Сравнительный анализ методов восстановления колесных пар электровозов
Значительная часть грузовых и пассажирских перевозок в России приходится на железнодорожный транспорт. Это обуславливает тот факт, что железнодорожный транспорт должен работать исправно и бесперебойно.
Достигнуть стабильной работы железнодорожного транспорта можно при соблюдении следующих условий: техническая исправность транспорта, железной дороги, систем обеспечения электроэнергией и связи.
Состояние железнодорожного транспорта поддерживается благодаря заводам и депо, обеспеченными необходимыми для этого станками и оборудованием. На сети железных дорог действует планово-предупредительная система обслуживания железнодорожного транспорта. Данная система обеспечивает контроль основных узлов по определенным параметрам, своевременное предупреждение возможных неисправностей и их исправление.
ВВЕДЕНИЕ
1 Обзор научно-исследовательских работ по повышению
межремонтного ресурса бандажей колесных пар локомотивов
1.1 Влияние на механические свойства и структуру и восстанавливаемых
колесных пар состава наплавленного металла
1.2 Оптимизация способа наплавки гребней бандажей колесных пар с
целью увеличения их ресурса
1.3 Восстановление гребня бандажа колеса многоэлектродным способом
широкослойной наплавки
2 Анализ статистических данных по износу колесных пар локомотивов
3 Определение показателей долговечности элементов колесной пары
4 Оценка возможности восстановления гребней бандажей колесных пар
без выкатки из-под локомотива
4.1 Описание способа наплавки гребней бандажей колесных пар без
выкатки из-под промышленных локомотивов ПЭ2М на
промышленном предприятии ОАО Ураласбест
4.2 Анализ возможности наплавки гребней бандажей без выкатки
колесных пар магистральных локомотивов ОАО «РЖД» при условии отсутствия склонности к повышенному трещинообразованию после восстановления
4.3 Предложения по разделу
5 Расчет нового конструктивно-технологического способа
восстановления гребней бандажей колесных пар локомотивов
5.1 Оценка технологии наплавки гребней бандажей
5.2 Способ наплавки гребней бандажей пар локомотивов с применением
ленточного электрода
5.3 Анализ методов контроля качества наплавочных работ
6 Анализ экономической выгоды от использования метода
восстановления гребней бандажей колесных пар локомотивов
ленточным электродом
6.1 Общие положения
6.2 Расчет затрат в сравнении с другими вариантами
1 Маркашова Л. И., Позняков В. Д., Гайворонский А. А., Бердникова Е. Н., Алексеенко Т. А. Структура и свойства поверхности железнодорожных колес после восстановительной наплавки и эксплуатационного нагружения // Наплавочные материалы. – 2015. – №2. – С. 103–107.
2 Кадошников В. И., Иванов С. А., Куликова Е. В. Оптимизация способа наплавки гребней колесных пар с целью повышения их ресурса // Механическое оборудование металлургических заводов. – 2012. – №1.
– С.128–135.
3 Меликов В. В., Файзибаев Ш. С., Набиев Э. С., Широкослойная наплавка гребня цельнокатаного колеса многоэлектродным способом // Известия транссиба. – 2014. – №2. – С.30–36.
4 Инструкция по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов, электровозов и дизель поездов ЦТ–336: утв. 11.08.95. – М.: Транспорт, 1996. – 457 с.
5 Маяков Д. М. Определение показателей долговечности элементов колесной пары по информации о распределении контролируемого параметра тепловозов серии 2ТЭ25КМ // Известия транссиба. – 2021. – №2. – С.70–77.
6 Пышный И. М. Увеличение ресурса бандажей колесных пар промышленных электровозов с помощью наплавки // А. П. Буйносов, И. М. Пышный // Известия Транссиба. – 2012. – № 2(10). – С.7 – 16.
7 Требования ПТЭ к колесным парам, утвержденные распоряжением Минтранса России от 21 декабря 2010 г. № 286. – М.: Транспорт, 2011. – 75 с.
8 Семенова Т. Г., Афанасьева Н. А., Чернышева Л. И.
Технико-экономическое обоснование исследовательских и инженерных решений в дипломных проектах: метод. указания. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2009. – 92 с.
9 Сварочное оборудование и материалы [сайт]. – URL: https://svarkasnab.ru/katalog/42144-kompleks-oborudovaniya-dlya-naplavkibandazh
ej-kolesnykh-par-teplovoza-bez-ee-vykatki.html (дата обращения 9.05.2022).
10 Единая тарифная сетка по оплате труда работников, занятых в основной деятельности железных дорог, приказом от 5 мая 2004 г. (актуально в 2022 г.) [сайт]. – URL: http://www.zakonprost.ru/content/base/part /517521.html (дата обращения 02.05.2022)
11 Семенова Т. Г., Афанасьева Н. А., Чернышева Л. И. Технико – экономическое обоснование исследовательских и инженерных решений в дипломных проектах: метод. указания. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2009. – 92 с.
12 Килин П. И. Учебное пособие: Местная вытяжная вентиляция. –Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 1997. – 221 с.
13 ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Введ. 01.01.2008. – М: Стандартинформ, 2008. – 58 с.
14 ГОСТ Р 54944-2012. Здания и сооружения. Методы измерения освещенности. – Введ. 01.01.2013. – М.: Стандартинформ, 2013. – 18 с.
15 ГОСТ 12.0.002-2014. Система стандартов безопасности труда. – Введ. 01.06.2016. – М.: Стандартинформ, 2016. – 28 с.
На производстве производят насадку бандажа с натягом 1 – 1,5 мм на 1 м размера диаметра бандажа, что соответствует правилам, указанным в соответствующей инструкции. Реактивные напряжения, возникающие при насадке бандажа на колесный центр составляют 22,6 кг/мм2.
Следует отметить, что для тонкого бандажа, установленного с натяжением близким к верхней границе нормы, существует высокий уровень напряжения, который неблагоприятно влияет на структуру колесной стали и может привести к дефектам, снижающим прочность колеса.
После процесса автоматической наплавки появляются реактивные напряжения, доходящие до 25,7 кг/мм2, что составляет около 25 % от значения предела прочности стали бандажа, следовательно, данные дефекты не являются единственной причиной, по которой происходит трещинообразование и дальнейшее разрушение металла.
Внутренние напряжения приводят к появлению ГТ при нарушении технологического процесса наплавки. Это происходит вследствие влияния закалочных структур на прочностные характеристики стали.
Нарушения подходящей технологии особенно сильно влияет на появление трещин, приводящих к разрывам при наплавке локомотивных бандажей.
Механическая обработка наплавленного гребня не может быть подходящей мерой предупреждения разрушения бандажа при наличии внутренних концентраторов напряжений в зоне наплавки металла.