НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЕСНЫХ ПАР И ИХ ИЗМЕРЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторной работы № 5
По дисциплине «Вагоны (общий курс)»
Специальность 1508000 Вагоны
Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
Составители: Якушкина М.Н.,
Глазкова И.В.
Иркутск 2004
Лабораторная работа №5
НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЕСНЫХ ПАР И ИХ ИЗМЕРЕНИЕ
Цель работы: изучить неисправности колесных пар, причины их возникновения, допускаемые размеры и требования, предъявляемые к колесным парам в эксплуатации. Приобрести практические навыки в измерении дефектов колесных пар.
Краткие сведения из теории
Безопасность движения поездов во многом зависит от конструкции, материала, технологии изготовления и ремонта, а также от качества осмотра колесных пар. Конструкция колесных пар оказывает влияние на плавность хода, сопротивление движению и величину сил при взаимодействии вагона и пути.
Типы, основные размеры и технические условия на изготовление определяются государственными стандартами, а содержание и ремонт – «Правилами технической эксплуатации железных дорог» (ПТЭ) и «Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар» (ЦВ 3429).
Для проверки состояния и своевременного изъятия из эксплуатации колесных пар, угрожающих безопасности движения поездов, проводят осмотр под вагонами, а для контроля за качеством подкатываемых и отремонтированных колесных пар – обыкновенное и полное освидетельствование.
У колесных пар проверяют состояние элементов, соответствие их размеров и износов установленным нормам.
Основными неисправностями поверхности катания являются:
1. Прокат – это естественный износ, возникающий в результате взаимодействия поверхности катания колеса с рельсом.
2. При длительной эксплуатации в результате текучести металла у наружного края поверхности катания может образоваться значительный наплыв металла.
3. Уменьшение толщины и подрез гребня – возникают при трении гребня о вертикальную поверхность головки рельса, и являются преждевременным износом вследствие ненормальной работы колесных пар.
4. Неисправность автоматических тормозов иногда приводит к закаливанию колесных пар, в результате появляются ползуны, которые вызывают удары колеса о рельс, при этом разрушая путь и ходовые части вагона.
Кроме этого на поверхности катания могут возникать: навары, выщербины, отколы обода, остроконечный накат гребня, кольцевые выработки.
Основные неисправности колесных пар и причины их
Возникновения
| Таблица 5.1 | |||||
| Обозначение неисправности | Наименование (характерные особенности) и схематическое изображение неисправностей | Основные причины возникновения | Нормы браковки в эксплуатации | ||
Равномерный прокат более допускаемого
| Естественный износ за счет деформации металла, истирания поверхности катания при взаимодействии колеса с рельсом, а также истирания от действия на колесо тормозных колодок | Не более 9 мм | |||
Неравномерный прокат (неодинаковый прокат в сечениях I-I и II-II с разницей более допускаемой)
|
| Не более 2 мм | |||
Круговой наплыв металла на фаску, выходящий за наружную грань обода
| Направленная деформация от круга катания на фаску (увеличивается с возрастанием проката, захватывает фаску и затем распространяется на участки наружной грани обода) | При отсутствии в нем трещин и отколов не бракуются | |||
Кольцевые выработки (углубление от воздействия тормозных колодок)
| Воздействие неметаллических тормозных колодок в условиях повышенной влажности и склонности материала колодок к наволакиванию продуктов износа колеса | При ширине 15 мм: у гребня не более 1мм, у фаски не более 2 мм | |||
Тонкий гребень
| Неправильная установка кп в тележке, значительная разница диаметров колес на одной оси, длительная работа колесной пары на участке пути с крутыми кривыми, изгиб оси, перекос рамы тележки, неправильная посадка колес на ось | Измеряется на расст. 18 мм от вершины гребня. Не менее 25 мм | |||
Вертикальный подрез гребня
| //--// | Не допускается, если вертикальная грань движка соприкасается с подрезанной поверхностью гребня на высоте 18 мм или в месте расположения риски | |||
Остроконечный накат гребня (выступ на сопряжении подрезанной части гребня с вершиной)
| //--// Сопровождается пластической деформацией металла в сторону вершины из-за высокого давления в месте взаимодействия с головкой рельса | Не допускается | |||
Тонкий обод
| Износ в процессе эксплуатации и потери металла при обточках поверхности катания | Грузовые вагоны - не менее 22 мм, пассажирские: V до 120 км/ч – не менее 30 мм, V=120÷140 км/ч – не менее 35 мм, V свыше 140 км/ч – 40 мм | |||
Ширина обода менее допускаемой
| Обточка внутренней грани обода | Не менее 126 мм | |||
Ползун (плоское место) глубиной более допускаемой
| Скольжение (юз) колеса по рельсу. Плохая работа тормозов. Работа съемного башмака на сортировочной горке | Не более 1 мм | |||
