноцрессованная масса МДП Столярные плиты Фанерные плиты ПФ-А Древесноволокнистые плиты Алюминиевое литье под давлением Алюминиевые поессованные профили Полиэтилен Капроновая смола Ударопрочный полистирол Фенопласт порошковый Фенопласт древеснослоистый Фенопласт волокнистый Полиамидные и полиэтиленовые плен- ки ПрофиЛЬНЫЙ ПОЛИХЛОрВ1ИНИЛОВЫЙ пластикат Поливинилхлоридный, глифталевый и алкидный линолеум ч Отделка внутренних помещений и" мебе- ли Отделка внутренних помещений, изго- товление оконных штор Обивка мягкой мебели (кресел, диванов и др.) Полы в туалетах, бельевые ящики, над- оконные карнизы, оконные наличники, поддоны баков и др. Рамы окон, дверные коробки Настил пола, створки шкафов Перегородки Облицовка стен и потолков Вешалки, ручки, детали замков, оконные рамы и др. Декоративные раскладки, направляющие штор Отдельные детали внутреннего оборудо- вания Детали фурнитуры То же Детали электротехнического назначения Дрышки и кольца унитазов Детали фурнитуры Изготовление гидроизоляции Уплотняющие и декоративные канты при обивке мягкой мебели и отделочных ра- ботах внутри вагона Насти т пола 370
Рис. 196. Схема установ- ки для напыления тепло- изоляции: 1,3 — баки для компонентов; 2 — дозировочные насосы; 4 — труба подачи сжатого воздуха; 5 — распылитель; 6 — слой теплоизоляции контакта с дезинфекционными препаратами. В табл. 36 указаны основ- ные материалы, используемые при изготовлении узлов внутреннего оборудования пассажирских вагонов. Все чаще в пассажирских вагонах взамен павинола применяют1 декоративный цветной бумажно-слоистый пластик. Благодаря удачно- му сочетанию хороших декоративных, физико-механических и сани- тарно-гигиенических свойств этот материал можно использовать для тоделки мебели, облицовки стен, перегородок и дверей. 96. Технология монтажа внутреннего оборудования К монтажу внутреннего оборудования приступают после нанесе- ния и сушки антикоррозионных покрытий на внутренние поверхности кузова и укладки изоляционных материалов. Рекомендуется выпол- нять сборочно-монтажные работы внутри вагона в определенной по- следовательности : укладка плит пола и внутренней обшивки стен; установка окон, фрамуг, перегородок, настилка линолеума на пол; монтаж системы отопления и водоснабжения; установка перегородок, облицовка стен, монтаж устройств венти- ляции И электрооборудования; монтаж оборудования туалетов, служебного помещения и мебели; установка светильников, фурнитуры, подшивного потолка; монтаж и подключение электрооборудования; наладочные и обкаточные испытания, окончательные отделочные и окрасочные работы. В зависимости от типа установленного оборудования и конструк- тивных особенностей вагона указанную последовательность выполне- ния работ можно менять. Крепление слоистых пластиков к столярным или фанерным плитам осуществляют приклеиванием. Для этого применяются клеи на основе специальной смолы поливинилацетатный марки СПВ или казеиновый. При работе со слоистым пластиком необходимо учитывать его свойства. Декоративный слоистый пластик — жесткий многослойный материал, изготовляемый с использованием смол двух видов. Это приводит к возникновению неуравновешенных внутренних напряжений в материале. Указанное обстоятельство, а также усадка и старение клеевого шва обусловливают появление в панелях, облицованных 13* 371
пластиком, значительных внутренних напряжений, которые при опре- деленных условиях вызывают коробление. Чтобы исключить такие явления, прибегают к компенсации (уравновешиванию) внутренних напряжений: приклеивают на обратную сторону панели несколько слоев шпона или оклеивают панель пластиком с обеих сторон. Исполь- зование пластика с уменьшенной толщиной и хорошей эластичностью позволит устранить коробление панелей полностью. Из-за наличия внутренних напряжений в самом пластике появля- ются также трещины при механической обработке, поэтому конструк- тору и технологу необходимо учитывать некоторые требования: при выполнении в листах слоистого пластика внутренних прямо- угольных отверстий (под оконный проем, люк, и т. п.) или выходящих наружу под прямым углом выборок все внутренние углы надо скруг- лять возможно максимальным радиусом, но не менее 10 мм; диаметр сверленых отверстий в слоистом пластике должен быть больше диаметра крепежного элемента (шуруп, винт, гвоздь) не ме- нее чем на 1-—2 мм. При тугой постановке крепежного элемента в от- верстие могут появиться лучевые трещины из-за различного коэффи- циента линейного расширения пластика и металла; нельзя прокалывать пластик шилом или забивать в него гвозди; кромки листа пластика, приклеенного к деревянной панели, сле- дует по возможности обрамлять раскладками, иначе он может от- клеиться; в местах где необходима подгонка деталей при сборочных работах, желательно кромку приклеиваемого листа пластика не доводить до кромки плиты на 5—10 мм. 97. Изготовление и монтаж узлов системы отопления Пассажирские вагоны согласно ГОСТ 12406—66 должны быть оборудованы системой отопления, обеспечивающей температуру вну- три помещений в пределах 20 ± 2° С при скоростях движения до 160 км/ч. В настоящее время в вагонах применяются две основные системы: водяное отопление от индивидуального котла, установленного в вагоне и работающего на твердом топливе, на электроподогреве или с комбинированным подогревом (электричество и твердое топливо); централизованное электрическое отопление с питанием от дизель- генераторной установки тепловоза, вагона-электростанции или от контактной сети электрифицированных дорог. Система водяного отопления от котла с комбинированным подогре- вом состоит из следующих узлов: котла, пластинчатого калорифера, соединительных трубопроводов, насосов (ручного и центробежного), запасного водяного бака, контрольных приборов и аппаратов управ- ления. Соединительные трубопроводы системы отопления выполнены в ви- де прямых и изогнутых труб с приваренными фланцами, отростками и другими деталями. Последовательность их изготовления и сборки зависит от диаметра трубопроводов и серийности производства, однако 372
технология обработки труб и сборки узлов предусматривает выпол- нение определенных типовых операций. Резка труб по длине производится на фрезерно-отрезных полуав- томатах типа 8Б66 или специальных труборезных станках. Зачистка ааусенцев после резки выполняется с помощью приспособления, обо- рудованного шлифовальным кругом, или резцовой головки труборез- ного станка. Гибка труб осуществляется в холодном или горячем состо- янии. Отверстия в трубах для отростков, ответвительных штуцеров и спускных пробок вырезают по разметке или накладным шаблонам после гибки. Отверстия диаметром до 40 мм сверлят, более 40 мм вырезают резцами на вертикально-сверлильных станках или фрезами. Сборку и приварку соединительных фланцев и различных ответ- влений производят в кондукторах, обеспечивающих перпендикуляр- ность привалочной рабочей плоскости фланца к оси трубы. Предвари- тельно плоскость фланца обрабатывают с проточкой канавки под уплот- нительную прокладку. Фланцы к трубам приваривают полуавтомати- ческой сваркой в среде углекислого газа. Нарезание резьбы на трубах с муфтовыми соединениями осущест- вляется на трубонарезных станках. Концы изогнутых труб нарезают до гибки, а в процессе гибки на резьбу навинчивают предохранитель- ные муфты. Готовые трубы отопления испытывают на прочность гидравличе- ским способом под давлением, на 50% превышающим рабочее. При испытании на один торец трубы ставят заглушку, а на другом закреп- ляют соединительный шланг от насосной установки. При опрессовке трубы проверяют ее водонепроницаемость, особенно в сварных со- единениях. После испытания трубы очищают, обезжиривают, наносят на них антикоррозионные покрытия, сушат и комплектно передают на пози- цию монтажа в вагон. Закончив монтаж, производят гидравлическое испытание всей системы отопления вагона, а затем трубы покрывают теплоизоляцией. В качестве теплоизолирующих материалов применяют техниче- ский войлок, пенопласт (поролон) и др. 98. Технология изготовления и монтажа системы водоснабжения Система водоснабжения пассажирских вагонов должна обеспе- чивать нормальную работу санитарно-технического оборудования, пополнение водой системы отопления в период ее работы и удовлетво- рение потребностей пассажиров в питьевой воде. В общем виде система водоснабжения вагона состоит из следующих узлов: бака для холодной воды емкостью 850 л, малого бака 80 л, трубопроводов с разобщительными кранами, водоналивных прибо- ров, контрольной аппаратуры (водомеры, сигнальные трубы и др.). Баки для воды изготовляют сварными из углеродистых или не- ржавеющих сталей или пластмассовыми из стеклопластика. 373
Сборка стальных баков производится в кондукторах с последую щей полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа или роли- ковой сваркой ча машинах типа МШП-200. Для получения прочно- плотного шва при роликовой сварке на сопрягаемые кромки наносят слой клея КС-609. После сварки в течение 3—4 ч происходит его по* лимеризация и сварное соединение становится герметичным. Внутренние поверхности баков из углеродистых сталей после сбор- ки и сварки покрывают цинком способом металлизации. На баки из нержавеющих сталей защитные покрытия не наносят. Трубопроводы холодного водоснабжения изготовляют из стальных оцинкованных труб (ГОСТ 3262—62) или пластмассовых. Технология изготовления стальных трубопроводов системы водоснабжения такая же, как и системы отопления. Пластмассовые трубопроводы изготовляют из полиэтилена низкой плотности, получаемого методом высокого давления. Трубы из поли- этилена обладают многими преимуществами по сравнению со сталь- ными трубами. Они морозостойкие, сохраняю? гибкость при темпера- турах до — 60°, в 8 раз легче стальных. Полиэтиленовые трубы не разрушаются при замерзании в них воды, они устойчивы к коррозии и поэтому более долговечны, чем металлические, гигиеничны (не влияют на качество питьевой воды благодаря физиологической индифферент- ности полиэтилена) и не нуждаются в окраске. Кроме того, на внутренней поверхности полиэтиленовых труб не скапливаются какие-либо отложения, поэтому их пропускная способность остается постоянной в течение всего времени эксплуа- тации, в то время как рабочее сечение металлических труб после не- скольких лет значительно уменьшается. Полиэтиленовые трубы имеют коэффициент линейного термиче- ского расширения примерно в 20 раз больше, чем стальных. Поэтому при прокладке таких трубопроводов следует выдерживать определен- ные расстояния между опорами крепления (табл. 37). Устанавливать специальные компенсаторы, реагирующие на изме- нение длины полиэтиленовых труб, не требуется. Но, упитывая воз- можное провисание трубопровода от температурных перепадов, можно при прокладке горизонтальных полиэтиленовых труб увеличить их уклон по сравнению со стальными. Таблица 37 Наружный диаметр полиэтиле- новой трубы, мм Условный проход, мм Наибольшее расстояние между опорами для трубопровода, мм Наименьший радиус из- гиба, мм горизонталь- ного верти- кального 16 10 250 400 50 20 15 300 500 65 25 20 350 700 90 32 25 400 900 120 40 32 500 1100 160 374
Рис. 197. Виды соединений полиэтиленовых труб: а— неразъемные; б — разъемные; 1— труба; 2— тройник; 3— муфта; 4 — угольник; 5 — резьбовая втулка; 6 — накидная гайка; 7 — втулка с буртом^; 8— втулка под фланец; 9 — фланец; 10 — прокладка; 11 — болт Радиусы изгиба отводов полиэтиленовых труб указаны в табл. 37. При величине радиуса не менее двенадцати наружных диаметров гибку можно производить без нагрева. Отводы с меньшими радиусами изги- бают после нагрева в кипящей воде. На рис. 197 показаны возможные варианты соединения полиэти- леновых труб. Неразъемные соединения осуществляются методом свар- ки. Сварка полиэтиленовых труб основана на свойстве частиц поли- этилена прочно сцепляться в вязко-текучем состоянии при нагревании выше температуры плавления. Наиболее простой способ — сварка контактным нагревом (рис. 198), когда свариваемые детали’одновремен- но нагреваются в специальном приспособлении до 250—300° С. Тру- ба оплавляется в гильзе, раструб фитинга — в оправке. После оплав- ления детали снимают с приспособления и соединяют. Остывшие изде- лия можно использовать по назначению. Разъемные соединения полиэтиленовых труб выполняют муфтовы- ми, фланцевыми и с накидными гайками. Крепление труб из полиэти- лена осуществляется с помощью металлических или пластмассовых хомутов или скоб (рис. 199), которые должны плотно облегать трубы, но не врезаться в них. Рис. 198. Последовательность сварки трубы с муфтой контактным нагревом: а — положение элементов до нагрева; б — положение соединяемых элементов при нагреве; в — сварное соединение; 1 — муфта; 2 — нагреватель; 3 — труба 375
Рис. 199. Пластмассовые детали крепления труб Для обеспечения полного слива воды из системы водопровод- ные трубы укладывают с уклоном в сторону слива. После монтажа систему водоснабжения вагона испытывают на плотность. 6G. Ремонт дверей и окон В процессе эксплуатации вагонов в дверях и окнах могут появить- ся неисправности: излом петель и ослабление их крепления на деревян- ных брусках; повреждение вертикальных брусков дверных проемов в местах установки замков; излом замков, ручек дверей, ограждаю- щих решеток, роликов и державок направляющих; неплотное приле- гание дверей к притворным брускам, когда зазор по периметру дверей (кроме задвижных) более 5 мм; повреждение деревянных брусков оконных рам и дверей гнилью, наличие в них трещин, расслоений, от- колов; повреждение коррозией деталей армировки. Неисправные двери и окна ремонтируют на месте или снимают в за- висимости от вида ремонта. При выполнении деповского ремонта вагона или заводского пер- вого объема необходимость снятия дверей и окон определяется в за- висимости от их технического состояния. При заводском ремонте второго объема двери и окна снимают обязательно, разбирают, неис- правные детали и арматуру заменяют новыми или отремонтированны- ми. После очистки и ремонта наружные части рам окрашивают, вну- тренние лакируют. Р> некупированных вагонах с неопускающимися оконными рамами и деревянными дверями заменяют такие рамы, оконные бруски и две- ри новыми, армированными оцинкованной сталью. Вместо брусков окон с креплением шурупами ставят бруски с болтовым креплением. Окна со стороны продольных диванов устанавливают не открываю- щиеся без форточек. Резиновые уплотнения окон и дверей заменяются новыми после четырех лет эксплуатации или при неисправности (утра- та эластичности, растрескивание, обрывы). Оконную и дверную арматуру снимают с вагона для ремонта, алю- миниевые детали полируют, а стальные хромируют или покрывают поливинилбутиралем. Оконные рамы и двери необходимо хорошо пригнать, чтобы они свободно открывались и закрывались. Зазор между оконной рамой и коробкой после ремонта допускается не более 1,5 мм, между дверью и коробкой — не более 3 мм. Для обеспе- чения плотности вертикальные бруски оконных коробок оклеивают двумя-тремя слоями нетканого материала, сукна или тонкого войлока. Уплотнение дверей осуществляется постановкой новых прокладок взамен изношенных или поврежденных. 376
Механизмы подъема окон и солнцезащитных штор при ремонте на заводах снимают с вагонов, разбирают, ремонтируют изношенные детали, неисправные заменяют новыми. В депо механизмы не снимают и проверяют на месте плавность хода и фиксацию в нужном положении. Неисправности устраняют. Повреждения в деревянных рамах окон в виде отколов, трещин, разработанных отверстий в местах установки шурупов и замков, рас- сыхания в углах заделывают холоднотвердеющими мастиками, при- готовленными на основе эпоксидных смол. Места, подлежащие ремонту, очищают от загрязнений, обезжиривают ацетоном, сушат и запол- няют мастикой. Мастика готовится из эпоксидной смолы— 100 в. ч., гексаметилендиамина (отвердитель) — 7 в. ч., метакриловой кислоты (ускоритель) — 0,2 в. ч., сухой древесной муки (накопитель) — 40— 50 в. ч. Количество приготовляемой мастики не должно превышать потребности ее на 1 ч работы. Чтобы придать мастике цвет древесины, в нее добавляют сухой пигмент — желтый крон и двуокись титана. Мастикой заполняют все повреждения и выравнивают поверхность заподлицо с плоскостью рамы. Затем в течение 6 ч происходит процесс полимеризации (отвердение) мастики, после чего ремонтируемую по- верхность зачищают на станке шлифовальной шкуркой. Чтобы при- дать отремонтированным поверхностям цвет и текстуру основного материала, поверх мастики приклеивают деревянный шпон. 100. Ремонт деталей и узлов из полимерных материалов Внутренняя облицовка помещений вагонов, выпол- ненная из древесноволокнистых плит с эмалевым покрытием, в эксплуа- тации нередко повреждается. Забоины или царапины глубиной до 0,5—0,8 мм и длиной до 100 мм устраняют окрашиванием белой мас- ляной или глифталевой эмалью или другими эмалями на основе синте- тических смол (полиэфирной, эпоксидной). Подлежащий окраске участок предварительно очищают и протирают ацетоном. Поврежде- ния глубиной до 3 мм устраняют с помощью акриловых компаундов — самотвердеющих мастик АСТ-Т и ТШ. Мастику окрашивают в тон ремонтируемой поверхности добавлением сухого пигмента необходи- мого цвета. Верхние слои покрытия затвердевают в течение 30—40 мин, а окончательное отвердение наступает через 10—12 ч. Затем поверх- ность шлифуют и покрывают бесцветным лаком. Трубопроводы водоснабжения, изготовленные из полиэтилена, ре- монтируют сваркой или наклеиванием на поврежденные участки на- кладок из стеклоткани. Сварка осуществляется контактным нагревом (см. рис. 193). Плотность соединения проверяют водой под давлением 0,1 МПа (1 кгс/см2). Полы туалетов из стеклопластика повреждаются от ме- ханического воздействия и контакта с влажной средой, содержащей агрессивные вещества (аммиак, сероводород и др.). Р полах могут по- явиться трещины и местные расслоения в основании, в углах, по кра- ям сливного отверстия и на конусе. 377
