9.3. Механические испытания на работоспособность

Методы дефектоскопии имеют два существенных недо­статка: они довольно трудоемки и не дают возможности непосредственно убедиться в наличии у деталей способности нести расчетные нагрузки. Поэтому дефектоскопию применяют для проверки отдельных, наиболее подверженных усталостному разрушению участков деталей. Чтобы убедиться в способности деталей нести расчетные нагрузки, их подвергают механическим испытаниям так называе­мой пробной (максимальной расчетной) нагрузкой на растяже­ние, сжатие, срез, изгиб, удар, выносливость и др.

Применение тех или других методов испытаний определяется в основном характером нагрузок, действующих на детали в эксплуа­тации, Основные методы механических испытаний—испытания на растяжение, сжатие и изгиб.

Тормозные тяги, детали сцепных при­боров и другие детали, работающие в эксплуатации преимуществен­но на растяжение или сжатие, подвергают испытаниям на растяже­ние; пружины — на сжатие (осадку); листовые рессоры — на изгиб; заклепочные соединения — на срез и т. п. Величину «пробных» на­грузок при механических испытаниях выбирают так, чтобы они не вызывали остаточных деформаций деталей. Обычно испытательная нагрузка на 15—20% выше ее максимальной расчетной нагрузки, но не более 60—70% нагрузки, соответствующей пределу текучести' Испытания на растяжение производят на специальных, обычно гид­равлических прессах, одна из конструкций которых показана на рис. XIV. 4, а. Основу ее составляют неподвижная рама 2 с винтом 1 и крюком 7 для предварительного натяжения испытуемых дета­лей, подвижная рама 3 с крюком 5 для установки, испытуемых деталей и гидропресс 4 с двигательным или ручным приводом. Под действием усилия пресса, величина которого контролируется по манометру, подвижная рама, перемещаясь вправо, осуществляет нагрузку испытуемой детали 6. Подобные же прессы применяют и для других видов механических испытаний: на срез, сжатие и изгиб.

Гидропрессы используют в тех случаях, когда деформация дета­лей в процессе испытаний практически отсутствует. Когда она вели­ка (например, при испытании рессор на осадку и изгиб), применяют пневматические прессы (рис. XIX. 4, б). Стенд состоит из основа­ния /, на которое устанавливают испытуемую деталь 2, двух пнев­матических цилиндров 4, нажимной траверсы 3, соединенной со штоками цилиндровой указателем 5 прогиба, трубопроводов сжато­го воздуха с трехходовым краном 6 и манометров 7. Механические испытания просты, дешевы и удобны. Они обеспечивают проверку деталей подвижного состава без нарушения их целости и прочности, гарантируют надежность работы деталей в эксплуатации, но не яв­ляются достаточными для выявления скрытых внутренних пороков и трещин в металле, если последние не настолько велики, чтобы вызвать разрушение под испытательной нагрузкой. Поэтому для деталей, определяющих безопасность движения подвижного состава, механические испытания оказываются недостаточными и их необхо­димо дополнять дефектоскопией.

9.4. Гидравлические и пневматические испытания

Этим видам испытаний подвергают в основном трубопро­воды и резервуары сжатого воздуха. Испытания сжатым воздухом при высоком давлении опасны из-за возможности взрыва и поэтому их разрешается проводить только в присутствии инспектора котло­надзора с применением специальных мер безопасности. Без приме­нения специальных мер безопасности разрешается проводить испы­тания сжатым воздухом при давлении не более 0,1 Мн/м² (1 кГ/см²). Поэтому испытаний сжатым воздухом стремятся избегать. В отличие от них, гидравлические испытания безопасны. Этим испытаниям под­вергают резервуары сжатого воздуха подвижного состава трамвая и троллейбуса при давлении 1,2 Мн/м² (12 кГ/см²). Во время испыта­ния, которое продолжается 3 мин, сварные швы остукивают легкими ударами молотка. Резервуар считают выдержавшим испытания при отсутствии течи и «слезок» — мелких просочившихся капель воды. Места течи обводят мелом и после прекращения испытаний исправ­ляют (вырубают с последующей заваркой). После исправления ре­зервуар проходит повторные испытания. Для гидравлических испы­таний применяют простейшие гидравлические прессы с насосами пневматического или ручного действия. После гидравлических ис­пытаний резервуары подвергают испытанию сжатым воздухом при давлении 0,72 Мн/м² (7,2 кГ/см²) (давление срабатывания предохранительного клапана на вагоне). Кроме того, трубопроводы вме­сте с резервуарами и пневматическими приборами проверяют на утечку сжатого воздуха при давлении 0,6 Мн/м² (6 кГ/см²). Для проверки на утечку места соединений обмыливают. Утечку сжатого воздуха обнаруживают по появлению пузырьков воздуха.

К гидравлическим испытаниям относят также испытания различ­ных резервуаров (картеров редукторов, корпусов букс и др.) на плотность и отсутствие трещин. При этих испытаниях поверхность емкости покрывают водным раствором мела и высушивают, а внутрь ее наливают керосин. Пористость и трещины обнаруживают по выступившим на меловой обмазке пятнам просочившегося керо­сина.