«Навар» (смещение металла на поверхности обода колеса высотой более допускаемой)
| Интенсивная пластическая деформация металла при кратковременном заклинивании колес (юзе). Появление на ободе колеса чередующихся сдвигов V-образной формы, сопровождается значительным нагревом металла, что приводит к закалке поверхности из-за быстрого охлаждения | Грузовые –не более 1мм, пассажирские – не более 0,5 мм | |||
Выщербины (выкрашивание участка поверхности катания более допускаемых размеров или с наличием в них трещин или расслоений, идущих в глубь металла):
3 группы:
1 – по светлым пятнам, ползунам, наварам;
2 – по усталостным трещинам;
3 – по сетке термотрещин
| 1 тип – (22-1) выкрашивание твердых участков поверхности катания, в месте кратковременного скольжения заклиненных колесных пар по рельсам; 2 тип – (22-2) – усталостное разрушение поверхностных слоев металла, под действием многократно повторяющихся контактных нагрузок. Развиваются из небольших трещин, образующихся в сильно деформированном слое колеса; 3 тип – (22-3) - выкрашивание участков поверхности катания, на которых имеются поперечные термотрещины, возникающие вследствие нагрева тормозами колодок. | Грузовые – не более 10 мм глубиной или не более 50 мм длиной. Пассажирские - не более 10 мм глубиной или не более 25 мм длиной. Трещины в выщербине или расслоение, идущее вглубь металла, не допускаются, кп с выщербинами глубиной до 1 мм не браковать, независимо от их длины. | |||
Местное уширение - раздавливание обода (местный наплыв в зоне фаски более допускаемого)
| Наличие внутренних дефектов металлургического происхождения (расслоение металла на определенной глубине) | Не более 5 мм | |||
Поверхностный откол у наружной грани обода более допускаемых размеров
| Развитие усталостных трещин от внутренних дефектов металлургического происхождения | Не допускаются отколы глубиной (по R) более 10 мм, или если ширина оставшейся части обода в месте откола менее 120 мм | |||
Откол кругового наплыва более допускаемых размеров
| Отрыв кругового наплыва горочными замедлителями при роспуске вагонов на механизированных горках | //--// | |||
Протертость на средней части оси
| Несоблюдение требований по содержанию тормозной рычажной передачи в эксплуатации | Не допускается, если глубина протертости на средней части оси более 2,5 мм | |||
Признаки ослабления ступицы
| Нарушение технологии формирования | Колесные пары изымают из эксплуатации | |||
Разность диаметров колес более допускаемых
| Неправильная установка колесной пары в тележке, значительная разница диаметров колес на одной оси, длительная работа колесной пары на участке пути с крутыми кривыми, изгиб оси, перекос рамы тележки, неправильная посадка колес на ось | Не более 1 мм | |||
Расстояние между внутренними гранями колес не соответствует допускаемому
|
| Грузовые и пассажирские с V до 120 км/ч – 1437-1443 мм V cвыше 120 км/ч – 1439-1443 мм |
Некоторые неисправности колесных пар – поперечные трещины на поверхности катания колес (неисправность 31), выходящих на гребень и наружную грань обода, трещины в дисках, ступицах и изломы колес (неисправности 33, 34 и 35), сдвиг колес на оси (неисправность70) – относятся к особо опасным и в эксплуатации не допускаются.
При наличии поперечных и относящихся к ним (более 30˚) наклонных трещин в оси независимо от их размера и количества, а также продольных трещин длиной более 25 мм ось бракуют, колесную пару расформировывают. Разрешается оставлять одну продольную или несколько продольных трещин суммарной длиной не более 25 мм.
Порядок выполнения работы
Рассмотреть, измерить при помощи шаблонов наглядные образцы дефектов обода колеса и данные занести в таблицу 5.2.
Таблица 5.2
| Измерения | Прокат | Ползун | Подрез гребня | Навар | Толщина гребня | Толщина обода | Выщер-бина |
| № образца | |||||||
| 1. | |||||||
| 2. | |||||||
| 3. | |||||||
| 4. | |||||||
| 5. | |||||||
| 6. | |||||||
| 7. | |||||||
| 8. | |||||||
| 9. | |||||||
| 10. |
Содержание отчета
Название и цель работы; краткий конспект сведений о дефектах колесных пар; рисунки основных дефектов (табл. 5.1); результаты измерений (табл. 5.2); ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Что такое прокат и как его измерить (предельное значение проката)?
2. Что такое ползун (как измерить, какая глубина допускается, причины возникновения)?
3. Как измерить толщину обода колеса, какие ее предельные значения?
4. Какова причина возникновения дефектов (прокат, подрез гребня)?
5. Как измерить подрез гребня?
6. Что такое навар, причины его возникновения?
7. От чего возникают кольцевые выработки на поверхности катания?
8. Какие требования к трещинам в эксплуатации, где они возникают?
9. Допускаемое расстояние между внутренними гранями в эксплуатации в зависимости от скорости движения.