Рис. 200. Способ ремонта пола с постановкой за- готовок из стеклопласти- ка: 1—декоративный слой пола. 2 — декоративный слой стеклоткани; 3 — пропитан- ные слои стеклоткани; 4— основание пола; 5 — дерево- плита При ремонте поврежденные участки пола промывают теплой водой с мылом, сушат и выдерживают при температуре 18—22° С и отно- сительной влажности 65%. Затем подготовленные участки разделывают механическим путем, зачищают шлифовальной шкуркой, промывают ацетоном и сушат в течение 20—30 мин. Вмятины и трещины запол- няют эпоксидной шпаклевкой типов К-115, К-153 или на основе смолы ЭД-5. В качестве связующего вещества можно также приме- нять полиэфирную смолу ПН-1. Наполнителем шпаклевки служат опил- ки стеклопластика или порошок аэросил. Для верхнего декоративного слоя применяется стеклоткань, пропитанная окрашенным связующим веществом. Процесс сушки ускоряется при использовании местного подогрева до 60—70° С. Сквозные пробоины в полу заделывают вырезанием поврежден- ного места по трафарету круглой или квадратной формы и заполнением этих участков слоями стеклоткани, пропитанной связующим вещест- вом (рис. 200). Последние два слоя заготовок, перекрывающих отре- монтированные участки на 15—20 мм по периметру, пропитывают свя- зующим, окрашенным под цвет пола. Если поврежден участок пола площадью более 150 X 150 мм, кром- ки вырезанного места разделывают под углом 45° (рис. 201, а) и зачи- щают шкуркой. Затем вырезают заготовку по размеру удаленного участка (рис. 201, б) и также разделывают на ней кромки. Образовав- шуюся между кромками разделку под углом 90° заполняют связующим веществом (рис. 201, в), а с лицевой и обратной сторон (если пол де- монтирован) накладывают стеклоткань, пропитанную окрашенным связующим. Детали из полиэтилена, пенопласта, полиамида соединяют контакт- ной сваркой без присадочного материала, а детали, изготовленные из поливинилхлорида, — с присадочным прутком. В первом случае Рис. 201. Способ заделки поврежденного участка пола при- формовкой вставки из стеклопластика 378
свариваемые поверхности подгоняют и прижимают друг к другу дав- лением около 0,2—0,3 МПа (2—3 кгс/см2). Сварной шов прогревают электротоком. При сварке с прутком свариваемые детали разогре- вают струей горячего воздуха, укладывают пруток в паз разделки со- единяемых деталей и уплотняют роликом. Полимерные материалы обладают токсическими свойствами, а их растворители и клеи являются легковоспламеняющимися веществами. Поэтому во избежание несчастных случаев работы с полимерными ма- териалами необходимо выполнять в специальных помещениях, обору- дованных общей и местной приточно-вытяжной вентиляцией, с соблю- дением правил пожарной и личной санитарно-гигиенической безопас- ности. К работе с такими материалами допускаются лица, прошедшие специальный курс обучения и проинструктированные го технике без- опасности при выполнении работ. 101. Ремонт систем отопления и водоснабжения t Система отопления в процессе эксплуатации пасса- жирских вагонов подвергается ежегодному деповскому ремонту, а также ремонтам первого и второго объема на заводах. Перед зимним отопительным сезоном и при периодических ремонтах осуществляется промывка системы отопления. При выполнении периодического ремонта узлы системы отопления промывают раздельно (котел, сеть трубопро- водов купированной стороны, сеть трубопроводов коридорной стороны, расширитель-воздухоподогреватель или калорифер), а в эксплуата- ции -— без разъединения отдельных элементов. Промывку производят водой под давлением 0,2—0,3МПа (2—3 кгс/см2), смешанной с возду- хом, сжатым до 0,1—0,2 МПа (1—2 кгс/см2), пока из сливных отвер- стий не потечет чистая вода. При ремонте системы отопления в депо с вагона демонтируют после осмотра только неисправные детали и узлы. При заводском ре- монте все детали и узлы с вагона снимают для осмотра и ремонта. Основные неисправности, возникающие в системе водяного отоп- ления. следующие: течь котлов в сварочных швах или износ его сте- нок: коррозионные повреждения металла расширителя-воздухоподо- гревателя, труб отопления; течь в соединениях труб из-за коррозии резьбы или утраты эластичности резиновыми прокладками фланцевых соединений; неисправность отопительной водопроводной арматуры, плунжерных и центробежных насосов, баков для воды, грязевиков. Места на наружных и внутренних стенках котла, пораженные коррозией на глубину белее чем V3 "первоначальной толщины, ремон- тируют вваркой усиливающих планок или электродуговой наплавкой. После ремонта сваркой котел подвергают гидравлическому испыта- нию под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2), которое выдерживают в тече- ние 10—15 мин. Негодные паронитовые прокладки заменяют новыми толщиной 5 мм. Расширитель-воздухоподогреватель после очистки также ремонти- руют электродуговой сваркой с последующим испытанием водой под давлением 0,1 МПа (1 кгс/см2). 379
Трещины -и. коррозионные повреждения в трубах отопления: в эксплуатации и при деповском’ремонте устраняют электр одуговой сваркой с наложением-усиливающих накладок, а при ремонте на заводах заменяют неисправные участки труб новыми. После ремонта трубы опрессовывают водой под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2) с выдерж- кой в течение 3—5 мин. Если нет течи, трубу считают годной для уста- новки на вагон. После сборки труб на вагоне их еще раз подвергают гидравличе- скому испытанию под тем же давлением, для чего используют пере- носный ручной гидравлический пресс. Трубы выдерживают под ука- занным давлением 10 мин, в течение которых падение давления не должно превышать 0,01 МПа (0,1 кгс/см2). Неисправные насосы, отопительную и водопроводную арматуру разбирают, осматривают и ремонтируют, заменяя негодные детали, устанавливая новые сальниковые уплотнения, притирая клапаны и заваривая трещины в корпусах. Отремонтированный корпус насоса испытывают под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2). При сборке центробежного циркуляционного насоса необходимо обеспечить равномерный зазор между крыльчаткой и стенками корпу- са в пределах 0,15—1,37 мм. Прокладки между корпусом и.крышкой ставят на сурике. После сборки крыльчатка должна туго проворачи- ваться от руки. Баки для воды и грязевики ремонтируют электродуговой сваркой. Затем грязовики испытывают'водой под давлением 0,2 МПа с выдерж- кой в течение 5 мин. Термометры, гидрометры, манометры ремонтируют в соответствии с Правилами ремонта и проверки измерительных приборов и дейст- вующими инструкциями, утвержденными Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов Совета Министров СССР. После ремонта всю систему отопления испытывают в рабочем со- стоянии и ставят на стене котельного отделения трафарет, указываю- щий место и время испытания. 3 системе водоснабжения могут появиться неис- правности: ^ечь баков для воды и в местах соединений труб с баками; загрязнение баков; повреждение педальных механизмов унитазов; течь вентилей, водопрочных и умывальных кранов; загрязнение и повреждение кипятильника; повреждения унитазов и умывальных чаш; неисправность механизмов подъема крышек унитазов. Баки, в ко- торых обнаружена течь, ремонтруют сваркой после снятия с вагона. При ремонте вагонов на заводе баки с вагонов снимают, осматри- вают и ремонтируют. Если поражены коррозией стенки в нижней части бака или имеется течь в сварных швах, то приваривают не бо- лее двух усиливающих накладок толщиной 0,8d (здесь d — толщина основного металла). Поврежденное при ремонте цинковое покрытие необходимо восстановить. Полуду баков, изготовленных из медных листов, при повреждении восстанавливают оловом. Унитазы и умывальные чаши перед ремонтом моют в нагретом до 40 — 50° С 2-процентным растворе каустика и затем ополаскивают чистой водой. 380
Водяные баки, соединительные и подводящие трубы умывальных чаш и унитазов после ремонта и установки на вагон промывают и де- зинфицируют 0,2-процентным раствором хлорной извести. После про- мывки и сушки стальные баки окрашивают. По окончании указанных работ на баки ставят трафарет с указанием даты и места осмотра. Кипятильники непрерывного действия при ремонте в депо и на заводах снимают с вагонов, разбирают, очищают от накипи и при не- обходимости ремонтируют поврежденные участки. В качестве средства для удаления накипи применяют раствор, составленный из 1,2 л ук- сусной кислоты и 6 л воды или из 1,8 л муравьиной кислоты и 5,4 л воды, или ингибированный 5-процентный раствор соляной кислоты. После растворения накипи кипятильник промывают содовым раство- ром, а затем — чистой теплой водой. Поврежденную полуду на вну- тренних поверхносгях кипятильников восстанавливают до толщины покрытия не менее 50 мкм, а цинкование осуществляют металлизацией или горячим способом. После ремонта и трехкратной промывки кипятильник заполняют водой и испытывают в холодном состоянии на стенде, а после монтажа на вагоне производится приемка в рабочем (горячем) состоянии. На корпус принятого кипятильника ставят трафарет (дата ремонта и про- мывки). В вентилях и кранах системы водоснабжения могут появиться не- плотности клапанов и пробок, износ сальниковой набивки и излом корпуса. При ремонте арматуры проверяют плотность прилегания кла- панов и пробок к соответствующим местам в корпусах. Гнезда клапанов и кранов проверяют специальными фрезами или развертками. После проверки притирают пробки и клапаны на станке. Для притирки на покрытую маслом поверхность клапана или пробки нанеся? тонкий слой мелко толченого стекла или пасты ГОИ и закрепляют деталь в зажиме станка. Притирка производится с чередующимися поворотами детали в обе стороны при лёгком нажиме. Притертые детали вытирают и проверяют качество сопряжения. Для этого наносят тонкий слой краски на поверхность пробки или клапана, ставят деталь в гнездо и поворачивают, слегка прижимая. Если краска равномерно распределилась не менее чем на 80% поверхности гнезда, значит, плотность соединения обеспечена. Притертую пробку или клапан смазывают машинным или другим минеральным маслом, устанавливают на место и собирают кран или вентиль. Сальники набивают пенькой, пропитанной таким же маслом. Неисправные фибровые прокладки заменяют новыми. Чтобы сальник не находился постоянно под давлением, необходимо правильно устанавливать вентиль при монтаже: вода должна посту- пать снизу вверх (под клапан). 102. Ремонт системы принудительной вентиляции Наиболее характерные неисправности в системе вентиляции ваго нов — загрязненность фильтров, воздухопровода, дефлектооов и вен- тиляциояныхфешеток з купе, ослабление крепления электродвигателя 381
и вентилятора на раме, грение и стук подшипник эв, вибрация венти- ля'шювгной' установки, износ' вала ротора вентилятора. При выполнении деповского и заводского эемонта вагона, а также после определенного времени работы вентиляционной установки в эксплуатации рабочие и запасные загрязненныцфил^ры снимают и от- правляют в цех. Там их моют в растворе каустической соды,“ополас- кивают теплой чистой водой, сушат и после осмотра и ремонта пропи- тывают минеральным маслом. Эти раооты производятся на автоматической поточно-конвейерной установкел где только эперация загрузки фильтров выполняется вруч- ную.’ В установке с пневматическим распределительным устройст- вом (рис. 202) обработка загрязненных фильтров производится на пяти позициях, где выполняются операции: промывка в растворе ка- устической соды, промывка в горячей воде; сушка; пропитка маслом; удаление излишков масла. Загрязненные фильтры по 20—30 шт. укладывают горизонтально в накопитель I. Затем с пульта включают приборы управления поточ- ной линией, и все последующие операции выполняются автома- тически. При поступлении фильтра на I позицию включается двигатель центробежного насоса <?, который засасывает из бака 2 подогретый до 90—95° С раствор каустической соды (2 кг соды на 1 м3 воды) и че- рез вращающийся патрубок с соплами подает на фильтр. Отработав- ший раствор очищается в фильтрующих устройствах и возвращается в бак. На II позиции фильтр промывают Чистой подогретой до 90° С во- дой. После очистки и нейтрализации вода возвращается в тот же бак для подогрева и последующего использования. Позиция III оборудована калорифером и вентилятором 4 для суш- ки фильтров подогретым до 60—80° С воздухом. На IV позиции фильтр пропитывается маслом. В зависимости от времени года применяется различное минеральное масло: летом —- Рис. 202. Автоматическая установка для обработки фильтров системы вентиляции вагонов 382
машинное марки С (ГОСТ 1707—51), зимой — турбинное марки Л (ГОСТ 32—74). Подогретое в баке 5 масло подается под зонт к соп- лам разбрызгивателя насосом под давлением 0,1—0,2 МПа(1—2 кгс/см2). Излишки масла удаляются из фильтра на V позиции под зонтом. Для э^ого с помощью вентилятора через трубы с отверстиями подается подогретый воздух. После удаления излишков масла фильтры с по- мощью пневматического толкателя попадают на транспортер и далее в контейнер. Производительность автоматизированной установки для обработки фильтров составляет 160 шт. в смену. Во время периодического ремонта вентиляционную установку демонтируют из вагона для осмотра, разборки и ремонта. Изно- шенные поверхности вала ротора вентилятора восстанавливают на- плавкой электродами 334 с механической обработкой. Затем вал вме- сте с установленными на нем роторами вентиляторов подвергают балансировке. Дисбаланс устраняют путем наплавки или приварки пластины соответствующей массы. Уравновешивание считается доста- точным, если при вращении на призмах ротор останавливается всякий раз в другом положении. Далее ротор вместе с валом проверяют на биение при вращении в центрах токарного станка. Величину биения измеряют индикаторами, которые размещают в местах установки подшипников и между коле- сами. Биение более 0,34 мм между колесами, 0,1 мм в местах посадки подшипников, 0,6 мм по кольцам ротора или 0,75 мм по лопаткам устраняют путем изгиба вала легким постукиванием деревянным мо- лотком или снятия лишнего металла карборундовым кругом. При периодических видах ремонта дефлекторы, вентиляционные решетки и каналы очищают от пыли и продувают сжатым воздухом. Для очистки воздуховода поочередно снимают вентиляционные решеткигв служебном отделении и пассажирских помещениях и через отверстия в потолке соплом-наконечником пылесоса вводят струю сжатого зоздуха в канал при включенном вентиляторе. Затем закры- вают вентиляционные решетки от первого до предпоследнего купе, а ре- шетку в последнем купе снимают и к отверстию в потолке присоединя- ют пылеотводный рукав, выведенный наружу. При снятых фильтрах и диффузорах включают вентилятор. Продувку можно считать выпол- ненной, если из рукава выходит чистый воздух. При периодическом ремонте вагонов все вентиляционные решетки в купе снимают, очищают от пыли и ремонтируют. Для очистки решет- ки погружают на 5 мин в ванну с нагретым до 80° С 5-процентным раст- вором каустической соды. Затем их моют до металлического блеска струей холодной воды под давлением 0,6 МПа (6 кгс/см2), сушат, пра- вят и при необходимости восстанавливают антикоррозионное покры- тие хромированием или никелированием. Дефлекторы очищают на месте без снятия с вагона. Для этого сни- мают их крышки и очищают все поверхности. Затем смазывают резьбу винтов. В процессе эксплуатации трубчатый воздухоподогреватель загряз- няется и покрывается ржавчиной. Доступные поверхности снятого 383
с вагона воздухоподогревателя очищают металлическими щетками и скребками и промывают проточной водой для удаления шлама и гря- зи, а затем с помощью пескоструйного переносного аппарата удаляют накипь и ржавчину. Трещины на трубах воздухоподогревателя в труднодоступных мес- тах заваривают после выемки секций из бака. Отремонтированный воз- духоподогреватель перед установкой в вагон опрессовывают водой под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2). При ремонте вагонов на заводах труб- чатые воздухоподогреватели заменяют на пластинчатые. После установки вентиляционного агрегата на вагон и сборки всех узлов и деталей системы вентиляции проверяют ее работу при мак- симальной и минимальной производительности вентилятора. Воздух должен поступать во Есе купе через решетки равномерно. В процессе эксплуатации агрегаты вентиляционной установки перед началом летнего и зимнего сезона подвергают ревизии, проверяют их состояние и производят необходимый ремонт. При этом действую- щие и запасные фильтры заменяют, всасывающие жалюзи, решетки и каналы воздуховода очищают от пыли, вентиляционную установку проверяют при работе с максимальной и минимальной нагрузкой. Про- веряют состояние и действие переключающих механизмов заслонок с постановкой их в положение «Лето» и «Зима» и температур у-подогре- ва воздуха, подаваемого внутрь вагона через калооифер зимой.
