ЗАГОТОВКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РОЛИКОВ




Предлагаем Вам заготовки для полых роликов для подшипников из специальных сталей типа ШХ4 и биметалла..

 

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК СТАЛИ ШХ4 и

КОМПОЗИЦИИ ст +Х12М ДЛЯ РОЛИКОВ ШАРИКОПОДШИПНИКОВ

 

ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ.

Анализ условия и опыта эксплуатации, а также повреждаемости колец и тел качения буксовых подшипников вагонов и локомотивов показал, что их долговечность оказывается существенно ниже расчетной.

Преждевременный выход из строя цилиндрических роликовых подшипников связан как с неблагоприятными условиями эксплуатации в отношении перегрузки подшипников за счет перекосов и маятниковых колебаний тележки, повышенных динамических нагрузок из-за чрезмерной жесткости пути, так и с дефектами металла и недостатками технологии изготовления деталей. Соотношение различных видов повреждений подшипников со временем изменяется вследствие совершенствования конструктивных параметров и технологии изготовления деталей. Так внедрение стали ШХ4 и объемно – поверхностной закалки и внутренних колец полностью ликвидировало разрушение бортов и разрывы колец в эксплуатации.

В настоящее время повреждаемость наружных колец, установленных неподвижно, и поэтому воспринимающих контактные нагрузки одной и той же зоной является основной причиной разрушения. Применение полых упругоподатливых роликов - эффективное направление для снижения уровня контактных напряжений за счет применения полых упруго-податливых роликов.

В настоящее время подобных решений нет (SKF, FAG, Timken).Очевидно из-за опасений, усталостного разрушения роликов при упругом прогибе стенки в условиях длительного циклического нагружения.

Однако, эта проблема может быть устранена за счет выбора рационального параметра пустотелости, обеспечивающего надежную работу ролика при напряжениях, заведомо ниже их предела выносливости и оптимального выбора стали и технологий термической обработки стали. Опыт промышленной прокатки подобных полых заготовок имеется с удовлетворительным качеством, как по наружной, так и по внутренней поверхности.

Большинство преимуществ полых роликов для подшипников будет аналогично приведенным выше.

Кроме них специализированными конкурентными преимуществами являются:

  1. Применение – в буксах грузовых и пассажирских вагонов с короткими цилиндрическими сплошными роликами типа 42726Л и 232726Л1 с габаритами 130х250х80мм.
  2. Применение специальных композиций подшипниковых сталей позволит снизить трудоемкость, в частности заменить электрошлаковый переплав на изготовление в кокиле с заливкой под шлаком или без него.
  3. Общими тенденциями является изготовление роликов и колец подшипников из марок, подвергающихся объемно-поверхностной закалке при индукционном нагреве.
  4. В соответствии с программой МПС «Стратегия научно-технической политики в новых условиях работы железнодорожного транспорта» особое внимание должно быть уделено повышению уровня стойкости подшипников. Это связано с повышением скорости движения грузовых и пассажирских поездов, увеличением осевых нагрузок, повышением жесткости рельсового пути на бетонных шпалах.
  5. Применение новых полых роликов не будет связано с принципиальными изменениями конструкции буксового узла и тележек, а также использованием дефицитных и дорогостоящих легированных сталей и технологий, отсутствующих на подшипниковых заводах РФ,
  6. За счет упругой деформации полых роликов увеличиваются площадки контактов роликов с кольцами, выравниваются нагрузки на передний и задний подшипник в буксе, снижаются напряжения при взаимодействии колец и роликов, что позволяет значительно повысить долговечность подшипников. Положительный эффект проявляется также и в улучшении условий смазки, уменьшении проскальзывания, более благоприятном температурном состоянии подшипника. Появляется возможность саморегулирования охлаждения ролика за счет интенсивного захвата воздуха. При использовании медистой подложки теплообмен может быть выравнен по всей поверхности ролика без участков локального повышения температур, что в свою очередь избавит от прижогов, перегревов ролика, появления мягких пятен в результате самоотпуска.
  7. Безопасная и длительная работа подшипника и гарантированное предотвращение разрушения полых роликов от знакопеременных напряжений изгиба на внутренней поверхности достигается выбором оптимального диаметра отверстия (параметра пустотелости) а также выбором стали и метода упрочнения, обеспечивающим длительную циклическую долговечность ролика.
  8. При оптимальном значении параметра пустотелости рабочие напряжения на внутренней поверхности не превышают 150Мпа, при максимально возможной нагрузке 20кН и ролик обеспечивает двухкратный запас прочности по изгибающим напряжениям. Подтверждено экспериментально.
  9. Экспериментально подтверждено, что при применении полых роликов с оптимальным размером пустотелости ширина площадок контакта роликов и колец увеличивается в 1,25 раза по сравнению со сплошными роликами, что по расчетам соответствует возрастанию долговечности подшипника более чем в 4 раза.
  10. Основной эффект применения полых роликов связан со снижением в 1,25 раза нагрузки на центральный ролик за счет более рационального использования для этого соседних роликов, выравниванием нагрузки вдоль образующей ролика, а также с обеспечением более равномерного распределения радиальной нагрузки между передними и задним подшипниками буксового узла. Экспериментально установлено при исследовании вагонных подшипников на стенде в буксе грузового вагона при радиальной нагрузке 100кНпо методике ВНИИЖТ.
  11. Опытная проверка на стендовых испытаниях имитирующих пробег оснащенных ими подвижного состава в 250 тыс. км на полых роликах не возникало каких либо повреждений.
  12. Эксплуатационные испытания вагонных подшипников со сплошными и полыми роликами на экспериментальном кольце ВНИИЖТ в течение 4х лет составляет: Пробег колесных пар с полыми роликами 400 тыс. км под полностью груженными вагонами, в том числе 200 тыс. км под нагрузкой 21,5т \ось и около 200 тыс. км под нагрузкой 25т\ость, что эквивалентно пробегу в обычной эксплуатации примерно 1 млн. км. За учтенный пробег по контактно-усталостному выкрашиванию не было выбраковано ни одной детали подшипников работающих с полыми роликами. Выход обычных подшипников по выкрашиванию наружных и внутренних колец за пробег 2000 тыс. км при нагрузке 25 т\ось составила 10%. Ориентировочный экономический эффект составляет до 89,9 млн. руб (цены 1996 года) в расчете на выпуск 1 тыс. подшипников. Повышение долговечности в 2,85 раза и более при соблюдении требований безопасной длительной эксплуатации на железнодорожном транспорте.
  13. Расчетная оценка по формулам Лундберга и Пальгремна показала, что долговечность подшипника с полыми роликами возрастает почти в 3 раза и составляет 1600 тыс. км по сравнению с 560 тыс. км для подшипников со сплошными роликами.
  14. Создание технологии изготовления упругоподатливых полых роликов позволит создать базу для экономичного переоснащения парка действующих пассажирских и грузовых вагонов.
  15. Однократность закалки всех поверхностей с одного нагрева.
  16. Экологическая чистота процесса закалки полых роликов в связи с отсутствием защитных атмосфер и закалочного масла.
  17. Простота оборудования и возможность его изготовления на подшипниковых заводах в короткие сроки.
  18. Более подробно см. заключение и результаты исследований ВНИИЖТ

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-17 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: