11 Показатели

Ремонтопригодности

Эти показатели рассчитывают в зависимости от ожидаемых величин параметров потоков отказов. Учитывается при принятии технического и решения о целесообразности ремонта стоимость регламентных работ и трудозатрат при техническом обслуживании и плановых ремонтах вагонов за период до ближайшего планового капитального ремонта. Здесь существенно, что стоимость регламентных работ по мере износа вагона возрастает из-за увеличения необходимой частоты обследования состояния вагона.

В зависимости от значимости показателей ремонтопригодности обычно определяют суммарные оперативные затраты на все виды обслуживания и ремонта за период до капитального ремонта, их среднегодовые значения, а так же удельные оперативные трудоемкости (в человеко-днях) технического осмотра и ремонта в депо.

В настоящее время важнейшими при проектировании вагона становятся вопросы оптимизации его формы и других конструктивных решений на стадиях создания и ремонта вагона с позиции экономической эффективности и требований рыночных условий эксплуатации, железных дорог.

Дополнительная литература:

Терещина Н.П. Экономическое регулирование и конкурентоспособность перевозок. – М.: ЦНТБ МПС РФ, Изд-во «Железнодорожный транспорт», 1994, 132 с.

12 Анализ конструкции колесных пар

Требования к колесным парам (КП):

1. обладание прочностью при действии эксплуатационных нагрузок;

2. минимальность необрессоренной массы с целью снижения веса тары подвижного состава и снижения воздействия на рельсовый путь и элементы вагона при прохождении стыков рельсовой колеи;

3. обладание упругостью и податливостью, обеспечивающей снижение уровня шума и смягчение толчков, возникающих при движении по рельсовому пути;

4. минимальность сопротивления движению вагона (совместно с буксовыми узлами);

5. максимальность сопротивления износу элементов колесной пары и сопряженных с ней элементов вагона в процессе его эксплуатации.

Классификация колесных пар

Типы колесных пар, их содержание и ремонт регламентируются следующей нормативной документацией:

1. гос. стандартами на типы колесных пар;

2. правила технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ);

3. отраслевая «Инструкция по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар».

Факторы, определяющие тип колесной пары:

1. тип оси;

2. диаметр колес;

3. конструкция подшипника и способы его крепления.

Типы осей различаются размером и формой шейки, предназначенной либо:

1. для роликовых подшипников;

2. для подшипников скольжения.

Обозначения колесных пар опишем на примерах.

III-950 – индексация колесной пары для эксплуатации с подшипниками скольжения; цифры соответствуют диаметру колеса;

РУ1-950, РУ1Ш-950, РУ-950, РУ-1050 – индексация колесных пар для эксплуатации с роликовыми подшипниками. Здесь индекс РУ соответствует типу «роликовая унифицированная», индекс Ш – крепление подшипника приставной шайбой.

Виды крайних частей осей колесных пар различаются для различных способов крепления подшипников.

РУ1 – индексация, соответствующая шейки оси, имеющей резьбу для корончатой гайки, фиксирующей роликовый подшипник;

РУ1Ш – индексация оси, подшипниковая шейка которой имеет приставную шайбу; на торце таких осей имеются резьбовые гнезда для фиксации приставной шайбы.

Кроме перечисленных стандартных конструкций колесных пар, предусмотренных ГОСТ 4835, используются их специальное конструктивное оформление по специальным чертежам и Техусловиям:

1) для вагонов промышленного транспорта;

2) для вагонов электро- и дизель-поездов;

3) с раздвижными на оси колесами – для дорог с различной шириной колеи.

Специальные конструкции колесных пар имеют следующие особенности:

1) в колесных парах вагонов с дисковыми тормозами на оси пары кроме 2-х колес прочно крепятся специальные диски. Схема их расположения приведена на эскизе.

2) колесная пара моторного вагона электропоезда имеет бандажные колеса с литыми спицевыми центрами, один из колесных центров имеет выступ- фланец, к которому соосно крепится фланец зубчатого колеса редуктора.