_______________ Раздел шестой ____________ ОКРАСКА ВАГОНОВ Глава XIX ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ И СПОСОБЫ ИХ НАНЕСЕНИЯ 103. Назначение защитных покрытий Покрытием называется тонкий слой неметаллического вещества или не подверженного коррозии металла, который нанесен на поверх- ность металлического или деревянного предмета. Покрытия бывают защитными и декоративными. Защитные покрытия предохраняют металлические конструкции от коррозии, деревянные — от гниения. Декоративные покрытия придают изделиям красивый внешний вид. Обычно покрытия выполняют одновременно защитные и декоратив- ные функции — тогда они называются защитно-декоративными, Металлические покрытия часто применяют для восстановления из- ношенных деталей. Неметаллические покрытия могут быть органичес- кими и неорганическими. К органическим относятся лаки и краски, а также резина и пластические массы. Неорганические покрытия пред- ставляют собой полученные на поверхности металлов неорганические •соединения (фосфаты, окислы и т. д). или покрытия на основе силикат- ных эмалей. Применение антикоррозионных покрытий имеет большое эконо- мическое значение. По данным мировой статистики ежегодные поте- ри черных металлов от коррозии составляют 1—2 % общего их коли- чества, находящегося в эксплуатации. Если учесть, что в железнодорожный транспорт нашей страны вло- жено около 50 млн. т. металла, то легко подсчитать, какое огромное количество его ежегодно безвозвратно теряется из-за коррозии. Име- ют место также большие потеси древесины от преждевременного гни- ения деревянных деталей. Вагонный парк железнодорожного транспорта работает в тяжелых эксплуатационных условиях. На него воздействуют атмосферные осад- ки, резкие колебания температуры в течение года, дымовые газы, влияют блуждающие токи. Все это способствует ускорению процессов коррозии и гниения материалов. Для продления срока службы всего вагона наиболее важно сох- ранить кузов — самую дорогостоящую его часть. На кузов вагона как снаружи, так и изнутри активно воздействует влага, поэтому его ан- тикоррозионные покрытия должны быть особенно стойкими. 385
Наружные покрытия должны иметь гладкую поверхность, к кото- рой хуже прилипают пыль и грязь. Пленка покрытия должна обладать такими механическими свойствами, которые позволят ей быть доста- точно эластичной, не пропускать влагу и газы, не препятствовать линей- ному расширению металла при колебаниях температуры, обладать способностью сопротивляться ударам, трению и царапанию в процес- се эксплуатации. Защитные покрытия должны стареть как можно медленнее, не рас- трескиваться, дольше сохранять глянец, не терять цвет. Их адсорбци- онная активность должна быть минимальной, адгезия — высокой. Срок службы покрытия зависит от многих факторов: качества очистки поверхности от посторонних наслоений перед на- несением покрытия и степени ее шероховатости; материала покрываемой поверхности; вида и состава покрытия; технологии и качества работ при нанесении покрытия; характера и условий воздействия среды, в которых покрытие экс- плуатируется. 104. Подготовка поверхности под защитные покрытия Антикоррозионная защита и достаточная сцепляемость покрытия с металлом или древесиной могут быть обеспечены лишь при хорошей предварительной очистке поверхности. Металлические поверхности очищают от ржавчины, окалины, ста- рой краски и грязи и обезжиривают, иногда фосфатируют. Масляно- жировые отложения сильно препятствуют адгезии, поэтому при их наличии защитная пленка легко отслаивается, а иногда на ее поверх- ности выступают грязные масляные пятна. Для обезжиривания применяются щелочные растворы или орга- нические растворители. Жиры под действием щелочи расщепляются на легкорастворимые в воде мыло и глицерин, а минеральные масла превращаются в стабильную тонкую эмульсию, которая легко смы- вается водой. Органические растворители растворяют жиры и масла. Поверхность перед нанесением лакокрасочного покрытия должна быть сухой. Наличие влаги под пленкой краски исключает хорошую ее прилипаемость и неизбежно вызывает коррозию металла. Хорошее качество подготовки поверхности под окраску обеспе- чивается фосфатированием — специальной обработкой металлических изделий фосфорной кислотой или растворами фосфатов марганца, же- леза, цинка или кадмия. В результате на поверхности металла созда- ется неорганическая защитная пленка. Этот метод подготовки поверх- ностей перед нанесением защитного покрытия применяется при пост- ройке вагонов. Способ зачистки деревянной поверхности зависит от вида защит- ного покрытия, под которое она готовится. Процесс отделки поверх- ности может состоять из следующих операций: сухое шлифование шкуркой после столярной обработки перед на- несением лака или политуры. Под масляные краски чистую поверх- ность можно не шлифовать; 386
шлифование ворса для более качественной отделки (шлифованную поверхность смачивают горячей водой или слабым раствором наша- тырного спирта и просушивают, поднявшийся ворс шлифуют); отбеливание для устранения темных пятен и полос при осветлении натурального цвета древесины (осуществляется смесью 20-процент- ного раствора перекиси водорода и 20-процентным водным раствором аммиака в пропорции 10 : 1); порозаполнение (поры древесины при сохранении ее текстуры за- полняют различными мастиками, поверхность протирают ветошью и просушивают. Порснаполнители бывают на масляной основе, лако- вой с добавлением столярного клея, казеино-канифольной и нитро- целлюлозной. Под спиртовые лаки используют восковые насты); крашение и морение с последующим порозаполнснием для вырав- нивания тона естественного цвета древесины или ее обработки под цен- ные породы дерева — красное дерево, орех, серый клен, дуб (произво- дится различными анилиновыми красителями, протравами и морил- ками). Б качестве дополнительных мер сохранения древесины можно применять консервацию и пропитку антипиренами. Консервацию древесины рекомендуется проводить для увеличения срока ее службы, так как тонкая пленка лакокрасочного покрытия не всегда препятствует проникновению спор -грибков и насекомыя в глубь деревянных изделий. Чтобы предохранить деревянные деталих их пропитывают специальными веществами — антисептиками. В качестве антисептиков применяется креозот, хлорированный нафталин, фтористый натрий, сернокислая медь и др. Имеются ком- бинированные соединения, например, «Уралит» — смесь 85% фторис- того натрия и 15 динитрофенола. Для консервации деревянных деталей пассажирских вагонов при- меняется антисептическая паста (примерный состав: фтористый нат, рий 44%, кузбасский лак 17%, водная эмульсия глины 39%), которая перед употреблением разбавляется водой. После нанесения на поверх- ность паста постепенно диффундируется в глубь древесины. Пропитка древесины антипиренами производится для придания ей огнестойкости. Антипирены при нагревании обволакивают поверх- ность изделия плотной корочкой или слоем негорючих газов, препятст- вующими доступу воздуха. Лучшими антипиренами являются бура и фосфорнокислый аммоний. Бура при нагревании сильно вспучивает- ся, выделяя пары воды, а затем сплавляется в стеклообразную массу. Фосфорнокислый аммоний выделяет аммиак и фосфорные кислоты, которые плавятся и покрывают поверхность огнезащитной пленкой. 105. Материалы, применяемые при нанесении лакокрасочных покрытий Лакокрасочные покрытия наиболее широко применяются при стро- ительстве и ремонте вагонов — их наносят на 90% всех покрываемых поверхностей. Эти покрытия дешевы и доступны, надежно защищают 387
металл от коррозии, а дерево от гниения и позволяют осуществлять любое цветное оформление как снаружи, так и внутри вагона. Ниже: указаны основные свойства лакокрасочных покрытий. Твердость пленки определяет механическую прочность по- крытия. Сопротивление пленки истиранию характеризуется временем истирания твердыми предметами. Прочность на разрыв обусловлена межмолокулярными силами внутри пленки и характеризуется временным сопротивлением разрыву. Гибкость пленки выражается величиной диаметра стержня, при изгибании вокруг которого материала с нанесенной пленкой она остается неповрежденной. Прочность на удар зависит от пластичности покрытия и силы сцепления его с металлом или с другим лакокрасочным слоем. Прилипаемость (адгезия) является наиболее важным качеством покрытия. Зависит она от силы взаимосвязи между ла- кокрасочной пленкой и поверхностью. Проницаемость пленок определяется временем прохожде- ния через них газа или жидкости. Блеск (глянец) зависит от качества поверхностного слоя пленки. При гладкой поверхности попадающие на нее световые лучи от- ражаются под одним углом, а при шероховатой поверхности — под раз- ными углами, в результате чего покрытие кажется матовым. Глянцевые покрытия лучше сохраняются в атмосферных условиях, чем матовые. Существуют оптимальные величины толщины покрытий, которые необходимо выдерживать. С уменьшением оптимальной толщины ухуд- шаются защитные свойства покрытия вследствие увеличения количест- ва микропор. При увеличении толщины покрытий ухудшаются их меха- нические свойства, хотя в ряде случаев защитный эффект будет выше. Стойкость к воздействию окружающей среды является главным показателем, определяющим качество лакокрасочного покрытия. За- щитный эффект покрытия зависит от свойства как пленкообразоза- теля, так и пигмента. Наибольшая стойкость достигается при исполь- зовании покрытий, инертных к действию окружающей среды и обла- дающих хорошей прилипаемостью к защищаемой поверхности. Лакокрасочные материалы состоят из следующих компонентов: пленкообразующие, которые создают защитную пленку на покры- ваемой поверхности после высыхания; растворители, применяемые для растворения плепкообразовате- лей до требуемой консистенции и улетучивающиеся в процессе обра- зования пленки; пигменты и красители, придающие покрытию нужную окраску; пластификаторы — вещества, придающие пленке дополнительную эластичность; наполнители — вещества, которые вводят в состав краски для луч- шего осаждения и закрепления пигмента на покрываемой поверхности; сиккативы — вещества, сокращающие время высыхания лакокра- сочных материалов на масляной основе. 388
Пленкообразующие вещества являются главной составной частью лакокрасочных материалов. Защитная пленка, соз- даваемая пленкообразозателями, должна обладать хорошей адгезией и быть прочной. Эта пленка служит одновременно и связующим для по- рошкообразных частиц пигментов и наполнителей лакокрасочного ма- териала. К пленкообразователям относятся олифы и лаки. Исходным мате- риалом для олиф служат растительные масла, обычно льняное и ко- нопляное, для лаков — различные смолы. Растительные масла разделяются на три группы: высыхающие (льняное, конопляное, тунговое), полу высыхающие (подсолнечное, хлопковое), и невысыхающие (оливковое, касторовое). Процесс высы- хания сырого льняного необработанного масла длится до 14 суток, а ко- нопляное сохнет еще дольше. При термической обработке этих масел с добавлением сиккатива получают натуральные олифы, которые вы- сыхают в течение одних-двух суток. Полунатуральные (экономичные) олифы представляют собой про- дукт обработки растительных масел путем нагрева до более высоких температур (полимеризация) или продувки воздухом (оксидация) с дополнительной обработкой серой в некоторых случаях (вулкани- зация). Пленки полунатуральных олиф отличаются от пленок нату- ральных большей глянцевитостью и твердостью. Водостойкость их также выше, однако эластичность они теряют быстрее. К этой группе относятся олифы оксоль, глифталевая, касторовая и др. Смолы являются пленкообразователямч не только для лака, ко входят в состав и других материалов (эмалевые краски, шпаклевки и т. п.)..Смолы бывают естественные (канифоль, шеллак, янтарь), искус- ственные (продукты переработки каменного угля, сланцев, древес- ной смолы) и синтетические (полихлорвиниловые, пентафталевые, ал- киднофенольные, эпоксидные и др.). Синтетические смолы по своим качествам не только заменяют при- родные смолы, но во многих случаях имеют самостоятельное значение. С их использованием получен весьма разнообразный ассортимент высококачественных лаков и эмалей, которые широко применяются в вагоностроительном и вагоноремонтном производстве. Растворители — органические летучие жидкости, раст- воряющие пленкообразующую основу лака или краски. Их вводят для того, чтобы придать материалу вязкость (консистенцию), необхо- димую для нанесения его на поверхность тонким равномеоным слоем. После нанесения покрытия растворитель полностью улетучивается из пленки. Разбавители и разжижители в отличие от растворителей раз- бавляют уже растворенную среду. На вагоностроительных и вагоноремонтных заводах и в вагонных депо применяются следующие растворители и разбавители: уайт-спирит, керосин, бензин — продукты перегонки нефти; ксилол, сольвент, толуол из группы ароматических углеводов; скипидар — продукт перегонки древесины; составные растворители и разбавители, например, 646, Р-4, РКБ-1. ' 389
Пигментами называются сухие красящие вещества, не раст- воряющиеся в пленкообразующей основе и придающие пленке лако- красочного материала необходимый цвет. Пигменты повышают твер- дость и прочность покрытия, уменьшают его водопроницаемость. Они оказывают влияние на скорость высыхания пленкообразующей осно- вы, а некоторые (например, окись цинка) защищают пленку от быстро- го разрушения. Различают пигменты естественные и искусственные. К естествен- ным пигментам относятся земляные краски, представляющие собой глины, окрашенные окислами металлов (главным образом окислами железа) в различные цвета от желтого до красно-коричневого — это охра, мумия, сиен? жженая, железный сурик. К искусственным пиг- ментам, которые получаются химическим путем, относятся белила цин- ковые, свинцовые, титановые и литопонные, кроны свинцовые и цин- ковые, лазурь, киноварь, свинцовый сурик. Большинство из них яв- ляются солями или окислами металлов. Красители в отличие от пигментов представляют собой орга- нические соединения, растворимые в пленкообразующем веществе и растворителях. Их используют для придания пленке цвета с сохра- нением в большинстве случаев прозрачности. Исключением являет- ся черный краситель -— нигрозин, который делает пленку в толстом слое непрозрачной. Пластификаторы (мягчители) — нелетучие компоненты, сохраняющиеся в пленке после ее высыхания и сообщающие ей плас- тичность и лучшую сцепляемость с поверхностью. Пластификаторы должны хорошо смешиваться с пленкообразующей основой, иметь высокую температуру кипения, быть нейтральными и химически стой- кими, обладать устойчивостью против действия света и атмосферных осадков, быть безвредными и не иметь неприятного запаха. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, трифенилфосфат, касте- роль, касторовое и хлопковое масла. Наполнители — это инертные веществ?, представляющие собой мелкодисперсные продукты, которые используют для разбав- ления слишком насыщенных и укрывистых пигментов, а также для удешевления красок и придания им некоторых дополнительных свой- ств. Не все наполнители обладают одинаковыми свойствами. Некото- рые из них повышают адгезию, атмосферостойкость, прочность и во- достойкость покрытий, ускоряют высыхание пленки. В качестве на- полнителей, повышающих антикоррозионные свойства покрытий, при- меняют тяжелый шпат, тальк, слюду и др. Сиккативами называются вещества, которые ускоряют вы- сыхание растительных масел и лакокрасочных материалов, содержа- щих эти масла, за счет поглощения кислорода воздуха и быстрой пере- дачи его маслу. Оптимальная скорость высыхания достигается при определенном количестве сиккатива. Введение сиккатива в больших количествах вызывает ускорение процесса старения пленки или может привести к ее липкости. В качестве сиккативов обычно применяют растворы свинцовомар- ганцевых солей нефтеновых кислот совместно с кислотами высыхаю- 390
щих или полувысыхающих масел в уайтспирите или скипидаре. Роль сиккативов хорошо выполняют также окислы и соли кобальта, цинка, никеля, кальция. К лакокрасочным материалам относятся грунтовки, шпаклевки, подмазки, мастики, масляные краски, лаки, эмали,. Грунтом называется первый слой покрытия поверхности ме- талла или дерева, который создает надежную антикоррозионную за- щиту и обеспечивает также высокую прочность сцепления с поверх- ностью изделия и с последующими слоями лакокрасочного покрытия. Грунтовки составляют из пигментов, растертых на олифе или лаке, с добавлением сиккатива и растворителя. От краски и эмали грунтов- ки отличается меньшим содержанием пленкообразующего вещества и большим содержанием пигмента. При постройке и ремонте вагонов применяются следующие основ- ные грунтовки для металлических поверхностей: грунтовка ГФ-020 — суспензия пигментов (железного сурика и цинковых белил) и наполнителя (талька) в глифгалевом или пентаф- талевом лаке с добавлением растворителя и сиккатива; грунтовки ФЛ-013 и ФЛ-ОЗ-К—суспензии различных пигментов и наполнителей в лаках на основе синтетических феноло-формальдегид- ных смол с добавлением растительных масел, растворителей и сикка- тива; грунтовки ВЛ-02 и ВЛ-023— суспензии пигментов и наполнителей в спиртовом растворе поливинилбутир ал я с добавками раствора хро- мовой и фосфорной кислот. Такие грунтовки являются фосфатирую- щими. Шпаклевки и подмазки представляют собой пасто- образную массу, состоящую из пигмента, наполнителя и лака с до- бавлением пластификатора или без него. Шпаклевка применяется для устранения неровностей на поверхности загрунтованных изделий. Для ее приготовления применяют порошкообразный мел, литопон, тяже- лый шпат, охру, железный сурик. На вагоностроительных и вагоноремонтных заводах и в вагонных депо в основном используют алкидную шпаклевку ПФ-002 красно-ко- ричневого цвета и шпаклевку розового цвета МС-006. Подмазка — это та же шпаклевка, но более густой консистен- ции. Употребляется сна для заполнения более крупных дефектов и щелей. Мастика (порозаполнитель) применяется при лакировке дере- вянных изделий внутреннего оборудования пассажирских вагонов с целью заполнения пор древесины. После покрытия мастикой требу- ется меньше лака, так как он уже не впитывается в поры. Мастика Представляет собой смесь связующего вещества (масляный или смо- ляной лак, нитроцеллюлоза, казеино-канифольная смесь) с тон- ко размолотыми наполнителями (тяжелый или легкий шпат, тальк, каолин и др.) с добавлением в некоторых случаях небольшого коли- чества пигмента для придания цвета. Для уменьшения шума, возникающего от вибрации кузова при дви- жении вагона, а также в качестве антикоррозионной защиты приме- 391
