9.3. Пошкоджуваність і ремонт кузовів піввагонів
Основними причинами недостатньої схоронності кузовів піввагонів в експлуатації є інтенсивне ведення вантажно-розвантажувальних робіт із застосуванням механізмів, що конструктивно не відповідають умовам їхньої взаємодії з рухомим складом, порушення технології вантажної роботи, а також відхилення в експлуатаційній роботі.
При навантаженні й розвантаженні довгомірних вантажів у кузови піввагонів застосовують ряд механізмів. При цьому кузов піввагона може одержати пошкодження при переміщенні вантажу й при порушенні правил відстроповки й закріплення вантажу. Пакет вантажу, що занурює, може розгойдуватися через зміну напряму руху (поворот стріли), швидкості або тиски вітру. І ці розгойдування гасяться ударами вантажу об кузов, у результаті чого деформується й пробивається обшивання, стояка й верхня обв'язка.
З метою попередження цих явищ усередині кузова є лісові скоби, у які встановлюють дерев'яні стояки і які повинні сприймати ці удари на себе.
Іншим фактором, що впливає на пошкоджуваність піввагонів під час перевезення лісоматеріалів, є схема розташування вантажу по вагону. З метою збільшення ступеня використання вантажопідйомності вагона, лісоматеріали часто вантажать із виходом кінців вантажу за переріз торцевих дверей. Двері в цьому випадку притиснуті до бічних стін і все навантаження від розпору кузова сприймають стояки в зоні приварки їх до рами вагона, що приводить до утворення тріщин у цій зоні й відриву стояків від рами. Щоб не допустити ці явища, необхідно стежити за правильністю вв'язування пакетів вантажів і стяжки кінців лісових стояків.
Високий рівень пошкоджуваності кузовів піввагонів при екскаваторному й грейферному навантаженні насипних вантажів. До цієї роботи повинні допускатися екскаватори з ємністю ковшів не більше 3 м3.
З метою підвищення продуктивності праці й недопущення пошкоджень верхньої обв'язки екскаваторник часто піднімає ківш на більшу висоту над кузовом вагона й розкриває ківш. У цьому випадку вантаж падає з великої висоти, ушкоджуючи кришки люків, обшивання кузова й закладення стояків у вигляді руйнування зварних швів у місцях стикування стояків з поперечними й шкворневими балками.
Щоб не допустити ці руйнування, регламентуються правила навантаження, згідно яким вага вантажу, скидає одночасно з ковша на одну кришку люка, не повинен перевищувати 5 т. Допускається скидання вантажу до 7 т за умови попереднього підсипання на кришки люків шаруючи мілкокускового вантажу товщиною не менш 300 мм.
Навантаження вантажу необхідно проводити при мінімально можливій висоті розкриття ковша, що гарантує неможливість ударів ковша й днища, що відкривається, об верхню обв'язку, як це показано на рис. 9.7.
Рис. 9.7. Визначення мінімальної висоти падіння вантажу при навантаженні
екскаваторами:
а — ківш орієнтований на верхню обв'язку; 6 — ківш орієнтований
на середину вагона
Вивантаження насипних вантажів здійснюється через люки або за допомогою грейферів.
Для підвищення продуктивності розвантаження грейферами за рахунок більше повного заповнення ковша грейфер кидають на вантаж. Часто це відбувається, коли поворот стріли крана ще не завершений і тому часто супроводжується ударами розкритого грейфера об верхню обв'язку піввагона або об обшивку. При розвантаженні нижньої частини вантажу в кузові при змиканні щелеп часто відбувається пошкодження горизонтальних полиць поперечних балок.
Всі ці труднощі різко збільшуються при розвантаженні злежалих й особливо змерзшихся в процесі транспортування вантажів.
Іншим масовим видом розвантаження є розвантаження на вагоноперекидачах рис. 9.8. Найбільше часто застосовуються роторні вагоноперекидачі, на яких вагон повертається щодо своєї поздовжньої осі на 180°.
