Восстановление наплавкой подпятника надрессорной балки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

 

 

КАФЕДРА ВАГОНЫ И ВАГОННОЕ ХОЗЯЙСТВО

ДИСЦИПЛИНА ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА

ВАГОНОРЕМОНТНОМ ПРЕДПРИЯТИИ

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

НА ТЕМУ

«ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАПЛАВКОЙ ПОДПЯТНИКА

НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ»

 

 

                                                Выполнил

                                                                      студент группы В-03-2

                                                         Трофименко Р.

 

                                            Принял

                                                       преподаватель

                                                       Еремеев В. К.

 

Иркутск, 2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                    3

1 ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЦИИ                                                                 5

1.1 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ                                                                              5

1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ                                                                  8

1.3 КОНСТРУКТИВНЫЕ И ДОПУСКАЕМЫЕ РАЗМЕРЫ НАДРЕССОРНОЙБАЛКИ ТЕЛЕЖКИ 18-100                                                                                           9

2 ПОВРЕЖДЕНИЯ И НЕИСПРАВНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМОЙ

ДЕТАЛИ                                                                                                                       11

2.1 ТИПЫ ДЕФЕКТОВ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ГРУЗОВОЙ ТЕЛЕЖКИ

ЦНИИ-Х3                                                                                                                      13

3 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  МЕТОДА РЕМОНТА И ПРИМЕНЯЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ                                                                  14

4 СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ                                                                           24

5 АППАРАТУРА ДЛЯ НАПЛАВКИ                                                                         32

6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ  ПОДПЯТНИКА НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ  ТЕЛЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

МОДЕЛИ 18-100                                                                                                          40

8 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА                       53

9 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ                                             58

9.1 ИЗЛУЧЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ И ЗАЩИТА ОТ НИХ                              58

9.2 ВЕНТИЛЯЦИЯ                                                                                                      60 9.3 ПОРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ                                                     61

9.4 ВЫПИСКА ИЗ «ИНСТРУКЦИИ О МЕРАХ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОГНЕВЫХ РАБОТ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ»                                                                                                                    63

10 СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ    75

ПРИЛОЖЕНИЕ                                                                                                            77

ЛИТЕРАТУРА                                                                                                           101

ВВЕДЕНИЕ

Сварочное производство представляет собой очень широкую сферу народного хозяйства. Количество сварщиков в нашей стране исчисляется сотнями тысяч, а выпуск сварных конструкций – миллионами тонн в год. Количество типов применяемого при сварке оборудования исчисляется сотнями. Насчитывается свыше сотни различных способов сварки, используемых в промышленности.

Выдающееся русское  изобретение – сварка металлов уже  в начале двадцатого столетия нашло широкое применение при ремонте и изготовлении транспортной техники.

 Сварочному производству всегда уделялось большое внимание. Благодаря сварке стало возможным изготовление, к примеру цельнометаллических вагонов и цистерн. Наплавка и нанесение специальных покрытий позволяет не только возвращать в эксплуатацию сотни тысяч деталей и конструкций подвижного состава, но и значительно продлевать срок их службы, экономя большое количество материальных и денежных ресурсов.

 Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или при совместном действии того и другого. При изготовлении и ремонте вагонов распространение получили электрическая дуговая сварка и наплавка плавящимися электродами, а также электрошлаковая наплавка. Сварка трением и кузнечная сварка, основанные на принципе пластического деформирования, имеют ограниченное применение при ремонте вагонов.

Сварка применяется  для соединения и наплавки разнообразных  металлов и сплавов: чугуна, стали, меди, бронзы, алюминия и другие, для соединения металлов с неметаллами. Не все сплавы и металлы свариваются хорошо. Хорошо сваривается углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,12 до 0,22 %, низколегированные стали 20ХГС, 2ХМА и другие.

Ограниченно свариваются стали с содержанием углерода от 0,42 до 0,55 %, низколегированные стали 30ХМА, 30ХГС и другие. Плохо свариваются углеродистые стали с содержанием углерода более 0,55 %, низколегированные  35ХГС, 40ХГС и другие.

Сварочное оборудование и технология сварочных и наплавочных работ занимают важнейшее место в работе вагоноремонтных предприятий и в деятельности инженеров специальности «Вагоны». При решении практических задач необходимые сведения по части сварки и наплавки восполняются из ведомственных руководящих технических материалов (РТМ), руководящих документов (РД), типовых технологических процессов и технологических инструкций. Однако каждое вагоноремонтное предприятие в соответствии с РТМ, РД и типовыми технологическими процессами в силу своих возможностей и специфики разрабатывает и внедряет свои технологические документы. Разумеется, что в практической деятельности инженера – вагонника возникает в связи с этим множество вопросов. В их числе вопросы, связанные с обслуживанием сварочного оборудования, реализацией режимов сварочных процессов, подготовкой изделия к сварке, подготовкой и контролем качества сварочных материалов, оценкой качества сварки (наплавки), разработкой мероприятий по предотвращению брака при сварке и множество других вопросов, ответы на которые требуют специальной подготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЦИИ

1.1 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Тележка модели 18-100 (типа ЦНИИ-ХЗ)

 

Тележка модели  18-100 (рис.1) состоит  из двух колесных пар с четырьмя буксами,  двух  литых  рам, двух  комплектов центрального  рессорного подвешивания,  надрессорной балки и тормозной рычажной передачи. Тормоз тележки колодочный с односторонним нажатием колодок.