няются противошумные мастики, которыми покрывают внутренние поверхности металлических кузовов. К таким мастикам относятся: мастика 579 — смесь раствора битума, асбестового волокна и растительного масла. Наносится шпателем, кистью или распыляется в подогретом состоянии по грунтовке ФЛ-ОЗ-К или свинцовому сурику; мастика 580 — раствор нефтяного битума, асбестовой пыли с до- бавками смолы и вазелинового масла в уайт-спирите или толуоле. На- носится распылением; антикоррозионная мастика 213 — черная масса мазеобразной кон- систенции, состоящая из битумной основы (рубракса), асбестозой пы- ли, полуфабриката ЛО-ЗО и растворителя (уайт-спирит, толуол, ксилол). Наносится на внутренние поверхности вагонов по грунтов- ке ФЛ-ОЗ-К. Масляные густотертые краски представляют собой пасты, состоящие из соответствующего сухого пигмента (желез- ный сурик, мумия, охра), затертого на натуральной или полунату- ральной олифе с добавлением в качестве наполнителя тяжелого шпата. К масляным краскам относятся свинцовые, цинковые и литопонные белила, цинковый крон, густотертая киноварь. Свинцовый сурик за- мешивается на олифе непосредственно перед нанесением на поверх- ность. Перед употреблением густотертые краски разводят олифой до нуж- ной консистенции. Лаки-— это растворы естественных, искусственных или синте- тических смол в различных растворителях. После испарения раство- рителя или после сложных физико-химических процессов в пленке на поверхности, покрытой лаком, остается слой пленкиобразующего вещества. Лаки различаются по виду исп эльзуемого растворителя (спиртовые, скипидарные), по виду смолы (шеллачный, пер хлорвини- ловый, пентафталевый, бакелитовый), по назначению (покровные, под- готовительные, электроизоляционные и др.). При постройке и ремонте вагонов применяются лаки масляные и спиртовые, шеллачные, пентафталевые, битумные и специального назначения. Масляные лаки изготовляются на основе специально обработан- ных растительных масел и бывают жирные, средние или тощие. В жир- ных лаках масла значительно больше, чем смолы, в тощих смолы больше, чем масла. Пленки жирных лаков очень эластичны, отличают- ся хорошей атмосферостойкостью, поэтому их применяют для покры- тия наружных поверхностей и в качестве растворителей для эмалей (пентафталевый лак 170). Тощий лак менее эластичен, но образует более твердую пленку и используется для отделки внутренних поверхностей кузовов вагонов и мебели (масляно-смоляной лак 4 с). Лаки средней жирности упот- ребляются в качестве добавки в шпаклевку (шпаклевочные лаки 74 я 75). Битумные лаки представляют собой растворы черных смол и расти- тлтельных масел в органических растворителях. Используются для окраски узлов и деталей вагонов в черный цвет (лак БТ-577). 392
Кислотостойкий лак — это раствор асфальта или битума (или их смеси) и растительного масла в скипидаре, уайт-спирите или сольвенте. Таким лаком покрывают поверхности аккумуляторных ящиков (лак БТ-783). Шеллачный лак — раствор шеллака в этиловом спирте с добавле- нием канифоли. Предназначен для лакировки мебели и других дере- вянных изделий, не подвергающихся действию влаги. Цапонлаками называются бесцветные и окрашенные растворы нит- роцеллюлозы в органических растворителях. Применяются для защит- ного покрытия табличек с надписями внутри пассажирских вагонов. Жаростойкий лак состоит из смеси растворов кремнийорганиче- ской силиконовой смолы в ксилоле или толуоле и кремнийорганиче- ского пластификатора, разбавленного уайт-спиритом и ксилолом (лак ФР-9). При добавлении алюминиевой пудры получается жаростойкая эмаль, которая используется для покрытия электропечей, котлов ото- пления и т. п. Эмали, эмалевые или лаковые краски, особенно пентафталевые, широко применяются в вагоностроительном и вагоноремонтном про- изводстве. Поступают они в готовом виде и разводятся до требуемой вязкости уайт-спиритом или пентафталевым лаком. Эмалевые краски представляют собой пигментированные лаки. Вырабатываются они для наружных и внутренних покрытий, а также для различных специальных назначений. В зависимости от применя- емой лаковой основы эмали подразделяются на масляные, пентафта- левые, перхлорвиниловые, полиуретановые и т. д. Пентафталевые эмали марки ПФ-115 выпускаются различных цветов и отличаются хорошей атмосферостойкостью. Для повышения атмосферостойкости и улучшения глянцевитости пленки при нане- сении последнего слоя покрытия к эмали нужно добавлять лак ПФ-170 до 50% по массе. Эмалями ПФ-115 окрашивают кузова цельнометаллических ваго- нов, внутри и снаружи, а также детали и узлы внутреннего оборудо- вания. Перхлорвиниловые эмали обладают большой стойкостью к атмос- ферным воздействиям, к действию воды, масел, кислот, щелочей и аг- рессивных газов. Их наносят на поверхности металлические и дере- вянные. Однако они плохо прилипают к металлам. Нитроцеллюлозные эмали (624а, 660 и др.) применяются для окрас- ки некоторых деталей вагонов. Эти эмали быстро высыхают. Прежде чем нанести окрасочное покрытие, подготовленные поверх- ности грунтуют и шпаклюют. Грунтовку наносят ровным слоем толщиной 15—20 мкм без пропусков и подтеков. Рабочая вязкость грунта выбирается в зави- симости от способа нанесения его на поверхность — кистью или пуль- веризатором. Шпаклевание бывает локальное при выравнивании местных неров- ностей, сплошное, когда шпаклевка наносится на всю поверхность, и окончательное, когда производится выравнивание углублений на за- шпаклеванной и окрашенной выявительным слоем краски поверх- 393
ности. Шпаклевку наносят вручную шпателем или способом воздуш- ного распыления при помощи пистолета-распылителя слоем не более 0,5 мм. Более толстый слой высыхает неравномерно, растрескивается и отслаивается. Нельзя наносить последующий слой шпаклевки на невысохший предыдущий слой. Высохший слой шпаклевки шлифуют. Шлифованием обеспечивает- ся устранение всех неровностей. Отшлифованная поверхность стано вится гладкой. Шлифуют все слои лакокрасочного покрытия, за исклю- чением последнего. Шлифовать можно сухую и мокрую поверхность. В последнем случае обеспечивается большая произодительность ра- боты и лучшее качество поверхности. Шлифование производят вруч- ную водостойкой шлифовальной шкуркой или с помощью различных машинок шлифовальными дисками. Чтобы не уставали руки, машинки должны быть легкими или их надо подвешивать на специальных блоч- ных устройствах. Окраска осуществляется нанесением одного или нескольких сло- ев краски на подготовленную, загрунтованную, выправленную и от- шлифованную поверхность. Перед нанесением очередного слоя краски предыдущий слой шлифуют. Количество слоев лакокрасочного мате- риала, наносимого па поверхность изделия, определяется классом покрытия по ГОСТ 12549—67 и 7409—73. Краску нужно наносить тонким ровным слоем. В этом случае по- лучается более прочное сцепление слоев между собой и с поверхностью изделия. Если краска плохо укрывает поверхность, нельзя увеличивать тол- щину слоя, а надо нанести несколько слоев — до двух или трех. При высыхании толстого елся под поверхностной пленкой долго остается жидкая краска, что приводит к шероховатости поверхности или к об- разованию трещин. На вертикальных поверхностях при толстом слое краски образуются подтеки, сильно ухудшающие качество покрытия. Нельзя наносить последующий слой краски до полного высыхания предыдущего, в противном случае, на покрытии образуются трещи- ны. Каждый предыдущий слой должен быть тоньше, чем последующий, иначе ускоряется старение окрасочного покрытия, усиливаются на- прянкения при термическом и механическом воздействии на пленку, уменьшается сила ее сцепления с поверхностью. Лакировка осуществляется нанесением на поверхность обычно двух-трех слоев лака с промежуточным шлифованием. Первый слой лака активно впитывается древесиной или краской, поэтому для пер- вого слоя нужно применять лак повышенной вязкости. Последнее по- крытие выполняется лаком пониженной вязкости, который лучше рас- текается по поверхности и образует гладкую пленку. При высокока- чественной отделке лакированную поверхность полируют специальны- ми шлифовочно-полировочными или восковыми пастами. Полировку древесины производят с применением спиртовых ра- створов (политур) и специальных полировочных паст при помощи тампона вручную или на полировочных станках. Полировку поли- турой повторяют в течение 2—3 дней подряд с промежуточной суш- кой каждою слоя. 394
Полировочные покрытия по де- реву применяются для внутренней отделки некоторых мягких пасса- жирских вагонов, вагонов-рестора- нов и салонов. В последнее время часто вместо полировки на покрываемые поверх- ности наносят синтетические поли- эфирные лаки. Предварительно поверхности хо- рошо подготавливают, тщательно шлифуют и грунтуют, а иногда и подкрашивают водорастворимыми красителями под ценные породы дерева. Нанесение лака производится на специальных лаконаливных ма- Рис. 203. Головка лаконаливной ма- шины: 1 — отверстие для подачи лака под давле- нием; 2 — лакируемая поверхность шинах с двумя головками плотинного (рис. 203) или щелевого типа. Машины сборудовайы транспортерами для перемещения детали. В полуфабрикатный лак ПЭ-246 вводятся добавки — 3-процентный раствор парафина в стироле, инициатор полимеризации (для первой головки) и ускоритель (для второй головки). Нанесенный двумя головками тонкий слой лака выдерживается до желатинообразного состояния в течение 30 мин, после чего наносит- ся второй слой. Общий расход лака 250 г на 1 ма. Затем производится сушка при 18—23° С в течение 24 ч. Затвердевшее лаковое покрытие последовательно подвергают су- хому шлифованию мелкозернистой шкуркой, полируют пастой 290 и глянцуют полировочной водой. Все эти операции производятся на плоскополировальных станках. Обработанная таким образом поверхность соответствует 1-му клас- су отделки по ГОСТ 9.032—74. 106. Способы окраски Окраска вагонов и их деталей осуществляется следующими спосо- бами: вручную с помощью кистей и накатных валиков, окунанием, с помощью механических вальцев, воздушным и безвоздушным распы- лением, распылением в электрическом псле. Способ окраски кистями и накатными ва- ликами очень трудоемкий и малопроизводительный, поэтому по- степенно вытесняется более совершенными механическими спосо- бами. Следует отметить, что при окрашивании кистью достигается хорошее сцепление краски с поверхностью за счет втирания. Кисти бывают разной величины и формы в зависимости от назна- чения. На некоторых вагоноремонтных заводах и в вагонных депо для окраски пассажирских вагонов и деталей применяются поролоновые кисти и вместо кистей накатные валики, изготовляемые из поролона ЗЭ5
или цигейки. Особенно удобны такие валики при работе с водоэмуль- сионными красками. Окраска окунанием — самый производительный, де- шевый и легко применяемый способ. Окрашиваемый предмет опускают в ванну с красителем и_после извлечения дают возможность излишкам краски стечь. Этим способом окрашивают главным образом детали обтекаемой формы и небольших размеров, с которых хорошо стекает краска (рес- соры, пружины, детали тормозной рычажной передачи, плафоны ар- матуры освещения и т. п.). Окраска окунанием удобна при выполне- нии этой операции на конвейерной линии ремонта или изготовления деталей, а также при окрашивании деталей, для которых не требуется тщательная отделка поверхности. При окраске окунанием можно по- лучить пленку различной толщины, что зависит от вязкости и быст- роты высыхания краски и рода окрашиваемой поверхности. При окрашивании плоских предметов, например листовой стали, деревянной обшивки или досок пола вагона, применяется способ на- несения краски с помощью механических вальцев, между которыми пропускается окрашиваемый предмет. На вальцы непрерывно подается краска. Воздушное распыление является одним из распро- страненных способов нанесения краски на поверхность. Краску опре- деленной вязкости распыляют сжатым воздухом при помощи специ- альных аппаратов-краскораспылителей до мельчайших частиц, кото- рые с большой скоростью наносятся на окрашиваемую поверхность. Краска ложится тонким слоем, однако при этом происходит интенсив- ное образование красочного тумана, что является существенным не- достатком. Поэтому окрашиваемые изделия помещают в специальные камеры, оборудованные мощной вентиляцией и фильтрами для очистки воздуха, в том числе и водяными завесами. В комплект краскораспылительной установки входят: ручной пис- толет 1 (рис. 204), бак 3 для краски, оснащенный регулятором давле- ния 5 и мешалкой 4, масловодоотделитель 8 для очистки сжатого воз- духа, оборудованный предохранительным клапаном 7 и спускным краном 9, соединительные шланги 6 и 2 для подачи сжатого воздуха и краски. С целью уменьшения количества красочного тумана и потерь краски пистолет-распылитель следует держать от изделия на расстоянии 250—350 мм. Направление струи должно быть почти перпендикулярным к ок- рашиваемой поверхности. Включение распылителя производится нажатием на курок. При этом открывается воздушный клапан и воздух по каналам корпуса по- ступает в воздушную головку. При дальнейшем нажатии на курок отхо- дит игла и открывается коническое отверстие в сопле прохода краски. Такой порядок включения распылителя предотвращает выброс не- распыленных- капель краски. Способ безвоздушного распыления лакокра- сочных материалов заключается в том, что краска подается в распы- 396
Рис. 204. Схема краскораспылительной установки литель под большим давлением, поэтому сжатого воздуха для созда- ния красочного факела не требуется. Распыление осуществляегся в результате перепада давления от большой величины, под которой находится краска в баке, до атмосфер- ного на выходе из распылителя. Распылению способствует мгновен- ное испарение легколетучей части растворителя, сильно увеличиваю- щейся в объеме. Происходит мелкое дробление краски с незначитель- ным образованием красочного тумана. Полезное использование лако- красочного материала составляет 80—85%. Переносный аппарат безвоздушного распыления состоит из порш- невого пневматического двигателя 5 (рис. 205) с клапанным перек- лючателем подачи воздуха, насоса высокого давления 3, краскорас- пылителя 7, бака 8 для краски, воздухораспределителя 4, ротацион- ной воздушной турбинки 6 с мешалкой, шланга/ и фильтра 2. Воздухо- распределитель, снабженный трехходовым краном, редукторным кла- паном и манометром, служит для подачи сжатого воздуха в пневмати- ческий цилиндр двигателя и воздушную турбину. Отношение площадей поршней насоса и двигателя составляет 1 : 24, поэтому при давлении поступающего воздуха 0,5—-0,8 МПа (5—8 кгс/см2) статическое давление на краску увеличивается до 9—16 МПа (90—160 кгс/см2). На ремонтных заводах широко применяются установки УБРХ-1, изготовляемые Московским локомотиворемонтным заводом и Воро- нежским вагоноремонтным заводом им. Тельмана. Основные узлы 397
этой установки — пневмогидравлический насос высокого давления 6 (рис. 206), воздухораспределитель 5, бак 10 для краски и пистолет-рас- пылитель 14 со шлангом. Все узлы смонтированы на тележке. Воздух под давлением 0,4—0,5 МПа (4—5 кгс/см2) по магистрали 1 через разобщительный кран 2, регулятор давления 3 и трехходовой клапан 7 поступает в воздухораспределитель 5, откуда поршнем по трубе 4 нагнетается в пневмогидравлический насос. При этом в шланге низкого давления 11 с фильтром на конце соз- дается разрежение. В результате краска засасывается из бачка 10 и подается по трубам 9 в полость гидравлического цилиндра насоса. В дальнейшем при обратном ходе поршня краска сжимается и под дав- лением до 15—22 МПа (150—220 кгс/см2) через шланг высокого давле- ния 13 поступает в пистолет-распылитель. Давление краски контроли- руется по манометру 12. Для компенсации колебаний давления в уста- новке предусмотрен гидроаккумулятор 8. Окраска в электрическом поле основана на фи- зическом явлении переноса электрически заряженных частиц лако- Рис. 205. Аппарат безвоздушного рас- пыления ВИЗА-1 красочных материалов к изде- лию в электрическом поле высо- кого напряжения. Сущность процесса 'заклю- чается в следующем. Если к двум электродам, между кото- рыми имеется диэлектрик (газ, воздух), приложить противопо- ложные по знаку электриче- ские заряды, то в пространстве между электродами образуется электрическое поле, в котором носители зарядов — ионы пере- двигаются от одного электрода к другому. При достижении определен- ного напряжения возникает элек- трический разряд, который пред- ставляет собой незавершенный пробой разрядного промежутка. Этот разряд сопровождается появлением большого количест- ва светящихся точек, обрамляю- щих электрод в виде короны. Такой разряд называется корон- ным, а электроды, несущие коро- ну, — коронирующими. Сила, с которой электриче- ское поле действует на элемен- тарный заряд, в общем виде вы- ражается уравнением F = Eq, 398
где Е— напряженность электрического поля, В/м; q— заряд электрона, равный 1,6 • 10-19 Кл. Направление силы, с которой поле действует на заряженную час- тицу, совпадает с направлением электрического поля. По этим сило- вым линиям и перемещается электрический заряд. Если в качестве одного электрода использовать коронирующий электрод с отрицательным потенциалом, достаточно высокого напря- жения, а в качестве другого — подлежащую окраске поверхность с положительным потенциалом, который появляется на поверхности в случае ее заземления вблизи от отрицательных зарядов коронирую- щих электродов, и ввести в электрическое поле распыленную краску, то частицы краски приобретут отрицательный заряд и, двигаясь по силовым линиям, осядут равномерным слоем на поверхность. Для такого способа окраски характерно почти полное отсутствие ту манообразования. Вязкость окрасочных материалов при распылении в электрическом поле должна быть несколько пониженной по сравнению с вязкостью при обычном распылении и находиться в пределах 18—25 с по виско- зиметру ВЗ-4 при температуре 18—23° С. Кроме того, краска должна хорошо воспринимать отрицательные заряды, слетающие с корони- рующей кромки распылителя. Для этого окрасочные материалы раз- бавляют растворителем РЭ-1 или РЭ-4. Известны следующие способы окрашивания в электрическом поле: окраска пневматическими распылителями с установкой электрод- ной коронирующей сетки между распылителем и окрашиваемой по- Рис. 206. Установка УБРХ-1 для окраски подвижного состава 399
