Характерные неисправности и повреждения, их причины и способы устраненияСтраница 1
Одной из основных закономерностей повреждаемости буксовых узлов является четкая зависимость роста числа отказов в 1,5…2 раза в осенне-зимний период времени. Эта закономерность отказов буксовых узлов связывается с влиянием температуры окружающего воздуха, изменениями в состоянии верхнего строения пути и соответствующим ростом действующих силовых факторов.
Другая закономерность состоит в том, что первые 2-3 месяца эксплуатации буксовых узлов после ревизии число отказов также значительно выше, чем в последующий период. Это объясняется тем, что в первый период выявляются отказы, связанные с недостаточно качественно выполненным подбором и монтажом буксовых узлов, а также взаимной приработкой всех основных сборочных единиц буксового узла.
Одним из дефектов буксовых узлов является ослабление и разрушение торцевого крепления подшипников. Причиной этой неисправности является жесткая передача осевых нагрузок торцами роликов на приставной борт и на торцевое крепление. При этом передача осевых нагрузок происходит в несвойственном для подшипников качения режиме трения скольжения торца ролика по приставному борту, часто в условиях, когда смазка не обеспечивает надежного разделения трущихся поверхностей. Такой дефект может появиться также в результате нарушений технологии изготовления резьбовой части оси, монтажа буксовых узлов и ремонта колесных пар.
Это приводит в начале к ослаблению затяжки гайки из-за износов и деформации резьбы. Дальнейшая работа ослабленного торцевого крепления сопряжена с большими напряжениями во впадине под первым витком резьбы, образованием трещины в основании резьбы и срезом первого витка.
Такой вид повреждений имеет тенденцию к дальнейшему росту в связи с увеличением скорости движения и повышения использования грузоподъемности вагона.
Поэтому для увеличения прочности и надежности торцевого крепления в варианте с торцевой гайкой целесообразно перейти на изготовление резьбы на торце шейки с дополнительным пластичным деформированием, накатыванием резьбы роликом и нанесением на резьбу уплотняющего герметика «Ступор». Вариант торцевого крепления подшипников с помощью шайбы более работоспособен, но и в этом варианте происходит деформация и срез резьбы болтов или обрыв болтов.
Усталостные раковины на дорожках качения наружных и внутренних колец и роликов образуются в результате достижения предела контактно-усталостной прочности металла дорожек качения. Этот процесс интенсифицируется из-за неудовлетворительного качества металла и его макроструктуры дополнительными силовыми факторами, появляющимися при неизбежных перекосах буксовых узлов в вертикальной и горизонтальных плоскостях. Наиболее характерными зонами зарождения раковин являются зоны у рабочих бортов. Такая закономерность является следствием концентрации напряжений из-за перекосов роликов между бортами и из-за перераспределения осевых нагрузок в дополнительную вертикальную составляющую нагрузку, максимальная величина которой сосредоточена у рабочего борта. С целью предотвращения этих дефектов подшипники изготавливаются с «бомбардированными» роликами, что позволяет им самоустанавливаться при перекосах букс и снижать концентрацию напряжений по сечениям концов роликов, а значит, и резко уменьшить частоту появления раковин.
Трещины и разрывы внутренних колец появляются в эксплуатации преимущественно в начальной стадии при небольших пробегах. Причинами появления этого дефекта могут стать плохое качество металла, нарушения термообработки, создающие в кольцах повышенные внутренние напряжения, нарушения технологии монтажа, допущенные при посадке внутренних колец на шейки осей.
При изготовлении колец в процессе шлифовки происходит локальный нагрев тонких поверхностных слоев до температур, соответствующих состоянию ползучести металла. При последующем охлаждении в наружном слов возникают растягивающие напряжения, а в нижележащих слоях – напряжения сжатия. В результате этих явлений в поверхностных волокнах остаточные растягивающие напряжения могут достигать значений 400-100 МПа. Радикальным средством предупреждения образования трещин и разрывов внутренних колец являются переход к изготовлению колец из стали с регламентируемой прокаливаемостью ШХЧ, когда поверхностный слой получает твердость порядка 60…63 ИКС, а внутренние волокна всего около 30 ИКС.
Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой
Условие прочности зубьев при изгибе максимальной нагрузкой: уFmax ≤ уFPmax (1.94) где уFmax - расчетное максимальное местное напряжение, МПа; уFPmax - допускаемое напряжение изгиба в опасном сечении при действии максимальной нагрузки, МПа; где уFSt - предел прочности при изгибе максимальной н ...
«Узкие места» для различных видов транспорта
Автомобильный транспорт и дороги. Увеличение объемов грузопассажирских перевозок, а также числа транспортных средств (в особенности грузовых автомобилей) является причиной повышения нагрузки на сеть автомобильных дорог региона. Автомобильные дороги на международных коридорах №1-А и №9-D, которые ...
Рабочая частота регулирования
Ограничение максимального значения f связано с необходимостью получения заданного минимального напряжения по нагрузке Uнmin, при котором ток двигателя равен заданному значению Iнmin при u=0, где u - скорость поезда. По формуле (2.7) из [1] имеем: (1.15) гдеUнmin=0,3. Umax. Получаем: (1.16) Гц. Отсю ...