Рис. 9.8. Роторний вагоноперекидач для розвантаження піввагонів
При повороті платформа з вагоном зміщається під дією власної маси й пружин візків до прилягання бічної стіни піввагона до привалочної стінки вагоноперекидача 1. У результаті можуть з'явитися деформації кузова (звуження), вигини стояків, пошкодження зварних швів, верхніх запорів дверей.
Ці пошкодження поясняються збільшенням сили від впливу бічної привалочної стінки на кузов через: велику відстань від привалочної стінки до бічної стіни кузова (с); високої швидкості перекидання в момент привалки; наявності й стану гумової армуванні на привалочній стінці 2; неоднакові прилягання верхніх обв’язок стінок кузова до упорів 3 і привалочному брусу як через неправильне розташування їх за рівнем, так і внаслідок різного прогину ресорних комплектів при нахилі вагона.
Спочатку відбувається обпирання верхньої обв'язки однієї бічної стіни піввагона на привалочный брус верхньої опори (з боку, протилежної привалочної стінки).
Надалі відбувається розпрямлення ресорних комплектів і ковзання верхньої обв'язки по привалочному брусі, при якому виникають горизонтальні зусилля, що викликають деформацію кузова й пошкодження елементів, особливо торцевих дверей і верхніх запорів.
З метою недопущення цих пошкоджень передбачається, щоб ширина верхніх упорів з боку протилежної привалочної стінки повинна бути не менш 730 мм, а довжина кожного упору не менш 0,8 м. Загальна кількість упорів або їхня сумарна довжина визначається з розрахунку, щоб навантаження на верхню обв'язку піввагона від одного упору, довжиною 0,8 м, не перевищувала 0,1МН (10 тс) для чотиривісного піввагона.
Поверхня привалочної стінки вагоноперекидача повинна армуватися рифленою гумовою плитою 2, товщиною (b) не менш 100 мм.
Крім того, строго регламентуються відстані (a) між кузовом піввагона й упорних пристроїв вагоноперекидача.
Всі зазначені причини пошкоджень кузовів при розвантаженні підсилюються при вивантаженні злежалих і змерзшихся в процесі транспортування вантажів.
Для розпушення вантажів застосовують різні вібраційні машини, які повідомляють коливання кузову вагона. Для цього вибромашину вільно встановлюють, наприклад, на верхній обв'язці.
Основним параметром, що визначає можливість використання вибромашин, є прискорення змушених коливань вагона, величина якого приймається залежно від фізико-механічних властивостей вантажу й геометричних характеристик несучих елементів вагона, які й обмежують верхню межу прискорень, забезпечуючи схоронність вагона.
Проте, розпушення вантажів за допомогою вибромашин приводить до руйнування зварних швів на верхній обв'язці й у зонах приварки стояків до поперечних балок, появі тріщин по основному металі верхніх обвязок і стояків, ослабленню нарізних сполучень у різних складальних одиницях.
Іншим методом додання текучесті вантажу є розігрів їх у різних конвекційних тепляках. Однак тепляки можуть негативно впливати на схоронність піввагонів. Нагрівання елементів кузовів піввагонів з вантажем до температури понад 100 °С викликає деформації зварної конструкції кузова, старіння металу, підвищену корозію, псуються гумові ущільнення в гальмовій системі, розріджується й випливає змащення ЛЗ-ЦНИИ з буксових вузлів.
Як теплоносіїв у конвекційних тепляках використають продукти згоряння різних енергоносіїв і повітря, нагрітий у калориферах.
Щоб знизити вплив цього фактора, розігрів вантажу й конструкції обмежений і визначений у чотири режими з температурами від 60 до 130° С с обмеженням часу нагрівання.
Ремонт кузовів піввагонів виробляється відповідно до вимог руководств по деповському й капітальному ремонту й Інструкції зі зварювання й наплавлення при ремонті вагонів [18].