верхностью. На электродную сетку подается постоянный ток высокого напряжения отрицательного заряда, а окрашиваемая поверхность за- земляется. Электродная сетка выполняется из тонкой медной или Стали- ной проволоки диаметром не более 0,3—0f35 мм. Расстояние от рас- пылителя до электродной сетки должно быть 400—600 мм, расстояние от электродной сетки до окрашиваемой поверхности — 250 мм; окраска специальными быстро вращающимися электростатически- ми распылителями с пневматическим или электрическим приводом вра- щения. Постоянный ток высокого напряжения отрицательного заряда подается на корпус распылителя. Окрашиваемое изделие зазем- ляется. Если применяются пневматические распылители, то краска пода- ется в электрическое поле между окрашиваемой поверхностью и элек- тродной сеткой с помощью сжатого воздуха. Коронный разряд воз- никает на электродной сетке. Распыленные частицы краски приобретают отрицательный элект- рический заряд и осаждаются на окрашиваемую поверхность, заря- женную положительно. При использовании электростатических распылителей дозированное количество краски непрерывно подается насосом по шлангу на поверх- ности быстро вращающихся распылительных головок. Если приме- няются чашечные головки, то краска подается на внутреннюю по- верхность чаши, которая должна быть тщательно отполирована или хромирована. Постоянный, ток отрицательного заряда подается на корпус чаши. Благодаря^центробежной силе краска движется к кромке чаши в направлении ее вращения и механически распыляется в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Поскольку кромка чаши остро отточена, при подаче высокого на- пряжения происходит коронный разряд и ионизация воздуха. Тогда под действием высокого напряжения распыленные частицы краски приобретают заряд и конусообразным факелом движутся по направ- лению силовых линий электрического поля к окрашиваемой поверх- ности. Наилучшие результаты по осаждению краски и равномерности по- крытия получаются при соблюдении, отрицательного потенциала на коронирующих электродах в пределах 60—120 кВ и расстоянии между ними и окрашиваемой поверхностью 200—300 мм. Чем больше напряжение на электродах и чем меньше расстояние между ними и окрашиваемой деталью, тем больше коэффициент осаж- дения краски, т. е. отношение массы осевшей краски к массе распы- ленной. При напряжении на электродах 100 кВ и расстоянии между ними 250 мм коэффициент осаждения составляет 92%. Увеличивая на- пряжение или уменьшая расстояние, но до известного предела, за ко- торым может возникнуть искровой разряд, этот коэффициент можно приближать к 100%. 400
Глава XX ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАСКИ И СУШКИ ВАГОНОВ 107. Окраска пассажирских вагонов Наружная окраска кузовов пассажирских вагонов про- изводится по подготовленной поверхности. На вагоностроительных за- водах такая подготовка сводится к устранению налетов ржавчины и окалины на металлических листах обшивки и их обезжириванию. При ремонте вагонов подлежащую перекрашиванию поверхность очи- щают от отслоившейся и потрескавшейся краски и ржавчины, обмы- вают и также тщательно обезжиривают. Окраска новых кузовов цельнометаллических пассажирских ваго- нов снаружи производится по технологии, указанной в табл. 38. Восстановление наружного окрасочного покрытия пассажирских вагонов при ремонте осуществляют так. Все расчищенные места грун- туют и хорошо просушивают, затем протирают ветошью, смоченной уайт-спиритом, и выравнивают шпаклевкой, толщина слоя которой не должна превышать 0,Ь—1 мм. После сушки и шлифовки наносят второй слой шпаклевки с выравниванием местных углублений, который также тщательно просушивают и шлифуют. Далее поверхность кузова про- тирают и наносят выявительный слой краски. После сушки и полной шлифовки кузова выявленные места выправляют, сушат и шлифуют. Затем кузов вагона красят два раза (первый слой шлифуют). Окраску выполняют гемно-зеленой пентаерталевой эмалью (иног- да эмалями других цветов). Практикуется также сочетание двух цве- тов. Для шлифования используют водостойкую шкурку и применяют теплую воду. После окраски кузова окрашивают декоративные полосы или гоф- ры и наносят номерные знаки и надписи. Крышу, дефлекторы и свесы крыши окрашивают эмалью серого цвета, причем свесы два-три раза шпаклюют. Дубовые оконные рамы расчищают и’покрывают масляным лаком или окрашивают бежевой эмалью, а алюминиевые рамы с потемнев шей поверхностью промывают и красят алюминиевой пудрой на лаке. Раму вагона, пол снизу, подвагонное оборудование, подножки, раму упругой площадки окрашивают после очистки от грязи в черный цвет масляной краской. Внутренняя окраска пассажирских вагонов при ре- монте производится вручную с помощью кистей, меховых или поро- лоновых валиков по окончании всех ремонтно-сборочных операций. Предварительно вагон очищают от пыли, промывают тэплой’водой и протираю^ насухо. После’выцолнения столярных и других работ по- толки в купе и тамбурах, потолки и стены в туалетах расчищают, уда- ляя поврежденные слои краски, шпаклюют и окрашивают в белый цвет Покрытую лаком мебель, двери, окна, раскладку то вагону очи- щают от старого покрытия циклями, 'шлифуют шкуркой, покрывают мастикой и лакируют вновь. Если стены вагона покрыты линкрустом, 14 Зак. 832 401
Таблица 38 Наименование техноло- гических операций Оборудование, приспособ- ления, инструмент Используемые материалы Очистка от ржавчины Велосипедные тележки, Водостойкая шлифо- кузова и внутренних по- верхностей аккумуля- торных ящиков скамейки и ставлюги вальная шкурка Обезжиривание и про- тирка насухо кузова и аккумуляторных ящиков То же Уайт-спирит, ветошь Грунтование кузова и ак- Велосипедные тележки, Грунтовка ГФ-20 для на- кумуляторных ящиков пневматический распы- литель .или кисти ружных поверхностей, ФЛ-ОЗ-'К для внутренних, ХС-010 для акумулятор ных ящиков Шлифование кузова сна- Велосипедные тележки, Водостойкая шлифо- ружи по грунтовке шлифовальные машинки вальная шкурка Локальная и сплошная Велосипедные тележки, Шпаклевка ПФ-002 шпаклевка кузова снару- жи в три слоя шпатели -• • Нанесение антикоррози- Скамейки, ставлюги, ки- / нтикоррозионная ма- онной мастики на внут- ренние поверхности ку- зова сти, пневматический рас- пылитель стика Шлифование кузова сна- Велосипедные тележки, Зеленая эмаль ПФ-115, ружи и нанесение выяви- тельного слоя с после- дующей местной выправ- шлифовальные машинки, электростатический рас- пылитель, шпатели шпаклевка По»-002 кой Окраска крыши и акку- Велосипедные тележки, электростатический рас- Серая эмаль ХСЭ-26 муляторных ящиков внутри в два слоя пылитель, установка УБРХ-1 Очистка от ржавчины, Пневматический рас- Водостойкая шлифовать- протирка, грунтование пылитель, установка ная шкурка, уайт-спирит, и окраска в два слоя ра- мы и подвагонного обо- рудования УБРХ-1 ветошь, грунтовка ГФ-20, черная эмаль МС-17 Окраска кузова снаружи Велосипедные тележки, Зеленая эмаль ПФ 1’Ъ. в три слоя с помсжуточ- электростатический рас- водостойкая шлифовали- ной шлифовкой пылитзль ная шкурка, уайт-спирит, ветошь Окраска надоконных и Велосипедные тележки, Кремовая эмаль ПФ-115, подоконных гофров Е два слоя с промежуточной шлифовкой, нанесение надписей кисти, трафареты крон цинковый, уайт-спи- рит, ветошь, водостойкая шлифовальная шкурка Примечание. После каждой окрасочной операции производится сушка. 402
их красят в светлые тона. Поверхности, покрытые твердым пластиком, промывают, отделанные слоистым пластиком тщательно протирают влажным способом. Полы вагонов красят в коричневый цвет под цвет линолеума. Стены котельного отделения окрашивают в черный или серый цвет. • На время выполнения малярных работ внутри вагона необходимо включать вагонную вентиляцию. 108. Окраска грузовых вагонов Грузовые вагоны (крытые, полувагоны, платформы) при заводском ремонте окрашиваю'7’ маслянойя. красной краской снаружи два раза, а внутри — один раз-. Если доски кузова были предварительно про- тру нтованы, можно красить и снаружи один раз. Полы вагонов окраши- вают по грунту один раз. Разрешается окрашивать полувагоны и плат- формы перхлорвиниловыми эмалями в два слоя. Рамы вагонов окрашивают два раза черной масляной краской или один раз по грунту, или двумя слоями перхлорвиниловой эмали по грунту. Тележки окрашивают по грунту один раз в черный цвет. Кро- вельные листы грунтую1" с обеих сторон и после укладки на крышу окрашивают с наружной стороны два раза. Перед нанесением очередного слоя краски поверхности сушат. На высохший кузов наносят соответствующие надписи и знаки. Котлы цистерн снаружи грунтуют и окрашивают один раз: для пе- ревозки темных нефтепродуктов — масляной красной краской, свет- лых нефтепродуктов — в палевый цвет, кислот — черной краской с желтой полосой вдоль котла и желтым квадратом на днищах, биту- ма — в черный цвет с желтой полосой вдоль котла, метанола — эмалью желтого цвета. При деповском ремонте сплошную окраску кузовов ежегодно про- изводят только у цельнометаллических вагонов и кислотных цистерн. У вагонов других типов кузова полностью окрашивают только один раз за период между двумя заводскими ремонтами или между построй- кой и заводским ремонтом. В остальных случаях при деповском ре- монте окрашивают лишь места с поврежденной краской или поражен- ные коррозией. Кузова полувагонов с деревянной обшивкой окраши- вают только с наружной стороны. 109. Оборудование для окраски вагонов Для механизированной окраски применяют камеры стационарно- го типа и передвижные установки. Окрасочным инструментом служат воздушные и электростатические распылители. Передвижная окрасочная установка с ис- пользованием воздушных распылителей показана на рис. 207. Ее кор- пус 2 смонтирован на металлический раме 1 и может перемещаться на колесах 8 вдоль вагона. Для освещения рабочего места предусмотрены светильники 3. Установка оборудована системой вентиляции с гидро- 14* - 403
фильтром 7, когоры.» трубой 6 присоединяется к отводам 4 непоДвиж ного вытяжного канала 5. Засасывается воздух через решетку 9 При окрашивании вагона рабочий с распылителем в руках нахо- дится в открытом проеме установки. По мере окрашивания части ваго- на установка передвигается до следующего вентиляционного отвода. Для окраски вагонов в электрическом поле применяют стационар- ные камеры, передвижные самоходные и ручные переносные окрасоч- ные установки. Все они действуют по одному принципу и оснащены аналогичным электрическим оборудованием. Ручная переносная установка состоит из каскад- ного генератора, электростатического пистолета-распылителя и доза- тора. Генератор состоит из высоковольтного повышающего трансфор- матора и блока умножения, обеспечивающего дальнейшее увеличение напряжения и выпрямление тока. Рабочее напряжение до 80 кВ, ра- бочий ток 1ЬО мкА. Распылитель выполнен в виде эпоксидного корпуса 4 (рис. 208) с алюминиевой ручкой 13. Алюминиевая распылительная чаша 6 вра- щается электродвигателем /, который закрыт кожухом 2. Высокое на- пряжение подается по кабелю 9 к распылительной чаше через, ограни- чительный резистор 7 и бронзовую втулку 5. Валик электродвигателя электрически изолирован валиком 3 от чаши, находящейся под высо- ким напряжением, Краска из дозатора подается к корпусу клапана 15, откуда по трубке 8 поступает в распылительную чашу. Расход краски регули- руется перемещением иглы 14 клапана с помощью гайки 10. Рис. 20-. . 'ередвижная окрасочная установка с воздушными распылителями 404
При нажатии на курок 12 срабатывает микровыключатель 11, за- мыкающий цепь подачи высокого напряжения на чашу. Затем игла открывает канал для прохода краски. Расстояние от кромки чаши до поверхности изделия должно быть 200--250 мм. Дозатор предназначен для хранения и подачи краски к распыли- телю и представляет собой цилиндрический бак емкостью 20 л, за- крытый крышкой. В бак вставляется сменное ведро. Краска переме- шивается мешалкой и подается в распылитель давлением воздуха до 0,07—0,12 МПа (0,7—1,2 кгс/см2). Производительность установки по окраске составляет до 150 м2/ч. При наружной окраске вагонов установку рационально использовать с применением механизированной велосипедной тележки. Передвижная окрасочная установка смон- тирована на каркасе П-образной формы (портале), сваренном из про- филей стального проката. Установка снабжена механизмом передви- жения, оснащена высоковольтным оборудованием для создания элект- рического поля в зоне действия электростатических распылителей и насосным оборудованием для подачи и дозирования краски. Поверхно- сти вагона, не попадающие под действие электростатических распылите лей, окрашивают с помощью воздушных распылителей или кистью. Для очистки воздуха от токсичных паров растворителей и тумана краски установка оборудована мощной системой вентиляции с гидро- фильтрами. Загазованный воздух выбрасывается в вентиляционный короб, размещенный под перекрытием цеха. При включении установки башмаки токоприемника 2 (рис. 209) по- даю^ трехфазный ток напряжением 380 В от троллейных проводов 1 по кабелям 4 в понижающий трансформатор 3. На выводе этого трансфор- матора образуется однофазный переменный ток напряжением 220 В, который подводится к трансформатору 5 высоковольтного выпрямля- 405
ющего устройства. Этот трансформатор повышает напряжение до 140 кВ. Проходя далее через кенотронную лампу 6, ток на выходе из устройства преобразуется в постоянный напряжением до МО кВ. Накал лампы обеспечивается через специальный трансформатор 7. Из выпрямительного устройства ток высокого напряжения прохо- дит через ограничительные резисторы 9, изоляторы 10 и 11 и посту- пает к распылителям 13, создавая между чашей распылителя и стеной вагона электрическое поле. Расстояние между кромкой распылителя и стеной вагона 250—300 мм. Рис. 209. Схема передвижной установки для окраски пассажирских вагонов в электрическом поле 406
Установка перемещается посредством механизма 17. С каждой стороны портала установки смонтированы три распылителя. Привод- ной механизм 12 обеспечивает возвратно-поступательное движение распылителей в вертика льном направлении, что при перемещении пор- тала вдоль вагона обеспечивает их «растушевывающее» действие. По- дача краски к распылителям из бака 14 производится дозирующими устройствами 16 по трубкам 15. Оптимальная подача краски 90— 105 г/мин. Автоматический разрядник 8 предназначен для снятия остаточ- ного заряда с высоковольтного оборудования и электростатических распылителей после отключения от источника питания. Управление установкой и системой вентиляции осуществляется с пульта, располо- женного на портале. Габариты установки: длина 8000 мм, ширина 5600 мм, высота 8600 мм (со стойкой токоприемника). Потребляемая мощность 47,4 кВт. Скорость рабочего перемещения портала 2,5 м/мин, холосто- го 5 м/мин. Рабочее напряжение 100—105 кВ. Ток 5—8 мА. Существуют передвижные окрасочные установки, которые окра- шивают и крышу вагона. Для этого на них предусмотрены дополни- тельные распылители, смонтированные под потолком портала поперек вагона и направленные вниз к крыше. Передвижная установка может обслуживать несколько параллель- но расположенных путей, если проложить в цехе поперечные подпор- тальные пути, а портал оборудовать поворотными ходовыми колесами. Стационарная окрасочная камера в комплексе с сушильной камерой представляет собой окрасочно-сушильный аг- регат для окраски крытых грузовых вагонов и полувагонов. Окрасочная часть агрегата состоит из двух камер. В первой камере производится окраска рамы и ходовых частей с помощью пневмати- ческих распылителей вручную, во второй — окраска остальных поверх- ностей вагона в электрическом поле. Продолжением окрасочных камер является сушильная камера. Реверсивный конвейер с двумя приводными станциями 1 и 10 (рис. 210, а) подает вагон 2 в камеры пневматической окраски 5, элект- троокраски 8 и сушильную камеру 9. Камера пневматической окраски оборудована приямками, в кото- рых размещаются маляры и производят окраску ходовых частей и рамы через щели 7 в стене камеры. Против каждой щели расположено вентиляционное устройство 4 с гидрофильтром. Камера закрывается воротами 5, на потолке ее установлены два вытяжных вентилятора 6 с электроприводом. Окраска крыши крытого вагона, внутренних поверхностей стен и пола полуваюна производится чашечными распылителями 11 (рис. 210, б, в и г), которые управляются копирными механизмами. Наружные боковые стены крытых вагонов и полувагонов окрашивают пневматическими распылителями 13 (рис. 210, д и е) с применением коронирующих сеток 12. При ручной окраске рамы и ходовых частей также используют пневматические распылители (рис. 210, до). 407
в) Рис. 210. Стационарный окрасочно-сушильный агрегат и схемы окрас- ки грузовых вагонор 408
110 Основные мероприятия по охране труда при окраске вагонов Практически все растворители и"разбавители представляют собой горючие, а при большой концентрации паров токсичные и взрывоопас- ные жидкости, поэтому при работе с ними необходимо соблюдать ме- ры санитарной и противопожарной безопасности. Нужно обеспечивать хорошую вентиляцию помещений. Концентра- ция паров растворителей в помещениях, где работают люди, не долж- на превышать: для уайт-спирита — 0,3 мг/л, бензина — 0,3 мг/л, кси- лола — 0,1 мг/л, ацетона — 0,2 мг/л, скипидара — 0,1 мг/л. При работе в помещениях, где производятся окрасочные работы, нельзя пользоваться приборами с неисправной или не приспособлен- ной для данных условий электроарматурой, открытыми источниками огня. Не разрешается также выполнять сварочные работы. Не следует применять растворители с сильным или раздражаю- щим запахом. Все применяемые лакокрасочные материалы должны со- ответствовать требованиям утвержденных ГОСТов или ТУ и иметь паспорт. На каждой емкости с лакокрасочным материалом должна быть наклейка или бирка с его названием. При наличии свинца более 1% ставится штамп «Содержит свинцовые соединения». Приготовление рабочих смесей лакокрасочных материалов и раз- бавление их растворителями нужно производить только в краскопри- готовительном отделении, а хранить материалы в специальных кла- довых в плотно закрытой таре. При окраске пневматическими распылителями, а также при сухой расчистке старой краски и шлифовании поверхностей нужно пользо- ваться защитными очками и бесклапанным противопылевым респи- ратором. Очищаемые поверхности следует смачивать. Окрашивая крышу вагона вручную, обязательно надо применять предохранительный пояс. Перед выполнением окрасочных работ нужно смазывать руки за- щитной пастой (биологические перчатки), перед приемом пищи сни- мать спецодежду и мыть руки теплой водой с туалетным мылом. Раз- решается снимать с кожи рук небольшое количество краски тампоном, смоченным в уайт-спирите или керосине. Велосипедные тележки, переносные ставлюги, стремянки, лестни- цы и другие приспособления должны быть исправными и устойчивы- ми. Запрещается применять при окрасочных работах случайные пред- меты вместо таких приспособлений. Двери установки для окраски в электрическом поле и двери каме- ры, где располагается электрическое оборудование, должны быть сбло- кированы с высоковольтным устройством автоматического отключе- ния высокого напряжения при открывании дверей. Установки для окраски в электрическом поле оборудуют автома- тическим разрядником для снятия остаточного напряжения с высоко- вольтного оборудования и распылителей после отключения от сети. Окрасочные камеры и установки снабжают устройствами вытяж- ной вентиляции для удаления аэрозоля и паров растворителей. 409
