Глава 8 технічний стан і ремонт автозчепного пристрою

8.1. Аналіз пошкоджуваності автозчепного пристрою

Деталі автозчепного пристрою в процесі роботи піддаються складному силовому впливу, у результаті чого в елементах виникають усілякі деформації: розтягання, стиску, вигину й крутіння.

Габаритні розміри основних деталей автозчепного пристрою за умовами розміщення їх на рамі вагона, а також обов'язковість вимоги взаємозамінності створюють істотні обмеження, які перешкоджають посиленню перерізів напружених зон.

Аналіз технічного стану складальних одиниць автозчепного пристрою показує, що всі зношення й пошкодження можна розділити на дві групи: природні, поступові зношення, що з'являються при нормальній взаємодії деталей; раптові, аварійні пошкодження, що виникають у результаті дії додаткових зовнішніх факторів або наявності прихованих дефектів технологічного походження.

Всі раптові пошкодження можна розділити на дві групи: хрупкий й усталостний злами. Явища тендітного руйнування відбуваються в результаті негативного впливу внутрішніх концентраторів напруг, впливу низьких температур при недостатній ударній в'язкості сталі, а також у результаті старіння металу.

Зовнішні концентратори приводять до розвитку усталостних руйнувань.

8.1.1. Пошкоджуваність корпуса автозчепу

Основні зношення й пошкодження корпуса автозчепи представлені на рис. 8.1. Тріщини1 у кутах зева корпуса, у кутах вікон для замка й замкоутримовача 7 й 8 утворяться в результаті дії вищевикладених причин, а також у результаті істотного впливу концентрації напруг у зонах переходу від однієї поверхні до іншої.

Рис. 8.1. Зношення й пошкодження корпуса автозчепу

Дозволяється заварка вертикальних тріщин 1 у зеві зверху й знизу за умови, що після оброблення вони не виходять на горизонтальні площини зовнішніх ребер великого зуба.

Тріщини 7 й 8 у кутах вікон для замка й замкоутримовача можуть усунуться за умови, що оброблення тріщин у верхніх кутах вікна для замка не виходять на горизонтальну поверхню голови, у верхньому куті вікна для замкоутримовача не виходять за положення верхнього ребра з боку великого зуба, а довжина розділаної тріщини в нижніх кутах вікон не перевищує 20 мм.

У контурі зачеплення інтенсивно зношуються тягові й ударні поверхні малого й великого зубів 2 й ударна поверхня зева корпуса. Більш інтенсивно зношуються нижні частини тягових поверхонь.

Основною причиною нерівномірності зношування контуру зачеплення є провисання автозчепів. При провисанні різко зменшується площа поверхні контакту зчеплених автозчепів, що веде до збільшення інтенсивності місцевого зношування. Крім зношування, провисання автозчепів збільшує ексцентриситет сил, що діють на автозчеп, що викликає місцеві перенапруги й появи тріщин на ударній стінці зева корпуса 7 й 8, а також у зоні переходу від голови до хвостовика 3.

Зношування поверхні упору 9 виникає від взаємодії з виступаючою частиною розетки. У нормальних умовах експлуатації

стискальні зусилля, що виникають у поїзді або при зчепленні вагонів, повинні сприйматися й гаситися в поглинаючому апарату. Однак у зв'язку з ростом вагових норм поїздів і недостатньою енергоємністю поглинаючих апаратів у певних ситуаціях після повного закриття поглинаючого апарата частині переданої кінетичної енергії залишається непогашеної апаратом і вона передається безпосередньо від упору голови автозчепу на виступ розетки й на раму вагона. Така передача сил негативно впливає на технічний стан рам вагонів і приведе до зминання й зношування упору голови корпуса автозчепу.

Зношення 4 поверхонь корпуса автозчепу в зоні переходу від голови до хвостовика утворяться від взаємодії з поверхнями вікон у розетці й вертикальному листі кінцевої балки рами. Ця взаємодія відбувається у випадку відхилення осі корпуса автозчепу у вертикальній або горизонтальній площинах. При проході вагонів у кривих малого радіуса й особливо при зчепленні вагонів з різною довжиною консольної частини рами осі автозчепів відхиляються й на першому етапі піддаються зношування вертикальної стінки хвостовика корпуса автозчепу.

При досягненні певної величини зношування міцність стінок стає недостатньої й можливі поява вигину хвостовика в горизонтальній площині (рис. 8.2) і утворення тріщин 3(див. рис. 8.1).

Аналогічно відбувається процес вигину хвостовика у вертикальній площині, коли поїзд проходить різні переломи профілю колії. Особливо це ставиться до проходу вагонами горбів сортувальних гірок.

Рис. 8.2. Деформації корпуса автозчепу

У деяких випадках, коли має місце більша різниця висот осей двох сусідніх автозчепів або коли зчеплені два вагони з різною довжиною консольної частини рами, при проході горба сортувальної гірки виникає заклинювання автозчепів у контурі зачеплення. У результаті цього хвостовик автозчепу одного з вагонів упирається через тяговий хомут у верхнє перекриття хребтової балки й починає піднімати вагон. Це також може привести до вигину хвостовика (див. рис. 8.2) або зламам маятникових підвісок суміжного автозчепу.

Зношення 4 (див. рис. 8.1) відновлюються наплавленням при глибині зношення від 3 до 8 мм, а при зношеннях більше 8 мм корпус бракується, тому що надійність відновлення таких тонких стінок стає недостатньою.

Тріщини 3 дозволяється усувати, якщо сумарна довжина їх до 100 мм у корпусів, що проробили більше 20 років, і не понад 150 мм для інших корпусів [17]. З дозволу МШС максимально припустима довжина зварювальних тріщин, 3 може бути збільшена до 40 % периметра перерізу, причому дозволяється заварювати й наскрізні тріщини. Заварка тріщин повинна виконуватися тільки з повним проваром.

Зношення стінок отвору для клина 5 по ширині й довжині утворяться за рахунок зношування й зминання стінок від взаємодії із клином тягового хомута.

Зношування упорної поверхні хвостовика автозчепу 6 походить від взаємодії з упорною плитою.

Бічні стінки отвору для клина наплавляються при зношуванні на глибину більше 3 мм, але не більше 8 мм.

Наплавлення зношення отвору для клина в поздовжньому напрямку й зношування упорної поверхні хвостовика 6 виробляються при товщині перемички, обмірюваної в середній частині не менш 40 мм для автозчепу СА-3 і не менш 44 мм для автозчепу СА-ЗМ.

Крім перерахованих зношень і пошкоджень, як уже сказано вище, корпус автозчепу одержує різні деформації хвостовика, представлені на рис. 8.2 і розширення зева корпуса (відстань від великого до малого зубів). Розширення зева визначається шаблонами.