3) колесные пары промышленного транспорта, предназначенные для эксплуатации при повышенных нагрузках, имеют увеличенные диаметры, в частности, диаметр шеек составляет 180мм.

4) колесные пары с раздвижными колесами, имеют следующие дополнительные элементы:

– между ступицей колеса и подступичной частью оси располагается капроновая втулка;

– на наружной поверхности ступицы колеса имеют две кольцевые выточки для закрепления колеса подвижным фиксатором. В одну из выточек фиксатор вдвигается при движении по колее шириной 1435 мм., в другую – при движении по колее, шириной 1520 мм;

– для исключения самопроизвольного выхода фиксатора из кольцевых вытачек ступицы предусмотрено замковое кольцо, соединяемое с фиксирующим барабаном, укрепляемым на оси горячей посадкой;

– повороту колеса относительно оси колесной пары препятствует зубчатое зацепление фиксирующего барабана и ступицы колеса.

Раздвижная пара колес приводится в действие на специальном переводном стенде. Конструкции такой колесной пары более сложны и дороги. Но при перевозке некоторых грузов, несмотря на дополнительные затраты на ремонт и содержание таких пар, в целом, капитальные расходы и расходы на эксплуатацию сокращаются.

13 Оси

С точки зрения сопромата ось – стальной стержень круглого, переменного по длине поперечного сечения.

Назначение предподступичной части оси:

1. размещение деталей уплотняющих устройств букс, в которых размещается подшипник;

2. снижение концентрации изгибных напряжений в оси, в зоне изменения диаметра оси от d₂ к d₃.

Напряжения в этом месте оси резко возрастают и обусловлены двумя факторами:

1. общим изгибом оси весом груженого вагона;

2. натягом, возникающим при посадке внутреннего кольца подшипника колеса на его шейку.

Варианты конструктивного оформления конца шейки оси:

1. оси подшипников качения на концах шеек имеют нарезную часть для навинчивания упорной корончатой гайки, а на торце этих концов расположен паз с отверстиями для крепления стопорной планки;

2. в вагонных осях с креплением подшипников качения с помощью приставной шайбы размещены резьбовые гнезда для болтов крепления шайбы;

3. оси подшипник скольжения на своих концах могут иметь упорный буртик, препятствующий смещению подшипника вдоль оси наружу при движении вагона;

4. на торцах всех типов осей предусмотрены центровые отверстия, ведущие через конический переход в глубокое гнездо глубиной 30-35мм.

Отверстия служат для установки и закрепления колесной пары или оси при обработке на токарном станке или при установке на измерительном стенде. Конструктивное оформление этих гнезд стандартизовано;

5. оси, предназначенные для установки в вагонах с дисковыми тормозами, имеют посадочные поверхности для установки тормозных дисков.

6. оси, предназначенные для использования в моторных вагонах, имеют посадочные поверхности для установки деталей редуктора, располагаемого между колесом и приводом генератора.

У всех типов осей расстояние между центрами приложения нагрузки на шейки составляет 2036 мм.

Основные марки сталей, используемых для изготовления осей: ОсВ; ОсЛ.

Указанные стали содержат низкий процент примесей фосфора и серы – не более 0,45 %.

Параметры шероховатостей чистовой обработки осей определяется ГОСТ 2789. Их гарантийный срок эксплуатации – 8,5 лет, а общий срок службы 15 лет.

Способы изготовления осей:

• ковка;

• штамповка;

• винтовая прокатка;

• радиально-ротационное горячее деформирование.

Термообработка: нормализация или нормализация с дополнительным отпуском. Механические свойства материала вагонной оси должны соответствовать указанным в таблице.

Механические свойства материала оси

Обработка поверхностей осей после механической обработки точением:

• накатывание роликами на токарно-накатных станках;

• посленакатная шлифовка шейки оси и ее подступичной части;

• промывка и обдувка.

Цель обработки поверхностей осей – повышение предела выносливости материала оси в условиях знакопеременной изгибной нагрузки, достигающих максимума на поверхностных слоях материала.