til. Способы сушки лакокрасочных покрытий Процесс сушки происходит для различных материалов по-разному. У нитроматериалов и спиртовых лаков твердая пленка образуется за счет улетучивания растворителей. Эти материалы сохнут быстро. При образовании пленки масляных красок и эмалей различаются две фазы: вначале интенсивно испаряются растворители, на что уходит 10—20% времени сушки, а дальше происходят химические процессы окисления, конденсации и полимеризации, в результате которых полу- чается твердая пленка. Процесс сушки этих материалов в условиях нормальных температур идет медленно. Некоторым ускоряющим факто- ром является свет, поэтому в малярных цехах предусматривают обиль- ное естественное освещение. Сушку можно осуществлять естественным и искусственным спосо- бами. Естественная сушка происходит в помещении маляр- ного цеха при температуре 18—22° С и относительной влажности не более 70%. Естественная сушка длится довольно долго, непроизводи- тельно увеличивая общий цикл постройки или ремонта вагона. До- статочно сказать, что при заводском ремонте пассажирских цельно- металлических вагонов на все малярные операции по наружной окрас- ке, начиная с грунтовки и кончая нанесением надписей, расходуется около 40—50 чел-ч, а на сушку естественным способом требуется 200 ч. Поэтому такой способ невыгоден. Искусственная сушка осуществляется в специаль- ных камерах или установках, где создается повышенная температура и за счет этого значительно ускоряется процесс сушки. Предельные температуры сушки для масляных красок и лаков составляют ПО— 120° С, для глифталевых лаков и эмалей — 170—180° С. В помещениях, где производится сушка, нужно соблюдать макси- мально возможную чистоту, чтобы исключить прилипание взвешен- ных частиц пыли к свежеокрашенной поверхности. Существуют следующие способы искусственной сушки: конвекцион- ный, в электрическом поле и терморадиационный. Конвекционный способ сушки окрашенной поверх- ности осуществляется путем обдувания горячим воздухом в сушиль- ных камерах, оснащенных тепловентиляционными приборами. Тепло- носителем может быть пар, горячая вода, горящий газ или электро- нагревательные приборы. Недостатком этого способа является то, что процесс сушки начи- нается с поверхности покрытия. Образующаяся при этом поверхност- ная пленка препятствует испарению растворителя и увеличивает вре- мя сушки. При сушке в электрическом поле окрашенное из- делие помещают в индуктор, по обмотке которого пропускается ток промышленной или высокой частоты. В изделии возникают вихревые токи, нагревающие его. Процесс сушки идет от нижних слоев покры- тия к верхним, что способствует лучшему улетучиванию раствори- теля. 410
Недостаток этого способа — необходимость изготовления слож- ных индукторов и большой расход электроэнергии. Кроме того, таким способом можно сушить только обнаженные металлические кузова без внутреннего оборудования. Терморадиационная сушка или сушка инфракрас- ными лучами иногда называется сушкой панелями темного излучения, или сушкой отраженным теплом. Способ основан на поглощении инфракрасных лучей окрашенной поверхностью изделия. Лучи свободно проникают через слой краски и вследствие перехода лучистой энергии в тепловую нагревают металл изделия. Процесс сушки, как и в электрическом поле, идет от нижних слоев к верхним без образования пленки на поверхности покрытия и при свободном испарении растворителя. Термический эффект ускоряет процесс окисления и полимеризации краски. Для сушки вагонов применяют конвекционный и тсрморадцацион- ный способы. 112. Оборудование для сушки вагонов В качестве сушильного оборудования обычно применяют стаци- онарные сушильные камеры двух типов: тупиковые и проходные пери- одического действия, где окрашенные изделия в процессе сушки не перемещаются; проходные непрерывного действия, в которых изделия перемещаются в течение всего времени сушки. Для сушки вагонов при- меняются стационарные ту- пиковые и проходные камеры с конвекционным, термора- диационным или комбиниро- ванным способом нагрева, а также передвижные порталь- ные терморадиационные уста- новки. На рис. 211 показана кон- векционная сушильная каме- ра 3 с паровым обогревом, оборудованная створчатыми раздвижными дверями. Два агрегата 1 подают воздух, по- догретый паровыми калори- ферами, внутрь камеры по воз- духоводам 5. Холодный воз- дух отсасывается через кана- лы 2, уложенные вдоль про- дольных стен. *В камере уста- новлены паровые трубчатые нагревательные элементы 4 для прогрева стен с целью до- Рис. 211. Конвекционная сушильная камера 411
полнительной аккумуляции тепла. Бывают конвекционные камеры и с газовым нагревом. Во всех терморадиационных сушильных камерах и установках ин- фракрасные лучи исходят от источников (панелей) излучения, разме- щенных внутри камеры. Эти источники могут питаться любым высоко- температурным теплоносителем, способным нагреть их до 400 -500° С. При такой температуре возникают лучи с длиной волны 3,7-—5’мкм, обладающие наиболее эффективной проникающей способностью. Излучающими панелями служат стальные коробки с газовыми горелками или трубчатыми нагревательными элементами, а также труб- чатые электронагреватели с металлическими рефлекторными отража- телями, иногда — электрические лампы накаливания. Примером комбинированной терморадиационно-конвекциониой ка- меры с газом в качестве теплоносителя служит сушильная камера ок- расочно-сушильного агрегата Дарницкого вагоноремонтного завода. Сушка происходит за счет инфракрасного излучения газовых панелей ' и нагнетания горячей смеси продуктов сгорания и воздуха в камеру с помощью вентилятора. Наибольшее применение па вагоноремонтных заводах нашли термо- радиационные сушильные камеры и портальные установки с трубча- тыми электронагревателями. Портальная установка для сушки цельнометаллических пассажир- ских вагонов состоит из портала 2 (рис. 2’2), механизма передви- жения /, нагревательных панелей 3, вентиляционных каналов 4 и вентилятора 6. Загазованный воздух выбрасывается в короб 5. Управление установкой осуществляется с пульта 7. Подобная уста- новка имеется на Октябрьском электровагоноремонтном заводе. Нагревательные панели, оснащенные трубчатыми электронагре- вателями, размещены на внутренних боковых стенках портала. Каж- дый электронагреватель состоит из металлической трубки, внутри ко- 6 Рис. 212. Терморадиациональная сушильная установка для пассажирских вагонов 412
торой помещена нихромовая спираль. Концы спирали соединены с кон- тактными шпильками, выходящими с обеих сторон трубки через изо- ляторы. Полость трубки заполнена периклазом. Основанием каждой панели является каркас, изолированный со стороны нагревателей листовым асбестом. Нагреватели расположены в параболических полированных алюминиевых отражателях. Панели в средней части стены портала закреплены неподвижно, крайние могут поворачиваться на шарнирах для сушки торцовых стен вагона. Направление потока нагретого воздуха идет снизу вверх, поэтому при одинаковом нагреве панелей верхний пояс вагона будет всегда нагреваться значительно сильнее нижнего. С учетом этого предусмот- рен различный нагрев панелей по высоте. В результате получа- ются три температурные зоны: нижняя — 420° С, средняя — 250° С (учитывается наличие оконных проемов), верхняя — 350° С. Сушка вагонов происходит за несколько проходов. При передви- жении вагона на поверхности кузова происходит постепенное по- вышение температуры. Еремя сушки одного покрытия пентафталевой эмали за шесть проходов составляет 45—50 мин. Для сушки лакокрасочных покрытий на небольших поверхностях, а также подкрашенных мест при исправлении дефектов применяют небольшие передвижные и переносные щиты. Излучателями тепла в них служат трубчатые электронагреватели, электрические лампы накаливания, ртутно-кварцевые лампы и др. I Глава XXI ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ВАГОНОВ 113. Металлические покрытия Наряду с лакокрасочными покрытиями и синтетическими материа- лами при изготовлении и ремонте вагонных дегалей широко применя- ются другие виды защитных покрытий: металлические, стекловидно- эмалевые, полимерные. Металлические покрытия наносятся гальваническим способом, спо- собом погружения детали в расплавленный металл, натиранием на гретой поверхности металлом и металлизацией—нанесением на по верхность распыленной струи расплавленного металла. Гальванические покрытия используются для вос- становления (наращивания) изношенных поверхностей, а также в ка- честве декоративных покрытий металлических деталей внутреннего оборудования пассажирских вагонов и антикоррозионных покрытий различных крепежных деталей. Процесс нанесения гальванических покрытий предусматривает следующие технологические операции: очистка поверхностей детали от всевозможных наслоений, а под декоративное покрытие — качественная полировка; 413
химическое обезжиривание в горячих щелочных растворах каус- тической соды, тринатрийфосфата и т. п. Иногда добавляется опера- ция электрохимического обезжиривания; промывка в горячей и холодной воде; декапирование (травление) в растворах соляной или серной кисло . ты; промывка в холодной воде; нанесение покрытия в электролите; промывка в холодней и горячей воде; сушка. При нанесении многослойных покрытий, например медь — ни- кель — хром, обязательно следует тщательно промывать поверхнос- ти после нанесения каждого слоя Процесс гальванизации осущест- вляется в ваннах или в гальванических автоматах различных конструк • ций. Способом погружения в расплавленный металл обрабатываемого предмета наносят главным образом цинко- вые покрытия. Эти покрытия широко используются при массовом и непрерывном изготовлении листов кровли, различных баков и т, п. В процессе нанесения покрытия металл в ванне всегда должен быть в расплавленном состоянии. Это обстоятельство затрудняет использо- вание горячего способа цинкования на вагоноремонтных заводах. Способ металлизации является более практичным, хо- тя менее качественным. Он применяется на некоторых вагоноремонт- ных заводах и в депо, где стальные водяные баки напыляют цинком посредством электродуговых пистолетов-распылителей. Натирание нагретой поверхности метал- лом используется при лужении (покрытии оловом) кипятильников, моек вагонов-ресторанов, медных и латунных водяных баков. 114. Эмалирование Эмаль представляет собой непрозрачное белое или окрашенное легкоплавкое стекло. Эмалированием называется процесс нанесения тонкого слоя такого стекла на металлические изделия с целью предо- хранения их от коррозии. В вагоностроении и при ремонте вагонов стекловидные эмали при- меняются для покрытий корпусов и крышек унитазов, раковин, мо ек, деталей кухонных плит вагонов-ресторанов и различных табличек внутривагонного оборудования. Для стальных и чугунных изделий применяются технические эмали двух видов: гоунтовые и покровные. Грунтовые эмали служат для создания промежуточного силикат- нсго слоя между металлом и покровной эмалью. Грунтовая эмаль изо- лирует поверхность металла от воздействия коррозионной среды. На- личие такого промежуточного слоя улучшает сцепление покрытия и в целом способствует получению более прочных эмалей: этот слой ком- пенсирует механические и термические напряжения, возникающие между металлом и покровной эмалью. 414
Покровные эмали служат для защиты грунта от механических пов- реждений и.придают изделиям красивый внешний вид. Стекловидные эмали состоят из кремнезема и щелочей (основные компоненты) и ряда специальных веществ, увеличивающих стойкость покоытия, понижающих температуру его плавления, делающих эмаль непрозрачной, придающих ей ту или иную окраску и повышающих силу сцепления с поверхностью. В качестве щелочей применяются окислы натрия и калия. Для уве- личения стойкости используется глинозем (окись алюминия). Пони- жает температуру плавления борный ангидрид или окись бора. Непро- зрачность эмали обеспечивают глушители — фтористые соединения натрия, алюминия и кальция. В качестве красящих веществ приме- няются окислы железа, марганца, кобальта, меди, для белых эмалей— окислы олова, титана, сурьмы, мышьяка. Силы сцепления повышают окислы кобальта, меди, сурьмы и др. Наибольшее количество окислов металлов вводят в грунт. Технологический процесс эмалирования сводится к нанесению грун- товки на хорошо очищенную поверхность, предварительной сушке, на- греву детали в печи до температуры плавления грунта, охлаждению и нанесению слоя эмали с последующей сушкой , нагревом и остыванием 115. Полимерные покрытия Полимерные (пластмассовые) покрытия металлических вагонных деталей широко применяются взамен окрасочных или гальванических покрытий. В последнем случае экономятся дефицитные металлы — медь, никель, хром, кадмий и др. В качестве исходных материалов для пластмассовых покрытий слу- жат термопластичные полимеры и синтетические низкомолекулярные смолы в порошкообразном состоянии. Сущность нанесения полимерных покрытий заключается в сплав- лении напыляемого порошка, нагретого до температуры растекания, и его слипания с нагретой поверхностью детали. Толщина покрытия 0,2—0,45 мм. Полимерные покрытия обладают высокой адгезией и антикоррози- онными свойствами. Они придают деталям приятный внешний вид, поверхность получается слегка- блестящей, стойкой к механическим воздействиям. Как правило, эти покрытия хорошо противостоят агрес- сивным средам. Покрытия из чистых полимеров получаются прозрачными. Для придания им непрозрачности добавляют в качестве наполнителя дву- окись титана (сухие титановые белила), для подцветки в декоратив- ных целях— светостойкие и тепмостойкие красители и пигменты. В числе пигментов используются бокситы, придающие оттенок от свет- ло-песочного и бежевого до красновато-коричневого в зависимости от количества добавок, и сажа для получения серого цвета. Фталоци- аниновые красители зеленый и синий дают цвета салатный и голубой. Наносимый порошок должен обладать высокой дисперсностью, т. е. состоять из мелких и легких частиц. Для этого его тщательно 415
перетирают вместе с добавками в шаровых мельницах и затем просеи- вают через сито с расчетом получения зерен размером от 30 до 200 мкм. Существует несколько способов напыления: газопламенный, струйный, во взвешенном слое, в электрическом поле. Газопламенное напыление заключается ь том, что наносимый порошок проходит через пламя гаеовой^горелки, рас- плавляется и, направляясь на покрываемую поверхность, сцепляется с ней. Недостаток этого способа в том, что часть порошка сгорает, часть недостаточно расплавляется, поэтому покрытие получается неравномерным. Способ струйного напыления состоит в том; что на нагретую поверхность направляется струя смеси порошка и возду- ха. Этот способ применяется при нанесении покрытий на внутренние поверхности деталей, открытых с одной стороны, и на детали, имеющие форму, неудобную для погружения в ванну. Нанесение покрытий по взвешенном слое (кипящем или псевдокипящем), или вихревое напыление, осуществ ляется так. Предварительно нагретая до температуры растекания по- рошка деталь погружается во взвешенный его слой. Порошок, свобод- но обволакивая нагретую деталь, плавится и растекается по поверх- ности. образуя равномерное покрытие. Для окончательного оплав- ления порошка деталь помещают в нагревательную печь. Взвешенный слой получается при продувании воздуха через по- ристое днище сосуда (войлок, пористая керамика, микропористый пластик и др.), на которое насыпан порошок. В таком состоянии взве- шенный слой порошка напоминает кипящее молоко. Этот способ напыления имеет ряд преимуществ: небольшая про- должительность процесса напыления (5—1С с); можно напылять де- тали любых конфигураций; применяется простое оборудование; нет потерь порошка. Но для нанесения покрытий на крупные детали он непригоден. Напыление в электрическом поле осуществляет- ся следующим образом. Деталь подвешивается на заземленной под- зеске, а на электростатический пистолет-распылитель подается ток вы- сокого напряжения. Отрицательно заряженные частицы полимерного порошка направляются пс силовым линиям электрического поля и рав- номерно оседают на поверхности положительно заряженной детали. Полимер напыляется, как правило, на холодные детали с последу- ющим оплавлением в нагревательной печи. Этот способ наиболее прогрессивный, но для его осуществления требуется сложное оборудование. При постройке и ремонте вагонов применяются способы напыления во взвешенном слое и в электрическом поле. Технологический процесс нанесения покрытий во взвешенном слое заключается в следующем. Подготовка поверхности под покрытие про- изводится в камере 1 (рис. 213) дробеструйным способом. Затем детали обдуваются сжатым воздухом и поступают на стол 2, где места, не под- лежащие покрытию, изолируются силиконовым лаком, асбестом или фольгой. После этого детали помещают на подвески., 416
Рис. 213. Схема размещения оборудования для нанесения полимерных покрытий во взвешенном слое порошка Нагрев деталей производится в печи 3 до 300—350° С; напыление полимерного покрытия — в установке 4, куда подается через масло- водоотделитель 7 и калорифер 8 сжатый воздух для создания взвешен- ного слоя порошка. Установка 4 может быть оборудована устройством 9 для бортового отсоса воздуха. Из установки 4 напыленные детали по- ступают в нагревательную печь 5, где порошок оплавляется при 200— 250° С. На стеллаже 6 происходит охлаждение деталей. На рис.1214 показана конвейерная линия для покрытия деталей поливинилбутиралем в электрическом поле, функционирующая на Октябрьском электровагоноремонтном заводе. Линия оборудована подвесным конвейером 8. Установка для напы- ления состоит из каскадного генератора 4, ручного пистолета-распы- лителя 3, дозатора 2 с системой включения пистолета и двумя бачками для порошка, а также устройств вытяжной вентиляции 5. Рядом с тер- морадиационной печью для оплавления / расположен пульт управле- ния конвейером 7. Очистка деталейперед ^напылением производится в отдельно размещенной дробеструйной установке. На’линии имеется загрузочный стол 6, стол 9 и стеллаж 10 для готовых деталей. Каскадный генератор установки для напыления состоит из высо- ковольтного трансформатора и блока умножения. Рис. 214. Планировка конвейерной линии для покрытия деталей полимерами в электрическом поле 417