Рис.1. Тележка  модели 18-100 (типа ЦНИИ-ХЗ):

1 - колесная пара  с   буксами на роликовых подшипниках; 2 - боковая рама;

3 - надрессорная балка; 4 - скользун; 5 - фрикционный клин;  6 - фрикционная планка; 7 - подпятник.

 

Надрессорная  балка. Представляет полую отливку, которая имеет конструкцию замкнутого поперечного сечения и форму, близкую к брусу равного сопротивления изгибу (с увеличением сечения к середине),  изготовляется вместе с подпятником,  опорами для размещения  скользунов  и гнездами для фрикционных клиньев. Коробку сечения образуют две вертикальные стенки, верхний и нижний пояса.

Верхний пояс имеет:

-подпятник, который служит опорой  для пятника кузова вагона. Он  отлит заедино с верхним поясом  и, в свою очередь, включает: наружный и внутренний борт, отверстие  под шкворень, опорную поверхность,  которая снизу (внутри отливки) имеет усиливающую колонку и поддон для опоры шкворня;

-две опоры скользунов, на которые  устанавливаются колпаки (перевернутые коробки) с регулировочными прокладками;

-два технологических отверстия для осмотра усиливающей колонки подпятника;

-кронштейн мертвой точки, установленный на заклепках.

Нижний пояс по концам с каждой из сторон имеет наклонные  поверхности для опирания на фрикционные  клинья с ребордами, ограничивающими  перемещение балки относительно их. Для опирания на пружины рессорного комплекта есть приливы и бонки, аналогичные нижнему поясу боковой рамы.

Каждый скользун (рис. 2, б) состоит из опоры 3, отлитой заодно с надрессорной балкой, колпака 8, надетого на опору, прокладок 9 для регулировки зазоров между скользунами  рамы вагона и тележки, болта 10, предохраняющего колпак от падения. Через подпятник 1 кузов непосредственно опирается на тележку. Для прочности он усилен колонкой 12, в  которой размещен поддон 11, являющийся опорой шкворня. На подпятник  надрессорной балки опирается пятник кузова. Через их центры пропущен стальной шкворень. Боковые перемещения надрессорной балки амортизируются поперечной упругостью пружин, на которые она опирается.

 

 

 

 

Рис. 2. Надрессорная балка тележки модели 18-100

(типа ЦНИИ-ХЗ):

а – общий вид; б  – закрытый скользун;

1 – подпятник, 2 – кронштейн  мертвой точки рычажной передачи  тормоза, 3 – опоры для скользунов, 4 – выступы, 5 – бурты, 6 – выемки для размещения фрикционных клиньев, 7- плка для крепления кронштейна мертвой точки, 8 – колпак, 9 – регулировочная прокладка, 10 – болт, 11 – поддон, 12 – колонка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ

Надрессорная балка  тележки грузового вагона 18-100 (типа ЦНИИ-Х3)  изготовляется литьем из низколегированных сталей марок 20ФЛ или 20ГФЛ (содержащие марганец – Г и ванадий – Ф) по ГОСТ 977-88 для повышения прочности и износоустойчивости.

 

Механические характеристики сталей:

предел текучести                                    σ_Т = 295 – 345 МПа;

временное сопротивление разрыву      σ_В = 490 – 510 МПа;

относительное удлинение                       δ = 18 – 20 %;

твердость после термообработки не ниже 286НВ.

 

Химический состав сталей (в %):

углерод 0,17 – 0,25;

марганец 1,2 – 1,5;

кремний 0,2 – 0,5;

хром, никель и медь не более 0,03 каждого;

фосфор и сера не более 0,04 каждого;

ванадий 0,06 – 0,13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 КОНСТРУКТИВНЫЕ И ДОПУСКАЕМЫЕ РАЗМЕРЫ

НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ  ТЕЛЕЖКИ 18-100

 

Таблица 1.3.1

Наименование параметра	Значение размера, мм
	Чертежный	При ДР	При КР
1 Расстояние между серединами опорных поверхностей 2 Расстояние между ограничительными буртами клиньев   3 Ширина нижней опорной  поверхности между наклонными  направляющими клиньев   4 Внутренний диаметр  подпятника по наружному борту   5 Наружный диаметр  внутреннего борта подпятника     6 Диаметр отверстия  под шкворень 7 Глубина подпятника: -постройки до 1986 г. -постройки с 1986 г. 8 Разность расстояний  от середины балки до ближней реборды, направляющий клин 9Допускаемый износ  на сторону и по глубине  подпятника 10Толщина наружного бурта 11Толщина внутреннего  бурта 12Толщина опорой плиты подпятника	2036     134+4           175-1+4         77-0,74     302+1,4         54-1+2     25-2+1   30-2+1     не более 5           30,0   5-1,5+1 23	то же     не более 144         не менее 166       не менее 72   пост. до 1986 г. 309,4 пост. после 1986 г. 307,4 не более 60     не более 29   не более 34     то же           менее 28   менее 7 менее23	то же     не более 142         не менее 168       не менее 72   пост. до 1986 г. 307,4 пост. после 1986 г. 305,8 не более 60     не более 28   не более 33     то же           менее 28   менее 7 менее 18