Капітальний ремонт кузовів піввагонів на ВРЗ виробляється на поточномеханізірованими лініях за три етапи: на першому етапі виробляється попереднє розбирання й обмивка вагона, на другому етапі - виправлення й видалення бракованих елементів і третя стадія - вагоноскладальні роботи.
Весь основний обсяг правильних робіт виробляється за допомогою пересувних ремонтних машин.
Виправлення місцевих прогинів швелера верхньої обв'язки понад 10 мм роблять зі зняттям посилення верхньої обв'язки.
Тріщини або злами верхньої обв'язки дозволяється ремонтувати зварюванням з наступним посиленням цієї зони двома зовнішніми кутовими накладками, як це показано на рис. 9.9.
При заміні негідних частин верхньої обв'язки допускається не більше одного стику в зоні між суміжними стояками.
При ремонті стояків допускається залишати місцеві вм'ятини стояків кузова коробчатого перерізу глибиною до 30 мм при відсутності тріщин. Звичайно такі вм'ятини закривають вставкою з обваркою по периметрі.
Виникаючі на коритоподібного перерізу стояках одного з наступних пошкоджень - зламу, тріщини більше 50 % перерізу, корозії більше 30 % товщини або підрізу полиць більше 20 мм при розташуванні ушкодженого місця на відстані менш 300 мм від верхньої кромки нижньої обв'язки кузова, дозволяється ремонтувати стояк шляхом вирізки дефектної зони стояка на висоту не менш 300 мм від нижньої обв'язки з постановкою й приваркою нової частини стояка. Зварний стиковий шов при цьому підсилюється накладкою товщиною 6 мм, привареної по периметрі.
Ремонтувати таким методом два дефектні стояки, що знаходяться поруч не дозволяється - один зі стояків повиннен бути замінен новим.
При деформаціях стояків сумарне розширення або звуження кузова в середній частині піввагона допускається до 30 мм, а однієї стіни - до 15 мм. У перерізі кутових стояків розширення або звуження допускається до 10 мм.
Рис. 9.9. Ремонт верхньої обв'язки
Металеву обшивку, що має місцеві вм'ятини більше 15 мм, виправляють. У випадку наявності тріщин в обшивціі довжиною до 100 мм, їх усувають зварюванням без постановки посилюючої накладки.
Тріщини довжиною більше 100 мм ремонтують зварюванням з постановкою посилюючої накладки товщиною 4 мм із внутрішнього боку кузова з обваркою її по периметру. Накладка повинна перекривати тріщину не менш, ніж на 30 мм із кожного боку.
В одному прольоті між стояками дозволяється ремонтувати не більше двох тріщин з відстанню між ними не менш 1000 мм. При цьому допускається ремонт двох тріщин однією накладкою, площа якої не повинна перевищувати 0,3 м2.
При утворенні пробоїни в металевій обшивці кромки її виправляють і встановлюють посилюючу накладку із внутрішнього боку кузова, з обваркою її по периметру із зовнішнього боку суцільним швом, а із внутрішнього боку переривчастим зварним швом.
Променеві тріщини від пробоїни не допускаються й при ремонті обшивки рвані краї пробоїни із тріщинами необхідно вирізати.
В одному прольоті між стояками дозволяється усувати не більше двох пробоїн із сумарною площею до 0,3 м2.
Корозійні пошкодження металевої обшивки в основному утворюються на внутрішній поверхні через взаємодію з агресивними елементами перевезених вантажів при достатній їхній зволоженості в умовах, коли антикорозійні покриття руйнуються після декількох циклів навантаження-розвантаження.
При корозійних пошкодженнях обшивки більше 30 % товщини листа обшивки ремонтують постановкою накладки товщиною 4 мм. Дозволяється також зміна частини обшивки шириною до 400 мм на всю довжину між суміжними стояками або по всій довжині вагона з розташуванням стиків на стояках.