Трансформатор служит для увеличения подаваемого напряжения, а блок умножения обеспечивает его дальнейшее усиление и выпрямле- ние тока. Рабочее напряжение на выходе блока умножения и на распыляю- щей насадке пистолета составляет 40—45 кВ, рабочий ток — 150 мкА. Детали, подлежащие напылению, подвешивают на специальных подвесках на конвейер и в зоне действия установки наплавляют руч- ным пистолетом-распылителем. Порошок подается в пистолет под давлением 0,05—0,15 МПа (0,5—1,5 кгс/см2). По дополнительной трубке подается воздух под дав- лением 0,02—0,09 МПа (0,2—0,9 кгс/см2) к тангенциальным отверстиям в распыляющей насадке для создания завихрения порошка. По- рошок в дозаторе приводится во взвешенное состояние струей воздуха давлением 0,01—0,03 МПа (0,1—0,3 кгс/см2). Производительность ус- тановки составляет до 80 м2/ч. Напыленные детали постукают в проходную электронагреватель- ную печь, где порошок оплавляется и равномерно растекается по их поверхности. После выхода из печи горячие оплавленные детали, перемещаясь по конвейеру, подходят к месту съема почти остывшими. Способом напыления наносят полимерные покрытия на различные кронштейны, кожуха электрооборудования, детали спускного меха- низма унитаза, личинки замков и т. п. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ w 1. Амелина А. А. Устройство и ремонт вагонных букс с роликовыми подшипниками Изд. 4-е, М./«Транспорт», 1975. 288 с. 2. Б а л и н А. Ф. Поперечно-зинтовая прокатка кузнечных заготовок. М., Машгиз, 1959. 76 с. 3. Бородачев Н. А. Анализ качества и точности производства М., Машгиз, 1946. 340 с. 4. Васильев И. П. Окраска вагонов и локомотивов. М., «Транспорт», 1966. 314 с. 5. Винокуров В. А. Справочник по сварке. Т. 3, М., «Машинострое- ние», 1970. 504 с. 6. Гмурман В. Е. Введение в теорию вероятностей и математическую статистику. М., «Высшая школа», 1966. 273 с. 7. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К-, Соловьев А. Д. Мате- матические методы в теории надежности. М., «Наука», 1065. 524 с. 8. Д е н е л ь А. К- Дефектоскопия металлов. М., «Металлургия» 1972. 303 с. 9. Казарновский С. Н. Новые лакокрасочные материалы для ок- раски подвижного состава и перспективы их применения. Профилактический уход за окрашенной поверхностью. Окраска поверхностей в электрическом поле. «Труды ЦНИИ МПС», 1951, вып. 208, с. 4—65, 159—180, 181—205. 10. Коломийченко В. В., Голованов В. Г. Автосцепка подвижного состава. М., «Транспорт», 1973. 192 с. 11; Костецкий Б. И. Трение, смазка, износ в машинах. Киев, «Тех- ника», 1970. 395 с. 12. К р ы л о в В. И., Юдин С. Г. Оборудование литейных цехов. М., Машгиз, 1956. 387 с. 411
13. Мацкевич t. Д Технология судостроения. Л., «Судостроение». 452с. 14. Н а л и в а й к о П. Н. Новые устройства для повышения подготов- ки подвижного состава к ремонту. — В кн.: «Пути повышения прочности и на- дежности элементов вагонов» М., «Транспорт», 1968, с. 67—80. (Труды ХИИТа. Вып. 100). 15. Научная организация труда в вагонном хозяйстве. М., «Транспорт», 1968. 280 с. Авт.: А. М. Ножевников, В. Д. Алексеев, С. В. Аникин, И. Г. Зеленин, С. Г. Комаров. 16. Н и к о л ь с к и й Л. Н. Фрикционные амортизаторы удара. М., «Машиностроение», 1968, 168 с. 17. П а в л о в А. И. Судовые конструкции из алюминиевых сплавов. Л., «Судостроение», 1973. 291с. 18. Постников Л. П., Яссон Ю. Б., Рубин А. Г. Приме- нение полимерных материалов в вагоностроении. Рига, «Звайгзис», 1965. 88 с. 19. Радюченко Ю. С. Ротационное обжатие. М., «Машиностроение, 1972. 176 с. 20. Рейбма н А. И. Современные лакокрасочные материалы и уста- новки для их нанесения. Л., Лен. дом науч.-техн, пропаганды, 1971. 38 с. • 21. Ремонт вагонов на заводах. М., Трансжелдориздат, 1961. 363 с. Авт.: В. И. Б е з ц е н н ы й, В. А. Петров, М. Б. Сахаров, В. И. Ty- po в ц е в. 22. Рыжков Н. И. Производство сварных конструкций в тяжелом ма- шиностроении. М., «Машиностроение», 1970. 188 с. 23. Селиванов А. И. Основы теории старения машин. М., «Машино- строение», 1971, 408 с. 24. Скиба И. Ф. Экономическая эффективность новой, техники, орга- низации и технологии ремонта вагонов. М., «Транспорт», 1964, 244 с. * 25. Терешкин Л. В., Зеленин И. Г. Механизация и автомати- зация производственных процессов при ремонте пассажирских вагонов. М., «Транспорт», 1974. 286 с. 26. Чиркин В. В., Вершинский В. В. Технология вагоностро- ения. М., «Машиностроение»- 1970. 376 с. — 27. Вагоны. Изд. 2-е. М., «Транспорт», 1973. 440 с. Авт.; Л. A. UI а д у р, И. И. Челн оТ< ов, Л. Н. Никольский, Е. Н. Никольский, П. Г. П р о с к у р н е в, Г. А. К а з а н с к и й, В. Ф. Девятков. 28. Ш л я п и н В. Б., Емельянов Н. П., Крайчик М. М. Ремонт сваркой узлов и деталей железнодорожного подвижного состава. М., «Транспорт», 1975. 29G с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ А Абсолютный шаблон — см. Шаблон абсолютный Автоматическая сварка — см. Сварка автоматическая Адгезия лакокрасочного покрытия 388 Акт приемо-сдаточный 71 Алюминиевые сплавы (сварка) 342— 344 Антикоррозионные покрытия 385—393 Антипирены 387 Антисептики 387 Аппарат безвоздушного распыления краски 397, 398 — дробеструйный 100 Арматура водоснабжения, ремонт 381 Б Баббит кальциевый, расплавление 179 — — состав 180 -----механические свойства 180 Баки водоснабжения, материал 373 ----- сварка 374 — — защитные покрытия 374 -----ремонт 380 Балансировка вала вентилятора 383 — карданного вала 150 — колесной пары 133 — муфты сцепления 151 Барботаж 73 Безвоздушное распыление краски — см. Распыление краски безвоздуш- ное Боковая стена вагона, изготовление 306—310 Букса подшипников скольжения, литье 178 — ----- неисправности 191 ------- ремонт 194 Букса для роликоподшипников, де- монтаж 182—187 -------монтаж 172, 173 ------- неисправности 180, 181 ------- обработка 165—170 ------- ремонт 190 —------способы изготовления 164, 165 ----— типы 163, 164 Буферный комплект, дефекты 284, 285 ---- сборка 281 В Ведомость комплектовочная 72 Вентиляции система, очистка воздухо- вода 383 -------воздухоподогревателя 384 —------дефлекторов 383 — -----решеток 383 Вентиляция вагона, неисправности 381, 382 ----ремонт 382—384 Вероятность безотказной работы 30— 32 — появления отказа 30, 31 Вещества пленкообразующие -— см. Пленкообразователи Виды осмотра автосцепного устройст- ва 260, 261 Виды ремонта вагонов 49 — — колесных пар 140, 141 ----редукторно-карданных приводов 150 — роликоподшипников 190 ----тележек вагонов 213 Виды сварных соединений 56 Войлок технический — см. Материа- лы изоляционные Водоснабжения система, изготовление и монтаж 373, 374 ---- неисправности 380 ----ремонт 380, 381 Воздухоподогреватель трубчатый, ре- монт 384 Воздушное распыление краски — см. Распыление краски воздушное 120
Восстановление деталей гальваниче- ским наращиванием 61—63 ----- давлением 66 ------ механической обработкой 64 — — полимерными материалами 59 -----сваркой и наплавкой 53 ----- электрометаллизацией 60 Восстановление резьбы в отверстиях 65, 66 Время окупаемости дополнительных капиталовложений 70 Выщербины поверхности колес — см. Усталостные разрушения колес Деэмульгаторы 76 Диаграмма индикаторная запрессовки колес 124, 125, 128—130 Дисбаланс допускаемый вала венти- лятора 383 ----карданного вала 150 -----колесной пары 132 ----муфты сцепления 151 Долговечность вагона 39 Донное отражение ультразвука 157— 160 Дробеструйная очистка — см. Очист- ка деталей дробеструйная v Г Газопламенное напыление — см. На- пыление газопламенное Галтель оси 131 Гальваническое наращивание 61—64 Гаусса закон 17, 34 Гибка листов 294, 295, 343 — полос 294, 295 — профилей 293, 294, 343 Гидроциклон 76 Горячие трещины — см. Дефекты ли- тейные деталей Грение букс, причины 181, 191 Грунтовки 391 Д Давление контактное запрессовки 123, 124 Двери вагона (ремонт) грузового 356, 357 -------пассажирского 376 Дегазация -цистерны 84 Дезинфекция устройств водоснабже- ния 381 Демагнитизатор 190 Деповской ремонт вагонов 50 Детали из полимерных материалов (ремонт) 377—379 Дефектоскоп неразъемный 156 — разъемный 156 — седлообразный 156 — ультразвуковой 157, 158 Дефектоскопия люминесцентная 89 — магнитная 87, 155, 189 — рентгено- и гамма- 87 — сварных швов 331, 332 — ультразвуковая 87, 157—161 Дссректоскопная установка 157, 189 Дефекты деталей и узлов — см. Непс правности Дефекты литейные деталей 252 Деформации сварочные, виды 303, 304 — — способы устранения 304, 305, 317, 318, 330,‘335 Е Единая система технологической до- кументации (ЕСТД) 10 Ежегодный ремонт редукторно кар- данных приводов — см. Виды ре- монта редукторно-карданных прозо- дов 3 Заводской ремонт вагонов 50, 51, 365 Заготовки осевые 104 Задир шейки оси — см. Усталостные разрушения колес Закалка колес вертикальная преры вистая 117, 122 -----обрызгиванием водой 122 -----токами высокой частоты 146 Заневоливание пружин 210 Запрессовка колес 123, 126, 130 Затраты на ремонт вагонов, финанси- рование 51 Защитные покрытия — см. Покрытия защитные И Износ вагона аварийный 44 -----естественный 43—45, 136 -----моральный 44 Износ деталей, виды 45, 46 — допустимый и предельный 48, 49 — поверхности катания колес 145 —- узлов тележек вагонов, места 212 Ингибиторы 98 Индикаторная диаграмма — см. Диа- грамма индикаторная запрессовки колес Инструмент для разборки вагона 85 -----обмера колесных пар 136, ’45, 151 -----обработки осей и колес 146, 147 Интенсивность отказов 31, 32, 34 Испытание колес на сдвиг i27 ----- на удар 117 Испытание крыш на водонепроницае- мость 319, 320 листовых рессор 206, 208
— поглощающих аппаратов 256, 257 — пружин 209, 210 — системы отопления 379, 380 — трубчатого воздухоподогревателя — цистерн гидравлическое 342, 364 Испытание на растяжение, объекты 87 К Камера окрасочная 407 — сушильная конвекционная 411 -----с электронагревателями 412, 413 — — терморадиационная 412 Канифоль — см. Пленкообразователи Кантователи хребтовой балки 323— 325 Кантователь рамы вагона двухстоеч- ный 328, 329 ------- кольцевой 328, 330 —- — — с домкратами 328, 331 Карты технологические 11 Кипятильник вагона, ремонт 381 Коагулянты 76 Колесные пары, дефектоскопирова- ние 155—162 ----- допускаемые отклонения разме- ров 145 -----запрессовка элементов 123, 126, 127, 144 -----клеймение 149 — — механические свойства металла 104, 117, 122 -----наплавка осей 149 ----- обмер 151—154 — — обработка колес 144, 146 -----обработка осей 109—116, 143, 146 ----- окраска 150 -----освидетельствование 140, 141 ----- проверка колес на сдвиг 141 ----- распрессовка 141, 142 ----- способы изготовления элемен- тов 105, 117—122 -----срок службы 144—146 ’ -----термообработка колес 117, 122, 146 ----- технология ремонта 142 Консервация деревянных деталей 387 — колесной пары 150 Кондуктор для сборки рамы тележки 202 ------- хребтовой балки 323, 324 Котел цистерны, сварка 337, 338 Коррозионное выкрашивание колес — см. Усталостные разрушения колес Коррозия трения 123 Коэффициент вынужденного простоя вагона 36 — использования материала 26 422 — использования металла при рас- крое 296 — конструктивной преемственности 26 — стандартизации и унификации 26 — наладки и регулировки 39 — обеспечения технического контро- ля 39 — осаждения краски 400 — осмотра и обнаружения неисправ- ности 38 — ремонта и устранения неисправно- сти 38 — технического использования ваго- на 37 — готовности вагона 35 Красители, назначение 390 Краски масляные, состав 392 — эмалевые, состав и свойства 393 Креозот — см. Антисептики Кривая распределения погрешностей 17, 18 Критическая программа изготовления (ремонта) 71 Крыша вагона, испытание на водоне- проницаемость 319, 320- ----- способы изготовления 319 Ксилол — см. Растворители органиче- ские Кузов вагона, сборка — см. Сборка кузова Кузов деревянный (ремонт) крытого вагона 353—357 -------платформы 363 —------полувагона 357—361 Кузов из стеклопластика, способы из- готовления 345 ------- сборка 346 Кузов металлический (ремонт) пасса- жирского и рефрижераторного ваго- на 365—367 -------платформы 363 -------цистерны 364 Л Лабиринтное кольцо буксы, обмер 176 -------— размерные группы 177 Лаки битумные 392 — жаростойкие 393 -— масляные 392 — шеллачные 393 Лакировка поверхности 394 Лакокрасочные покрытия, свойства и состав 388 Листы алюминиевые, правка 342, 343 -----разметка 342 ----- резка 343 ----- сварка 343, 344 ----- способы соединения 342 Литейные дефекты'—см. Дефекты ли- тейные деталей
м Магнитная дефектоскопия — см. Де- фектоскопия магнитная Максимальный шаблон — см. Шаблон максимальный Маркировка (клеймение) деталей ав- тосцепки 276 ---- колес 149 ---листовых рессор 239 ----подшипников скольжения 192 ----— пружин 210 Масла растительные — см. Пленкооб- разователи Мастика, марки 392 — назначение 387, 391 — холоднотвердеющая (самотверде- ющая) 377 Материалы теплоизоляционные 366, 368—371 — отделочные 370, 372 Меднение 63, 64 Межремонтный период 51 Металлизация деталей — см. Электро- металлизация Механические свойства стали колес 177 — -----корпусов букс 177, 178 -------осей 104 -------пружин и рессор 206 Мипора — см. Материалы теплоизоля- ционные Моечная машина для вагонов грузо- вых 79 ----------пассажирских 76 Моечная машина для кипятильников и баков 98 ----— колесных пар 92, 94 -------корпусов букс 94 -------котлов отопления 99 -------роликовых подшипников 97, 175 -------тележек вагонов 90 Моечная машина ультразвуковая 74 ---- универсальная 89 Моющие вещества 72—74, 98, 171 Н Навар колеса — см. Усталостные раз- рушения колес Навивка пружин 209 Наволакивание металла — см. Уста- лостные разрушения колес Надежность вагона 27—25 Накат обода колеса — см. Усталост- ные разрушения колес — гребня остроконечный — см. Уста- лостные разрушения колес Накатывание осей 112, Ы4, 115, 131 Накипь, удаление 98, 99 Наклеп пружин 210, 241 Наплавка вибродуговая 57 — колес и осей 149 — порошковой проволокой 59 — пластинчатым электродом 266 Наполнители для красок 390 Напь;ление газопламенное 60 — деталей полимерами 416—418 Наработка вагона 33 — до первого отказа 31 — на отказ 33 Насос циркуляционный, ремонт 380 Натяг посадки втулки 244 -----колеса 123, 124, 126 Неисправности автосцепного устройст- ва 257, 258 — буферного комплекта 284, 285 — гидравлического гасителя колеба- ний 244 — деталей и узлов тележек 212, 213, 230, 239 -— колес 135—138 — кузова 352, 353 — механизма автосцепки 270 — осей колесных пар 137, 139 — переходной упругой площадки 285, 287 — поглощающего аппарата 272, 273 — подшипников скольжения 191 — рамы вагона 447, 448 — роликовых подшипников 180, 181 — тягового хомута 273 Неисправность вагона, состояние 29 Неуравновешенность тел — см. Дис- баланс Нигрозин — см. Красители, назначе- ние Никелирование 63 Норма времени техническая 14 — расхода металла 296 Нормальный закон распределения от- казов— см. Гаусса закон О Обжатие, операция 66 Обмывка вагона 73 Обработка кромок после резки 293 ----- перед сваркой 55 Обслуживание вагонов межремонт- ное 50 Обшивка кузова деревянная, ремонт 355 Окна пассажирских вагонов, ремонт 376, 377 Окраска вагона грузового 403 -----пассажирского наружная 401, 402 ---7---внутренняя 401, 403 Окраска колесной пары 150 — поверхности, нанесение покрытия 393, 394 Олифы — см. Пленкообразователи 49.4
Опись ремонта 72 Осадка, операция 66 Освидетельствование и осмотр колес- ных пар 140, 141 Осталивание 62 Остроконечный канат гребня — см. Усталостные разрушения колес Осциллограмма прозвучивания оси 159, 160 Отвал шейки оси — см. Усталостные разрушения осей Отказ вагона 28 Откол обода колеса — см. Усталост- ные разрушения колес Отопление водяное, изготовление и монтаж 372, 373 -----неисправности 379 — — ремонт 379 Охрана труда при изготовлении и ре- монте автосцепки 280, 281 --------обмывке 103, 162 ----------------окрасочных работах 409 --------подъемке вагона 103, 367 --------работе в котле цистерны 103, 367 --------работе на станках 163 --------работе с полимерными мате- риалами 346, 379 — •-----ремонте автотормоза 367 --------ремонте ходовых частей 247 —-------транспортировке колесных пар 162, 163 --------удалении накипи 99 -------- электросварке 163, 367 Очистка деталей деревянных 102 — — дробеструйная (дробеметная) 80, 99, 251 — — от накипи 98, 99 -----пескоструйная 101 -----подводным полированием 102 ----- сухим полированием 101 -----термическая 80 —- — химическая 80, 98 Очистка каналов системы вентиля- ции 81 П Павинол — см. Материалы отделоч- ные Параметр потока отказов 32, 33 Паспорт ремонта вагона 72 Паста антисептическая 387 — для очистки эмалевых покрытий 80 Пенопласты вспенивающиеся 368 — самозатухающие 366 Пенополиуретан 368 Переходная упругая площадка 281, 282, 284 Перчатки биологические 409 Пигменты 390 Питтинг 150 424 Планово-предупредительная система ремонта 49, 50 Пластик бумажно-слоистый — см. Ма- териалы отделочные -----механическая обработка 372 Пластификаторы (мягчители) 390 Пленка лакокрасочная, свойства 388 — полиамидная — см. Материалы теплоизоляционные Пленкообразователи 389 Плиты древесноволокнистые — см. Материалы отделочные Погрешности изготовления, классифи- кация 12, 16 — сборки 18 Подбор колес приточкой 127, 143, 144 -----селективный 127 Подбор рессор и пружин 242, 2^3 Подготовка поверхности под окраску 386, 387, 393, 394 Подрез гребня вертикальный 136 Подшипники роликовые, дефекты 180 ----------обмер перед монтажом 171 ----- осмотр 188 -----— размерные группы 176 ----- расконсервация 171 ----- устранение неисправностей 190 Подшипники скольжения, дефекты .191 -----заливка баббитом 179, 180, 192 -----способы изготовления 179 ----- устранение дефектов 192 Пол вагона — см. Ремонт пола Ползун — см. Усталостные разруше- ния колес Полирование деталей алюминиевых 101 -----подводное 101, 102 -----деревянных 394 Покрытия защитные, материалы 387—• 393 — — назначение 385, 386 -----нанесение 393 —395 -----подготовка поверхности 386, 387 ----- свойства 388, 414, 415 Покрытия полимерные, способы нане- сения 416 — полировочные 395 Порозаполнители — см. Мастика Порошок ферромагнитный 155 Поры газовые — см. Дефекты литей- ные Поточная линия демонтажа букс 187, 188 -----нанесения полимерных покры- тий 417 -----обработка фильтров вентиляции 382 Поточная линия ремонта автосцепки 279, 280 --------колесных пар 147, 148 --------полувагонов 359 -361 --------рычажной передачи 235
-------тележек грузовых вагонов 215—217 -------тележек пассажирских ваго- нов 225—227 Поточная линия сборки гележек КВЗ-ЦНИИ 204—206 ----------ЦНИИ-ХЗ-О 197, 198 Правка, операция 66, 67 Правка проката листового 288, 342 -----профильного 288, 343 Правила безопасности при работах — см. Охрана труда Преобразователи (разрушители) ржавчины 80 Прибор для промывки цистерн 84 Припуск под накатку 131 Приспособление для постановки по- глощающих аппаратов 276 Прозвучивание колесных пар — см. Дефектоскопия ультразвуковая Прокат колеса неравномерный 137 — — ступенчатый 136 Производительность дуговой свар- ки 54 Производственный процесс постройки и ремонта вагонов, общее поня- тие 6, 7 Профили прокатные сортамент 297— 300 Пьезоэлектрический эффект 157 Пьезоэлементы 157 Пылеотсасывающая установка 81 Р Работоспособность вагона 29 Разборка вагона при ремонте 86 Развертывание, операция 64 Раздача, операция 66 Размагничивание деталей 156, 157, 190 Размерная цепь 19—21 Размеры ремонтные 64, 65 — нормальные 64 Разметка проката 288 Раковины — см. Дефекты литейные- деталей Рама вагона, дефектоскопирование сварных швов 331, 332 -----замер прогиба 350, 351 -----неисправности 347 — — правка после сварки 330 -----правка при ремонте 349, 350 -----ремонт сваркой 347—349 — — сборка 323, 325 — — сварка при изготовлении 326, 327, 328 — — способы изготовления 320 -----технология изготовления 321, 322 Рас, ыление краски безвоздушное 396, 397, 404—407 -----воздушное 396 Распылитель электростатический 400, 405 Расчет критической программы ремон- та 71 — технологической себестоимости де- тали 69, 70 — экономической эффективности ре- монта 68 Растворители накипи 98, 99 — органические 71, 73, 389 Расформирование колесной пары 141 Ревизия букс 182 — устройств вентиляции сезонная 384 Регулировка зазоров в скользунах те- лежки 206 ' Редукторно-карданный привод, ре- монт 150, 151 Режим сварки дуговой 54 — — автоматической 55 Резиновые баллоны суфле, ремонт 285, 287 Резка проката, способы 289—292 Ремонт деревянного пола крытого ва- гона 355, 356 --------пассажирского вагона 366 —-------платформы 363 —-------рефрижераторного вагона 366, 367 Ремонт пола из стеклопластика 377, 378 Ремонтный цикл — см. Цикл ремонт- ный Ремонтопригодность вагона 37 Ролики упрочняющие 131 Рубероид — см. Материалы теплоизо ляционные С Саморасцеп автосцепок, причины 259, 260 Сборка кузова блочная 335 ----- секционная 333—335 ----- способы 332 — — схема 333 Сборка механизма автосцепки 254, 255 — поглощающего аппарата 256 Сборка тележек грузовых вагонов 197, 198, 221—225 -----пассажирских вагонов 204—206, 236—238 Сварка автоматическая 55, 311, 328, 344 — газовая и газопрессовая 58 — кислородно-ацетиленовая 58 — контактная 57, 312 — ручная дуговая 53 Сварка при изготовлении боковых стен вагона 311 425
-------- кузова грузового вагона 312, 314, 353, 354 — кузова пассажирского вагона 355, 366, 373, 380 --------котла цистерны 337, 364 --------рамы вагона 322, 347—349 Сварка при ремонте буферного ком- плекта 284, 285 --------корпуса автосцепки 263, 264 --------механизма автосцепки 270 --------поглощающего аппарата 273 --------тягового хомута 273. 276 --------тележек грузовых вагонов 218, 220, 221, 243 --------тележек пассажирских ваго- нов 227—229, 230, 233—235, 241, 243, 245, 247 Сварка деталей из серого чугуна 58 Сварочные деформации — см. Дефор- мации сварочные Сварочный автомат 266, 267 Себестоимость восстановления дета- ли 67 — сборочной операции 13 — технологическая 69, 70 Сепарация дроби 81 Сиккативы 390 Система ремонта вагонов 49 Склеивание деталей из алюминиевых сплавов 60, 344 Смесь стержневая 178 — формовочная 253 Смолы—см. Пленкообразователи Сода каустическая 73 Сольвент — см. Растворители органи- ческие Сохраняемость вагона 29 Сплавы алюминиевые, группы 342 Способы восстановления деталей, классификация 52 — отливки букс 164, 165 — отливки деталей автосцепки 249 — окраски деталей 395—400 Срок гарантии изделия 40 -----колесной пары 130 Срок службы вагона 40—42 --------оптимальный 41—43 Станок для балансировки колесных пар 133, 134 Стекловата — см. Материалы тепло- изоляционные Стеклопластик 344, 345 Стенд для обмера колесных пар 152, 153 -----разборки рессорного подвеши- вания 227 . -----ремонта корпуса автосцепки 265 -----ремонта надрессорной балки 230. 231 — — ремонта рамы тележки 227, 228 — — сборки стен кузова 316 426 -----сварки котла цистерны 337, 338, 341 -----ультразвуковой дефектоскопии 162 Сушка лакокрасочных покрытий, спо- собы 410, 411 Схема резки листов 290 -----полос 291 Т Тележки (изготовление и сборка) гру- зовых вагонов, 195—198 ----------пассажирских вагонов 200—206 Теплоизоляция кузова, ремонт 366, 370 Термообработка деталей автосцепки 251, 252, 254 — корпусов букс 172 — пружин 209, 241 — рессор 207, 208, 240 Технический ресурс 40 Технология изготовления колес 117 -----осей 105—108 Толуол — см. Растворители органиче- ские Точность технологического процес- < са 12 — обработки 16 Трение, процесс 43, 44 Трубопроводы полиэтиленовые, изго- товление 374 -----ремонт 377 Трубопроводы стальные, изготовление 373 -----ремонт 380 У Уайт-спирит—см. Растворители орга- нические Ультразвуковая дефектоскопия 87, 158—161 — очистка 74 Упрочнение пружин 210 «Уралит» — см. Антисептики Усилие запрессовки колеса 124 — накатывания оси 131 Усталостные разрушения колес 136, 137 -----осей 137, 139 Установка контактной сварки стен 315 — краскораспылительная 396, 397 — наплавки автосцепки 266, 268 — с воздушными краскораспылителя- ми 403, 404 — с электростатическими краскорас- пылителями 405—407 — окрасочная переносная 404, 405 — пылеотсасывающая 81, 82 Устранение дисбаланса — см. Балан- сировка
ф Фильтры вентиляции, очистка 382 Финансирование затрат на ремонт ва- гонов 51 Флотатор 76 Флюсы 55 Форма литейная земляная 249, 250 — — корковая 253 Форма сварных швов 56 Формовка деталей 249 Формирование колесных пар, способы 126, 127, 143 Фретипг-коррозия 123 X Химический состав стали букс 178 —------деталей тележек 195, 198 ------- колес 109 -------рессор и пружин 206 Холодильник литейной формы 252 — подшипника 192 Хребтовая балка, изготовление 320— 322 Хромирование 61 Ц Цапонлаки 393 Цепь размерная — см. Размерная цепь Цикл ремонтный S1 Цистерна, гидравлическое испытание 364 — изготовление 336—342 — неисправности 353 — ремонт котла 363, 364 Ш Шаблон абсолютный 136 — максимальный 145 Шаблоны для проверки автосцепки 274, 275 Шеллак — см. Пленкообразователи Шероховатость обработки колеса 125 -----оси 125, 131 Шпаклевание, процесс 393, 394 Шпаклевка, материал 391 Штамповка букс горячая 165 — колес 118—122 — холодная 296, 301, 302 Э Электроискровая обработка 64 Электрометаллизация 60, 61 Экономический эффект восстановле- ния детали, расчет 67—71 Эмали 393 Эффективность дополнительных капи- тальных вложений 69
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ................................. 3 ---------- РАЗД ЕJI П ЕТ В Ы Й ---------------- НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ВАГОНОСТРОЕНИЯ И РЕМОНТА ВАГОНОВ Глава I. Производственные и технологические процессы вагоностроительного и вагоноремонтного производства 1. Понятие о производственном и технологическом процессах 6 2. Проектирование технологических процессов и составление технологической документации........................... 8 3. Параметры технологического процесса изготовления и ремонта вагонов....................................... 12 4. Пути повышения производительности процесса . . . . 14 Глава II. Точность в вагоностроении и при ремонте вагонов 5. Общие сведения.......................................15 6. Точность механической обработки......................16 7. Точность сборки и расчет размерных цепей............18 8. Методы сборки........................................21 9. Взаимозаменяемость в вагоностроении и при ремонте вагонов................................................25 10. Технологичность вагонных конструкций и оценка тех- нологичности ...........................................25 Глава III. Надежность, долговечность и ремонтопригодность вагонов 11. Основные понятия и определения......................27 12. Количественные показатели надежности вагонных кон- струкций ...............................................29 13. Ремонтопригодность вагонов..........................37 14. Долговечность вагона и его частей...................39 15. Определение сроков службы вагона и его частей .... 41 Глава IV. Износ вагона и его частей 16. Виды износов и причины их возникновения.............43 17. Зависимость износа частей вагона от времени работы . . 46 18. Предельный и допустимый износ.......................48 428
Систем'.., вйДы Й сроки ремонта вагонов............49 20. Технико-экономическая сущность системы ремонта ва- гонов .................................•...............51 Глава V. Способы восстановления изношенных деталей вагонов 21. Общие положения................................. 5- 22. Восстановление деталей сваркой и наплавкой........53 23. Восстановленье деталей полимерными материалами . . 59 24. Восстановление деталей электрометаллизацией . . . . 60 25. Восстановление деталей методом гальванического нара- щивания .............................................’ • 61 26. Электроискровая обработка деталей.................64 27. Восстановление деталей механической обработкой ... 64 28. Восстановление деталей способом давления..........66 29. Разработка технологического процесса и выбор рацио- нального способа восстановления деталей................67 . -А- Глава VI. Подготовка вагонов к ремонту и дефектовка деталей .30. Приемка вагонов в ремонт и определение их технического состояния...........................................71 31. Обмывка и очистка вагонов, их узлов и деталей перед ремонтом...............................................72 32. Технология наружной обмывки вагонов...............76 33. Очистка пассажирских вагонов от старой краски, продук- тов коррозии и накипи................................- 79 34. Технология внутренней очистки и промывки вагонов 81 35. Технология разборки вагонов.......................84 36. Обмывка и очистка узлов и деталещвагоног..........89 37. Основные мероприятия по охране труда при обмывке, очистке вагонов и выполнении разборочных работ . . . 103 ------------- РАЗДЕЛ ВТОРОЙ----------------------------— ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ КОЛЕСНЫХ ПАР И БУКСОВЫХ УЗЛОВ Глава VII. Технология изготовления осей и цельнокатаных колес 38. Изготовление осевых заготовок.....................104 39. Механическая обработка осей.......................109 40. Технические условия и материалы, применяемые при изготовлении колес....................................109 41. Технология изготовления колес................... 117 Глава VIII. Формирование колесных пар 42. Основные требования к качеству соединения элементов при формировании колесных пар...................... . 123 43. Теоретические основы напресссвки колеса на ось . . . 123 44. Технология формирования колесных пар ........ 126 45. Пути увеличения срока службы колесных iiap........130 Глава IX. Ремонт колесных пар и редукторно-карданных приводов 46. Основные требования, предъявляемые к колесным парам в эксплуатации...................................... 135 47. Классификация дефектов колесных пар...............135 429
48. Система осмотра, освидеФельствоьания и ремонта колес- ных пар...........................................140 49. Технолохия ремонта колесных пар...............141 50. Ремонт редукторно-карданных приводов..........150 51. Контроль качества ремонта колесных пар........151 52. Основные мероприятия по охране труда при ремонте ко- лесных пар........................................162 Глава X. Изготовление и ремонт буксовых узлов 53. Технология изготовления корпусов букс для подшипни- ков. качения......................................163 54. Технология монтажа буксовых узлов на колесных парах 171 55. Технология изготовления букс с подшипниками сколь- жения ............................................177 56. Износы и повреждения буксовых узлов с роликовыми подшипниками......................................180 57. Система контроля за состоянием буксовых узлов с роли- ко-подшипниками...................................182 58. Технология ремонта роликовых подшипников и букс . . 183 59. Износы и повреждения буксовых узлов с подшипниками скольжения........................................191 60. Технология ремонта подшипников скольжения и букс для них...............................................191 ------------РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ --------------------------1-- ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ ТЕЛЕЖЕК И ЭЛЕМЕНТОВ РЕССОРНОЮ ПОДВЕШИВАНИЯ Глава XI. Изготовление тележек грузовых и пассажирских вагонов 61. Технология Изготовления тележек грузовых вагонов . 195 62. Технология изготовления тележек пассажирских вагонов 200 63. Технология изготовления рессор и пружин..........206 Глава XII. Ремонт тележек грузовых и пассажирских вагонов 64. Виды износов и повреждений деталей тележек....211 65. Основные принципы технологии ремонта тележек . . .213 66. Ремонт тележек грузовых вагонов...............215 67. Ремонт тележек пассажирских вагонов...........225 68. Ремонт элементов рессорного подвешивания......238 69. Ремонт деталей шарнирных соединений тележек .... 243 70. Ремонт гидравлических гасителей колебаний.....244 71. Основные правила безопасности при ремонте ходовых частей............................................247 -------------РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ-------------------------- ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА Глава XIII. Изготовление деталей и узлов автосцепного устройства 72. Материалы, применяемые при изготовлении деталей ав- тосцепного устройства................................. 248 73. Технология изготовления и сборки автосцепки . ... 249 430
Глава XIV. Ремонт деталей и узлов автосцепнэго устройства 74. Причины появления и виды износов и повреждений авто- сцепки ........................................257 75. Технология ремонта и проверки автосцепного устройст- ва .................................................. 260 76. Методы ‘ ремонта автосцепного устройства...........278 77. Охрана труда при изготовлении и ремонте автосцепки 280 Глава XV. Изготовление и ремонт упругой площадки 78. Изготовление деталей и узлов упругой площадки.......281 79. Технология ремонта деталей и узлов упругой площадки 284 РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ ----------------- ИЗГОТОВЛЕНИЕ И РЕМОНТ РАМЫ, КУЗОВА И ВНУТ- РЕННЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ВАГОНА Глава XVI. Изготовление рамы и кузова вагона 80. Технология изготовления заготовок деталей вагонов из листового и профильного проката...................288 81. Влияние сварки на технологию изготовления узлов ва- гона ................................................. 303 82. Технология изготовления боковых стен и крыши ку- зова гагона..........................................306 83. Технология изготовления рамы вагона................320 84. Общая сборка кузова вагона.........................332 85. Технология изготовления котла цистерны.............336 86. Особенности изготовления кузовов из алюминиевых сплавов и неметаллических материалов.................3А2 Глава XVII. Ремонт рамы и кузова вагона 87. Ремонт рамы вагона.................................346 88. Неисправности кузовов вагонов..................... 352 я9. Ремонт кузова крытого грузового вагона.............353 9£Г Ремонт кузова полувагона........................л . 357 9Г. Ремонт платформы.............................. . 362 92. Ремонт котлов цистерн..............................363 93. Ремонт кузовов цельнометаллических пассажирских и рефрижераторных вагонов............................364 94. Основные требования по охране труда при ремонте кузова вагона ...................................... 367 Глава XVIII. Изготовление и ремонт внутреннего оборудования вагонов 95. Материалы, применяемые при изготовлении и монтаже внутреннего оборудования ......................... 368 96. Технология монтажа внутреннего оборудования . . . 371 97. Изготовление и монтаж узлов системы отопления . . 372 98. Технология изготовления и монтажа системы водоснаб- жения ...............................................373 99. Ремонт дверей и окон...............................376 100. Ремонт деталей и узлов из полимерных материалов . . 377 101. Ремонт систем отопления и водоснабжения..........379 102. Ремонт системы принудительной вентиляции ..... 381
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ ОКРАСКА ВАГОНОВ Глава XIX. Защитные пскрытия и способы их нанесения 103. Назначение защитных покрытий....................385 104. Подготовка поверхности под защитные покрытия . . 386 105. Материалы, применяемые при нанесении лакокрасоч- ных покрытий.........................................387 106. Способы окраски.................................395 Глава XX. Технология окраски и сушки вагонов 107. Окраска пассажирских вагонов....................401 108. Окраска грузовых вагонов........................403 109. Оборудование для окраски вагонов................403 НО. Основные мероприятия по охране труда при окраске вагонов...........................................409 111. Способы сушки лакокрасочных покрытий............410 112. Оборудование для сушки вагонов..................411 Глава XXI. Защитные покрытия деталей и узлов вагонов ИЗ. Металлические покрытия...........................413 114. Эмалирование.........................;.........414 115. Полимерные покрытия.............................415 Список литературы ...................................419 Предметный указатель.................................420 Борис Михайлович Кернич, Иван Фомич Скиба, Леонид Владимирович Терешкин ТЕХНОЛОГИЯ ВАГОНОСТРОЕНИЯ И РЕМОНТА ВАГОНОВ Рецензенты Н. А. Мордвинкин, О. М. Савчук, В. К. Бруякин, И. М. Коротеев Редактор Н. Ф. Сердюченко Предметный указатель составила И. Ф. Сердюченко Обложка художника А. А. Медведева Технический редактор Л. А. Кульбачинскап Корректор А. И. Конева Сдано в набор 30/1 1976 г. Подписано в печать 13/ТХ 1976 г. Бумага бОХЭО'Лв. тип № 2. Печ. л. 27 Уч.-изд. л. 30,82 Тираж 10 000 экз. Т-16819. Изд. № 1-1-1/2 № 6305 Цена 1 р. 29 к. Зак. тип. 832. Изд-во «ТРАНСПОРТ», Москва, Басманный туп., 6а Московская типография № 4 Союзполиграфимома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, Г Москва, И-41, Б. Переяславская ул., дом 16 у 430