Научная статья на тему 'Характер и величина износа деталей прессового соединения буксового узла вагонов'

Характер и величина износа деталей прессового соединения буксового узла вагонов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
93
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШИЙКА ОСі КОЛіСНОї ПАРИ / ПАРАМЕТРИЧНА НАДіЙНіСТЬ / ВРАХУВАННЯ ОВАЛЬНОСТі ТА КОНУСНОСТі ДЕТАЛЕЙ / WHEELSET NECK OF THE CAR / PARAMETRICAL RELIABILITY / ACCOUNT OF OVAL AND CONELIKE SHAPE OF THE DETAILS / ШЕЙКА ОСИ КОЛЁСНОЙ ПАРЫ / ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ / УЧЕТ ОВАЛЬНОСТИ И КОНУСНОСТИ ДЕТАЛЕЙ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Михаличенко П.Е.

Изложены результаты статистических исследований износа шейки оси колёсной пары и внутреннего кольца подшипника буксового узла вагонов. Определена параметрическая надежность неподвижного соединения с учетом овальности и конусности деталей этого узла.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE NATURE AND THE AMOUNT OF WEAR OF PRESS-FIT CONNECTION OF AXLE UNIT CARS

The article deals with results of statistical research of the wear quantity of inside surface of races and wheelset neck of the car. The parametrical reliability of the stationary joint has been defined with account of oval and conelike shape of the details.

Текст научной работы на тему «Характер и величина износа деталей прессового соединения буксового узла вагонов»

УДК 629.4.027.115 - 192

П. е. МИХАЛ1ЧЕНКО (ДПТ)

ХАРАКТЕР ТА ВЕЛИЧИНА ЗНОСУ ДЕТАЛЕЙ ПРЕСОВОГО З'еДНАННЯ БУКСОВОГО ВУЗЛА ВАГОН1В

Викладено результати статистичних дослiджень зносу шийки осi колюно!' пари та внутрiшнього к1льця тдшипника буксового вузла вагонiв. Визначено параметричну надiйнiсть нерухомого з'еднання з врахуван-ням овальностi та конусностi деталей цього з'еднання.

Изложены результаты статистических исследований износа шейки оси колёсной пары и внутреннего кольца подшипника буксового узла вагонов. Определена параметрическая надежность неподвижного соединения с учетом овальности и конусности деталей этого узла.

The article deals with results of statistical research of the wear quantity of inside surface of races and wheelset neck of the car. The parametrical reliability of the stationary joint has been defined with account of oval and conelike shape of the details.

На сьогодшшнш день на затзницях Укра!ни експлуатуеться 197 тисяч одиниць рухомого складу, з них 186374 вантажних вагошв, сту-шнь зносу яких складае ~ 60 % [1]. Але i дат Укрзал1зниця вимушена використовувати зно-шену техшку, одночасно виршуючи питання безпеки руху, важливе мюце у якому посщае експлуатащя i ремонт колюних пар.

Як показали дослщження зносу шийок осей та кшець тдшипниюв колюних пар електровоз1в [2; 3; 4], у результат техиолопчних та експлуатацш-них фактор1в в них виникають вщхилення вщ правильно! геометрично! форми. Похибки форми призводять до того, що поточний розм1р (рад1ус чи д1аметр) в р1зних точках контура поперечного перер1зу деталей неоднаковий. Ц похибки явля-ються основними характеристиками геометрично! точносп деталей. Вони мають значний вплив на правильне функщонування пресових з'еднань. Вщхилення вщ правильно! геометрично! форми викликають нер1вном1рн1сть натягу в з'еднант, що, в свою чергу, призводить до сильного та нерь вном1рного зносу деталей, спотворення характеру посадки та нер1вном1рного розподшення напру-жень в посадках з натягом.

Для визначення параметрично! надшносп нерухомого з'еднання буксового вузла вагошв з урахуванням зазначених похибок застосуемо методику визначення похибки розм1ру цитнд-рично! детат в поперечному перер1з1, яка ви-кладена в робот [3].

Для аналтичного запису поточного розм1ру введемо полярну систему координат. Шийка оа колюно! пари з радiусом Яш та отв1р внутршньо-го кiльця !! пiдшипника з радiусом гк зношуються випадково до деякого розмiру, який можна зобра-зити в полярнш формi (рис. 1). Тодi полярний ра-

дiус поперечного перерiзу цилiндрично! дета-лi, що мае елементарний вид похибки форми, аналогично можна подати як [3; 6]:

^к (ф) = Гср + Хк • (к •ф+У^) (1)

(к = 2,3,..., р)

де гср - радiус середнього кола дано! деталi, що визначаеться як середне значення функцi! (ф) ;

хк - амплпуда похибки форми; ) - початкова фаза 5-! гармонiки вщхилення форми кшьця в поперечному перерiзi; 8 - номер гармонiки; ф -кут обертання полярного радiуса.

Рис. 1. Розмiри шийки оа колiсноi пари з врахуванням похибки в поперечному перерiзi:

1 - внутршне юльце тдшипника; 2 - шийка осi колiсноi пари

У результат статистичних дослiджень, якi були проведет на ВАТ «Дншровагонрембуд» та у вагоноколюних майстернях (ВКМ) депо Батуринське Придшпровсько! залiзницi, було встановлено, що середнiй радiус внутршньо! поверхш внутрiшнього кiльця пiдшипника буксового вузла вагона розподшений за нормаль-ним законом (вiдповiднiсть статистичного роз-

АЛ.ф. ) 0,20

подiлення з теоретичним законом за критерieм X2 Ирсона складае р = 0,325) (рис. 2).

Величина фазового кута розподшена рiв-номiрно в iнтервалi вiд 0 до 2п, а амплiтуда хк похибки форми - за законом Релея (рис. 3).

Числовi характеристики розподшень пара-метрiв зносу внутршньо! поверхнi кiльця наведено в табл. 1.

0,150

0,10

0,050 0

64,989 64,991 64,992 64,995 64,997 64,999 65,001 65,003 г„р. , мм

Рис. 2. Закони розподшення середнього рад1уса гк ср:

1 - статистичний; 2 - теоретичний

^х) 0,20

0,150 0,10 0,050

0 _

0,250 0,833 1,416 2,0 2,582 3,165 3,748 4,331 хк. ,10"'

Рис. 3. Закони розподшення амплпуди ввдхилення хк

1 - статистичний; 2 - теоретичний

Таблиця 1

Числовi характеристики закошв розподшення середнього радiуса гк ср, амплiтуди вiдхилення хк

зносу внутршнього кiльця тдшипника

Числов1 характеристики

Елементи похибки

Середнш рад1ус г , мм

Амплпуда в1дхилення хк, мм

Математичне спод1вання т, мм Дисперс1я Б, мм2

Середньоквадратичне вадхилення с, мм

Асиметр1я As

Ексцес Ех

Мода, мм

Мед1ана, мм

64,9967

1,24 -10-5

3,523 -10-3 6,821-10-3 -0,4575 64,9974 64,9967

1,89 -10-3 1,04 -10-6 1,02 -10-3 0,6655 0,273 2,583-10-:

1,75 -10-3

мм

Виконавши вщповщш перетворення [3] над законами розподшення середнього радiуса, ам-пл^уди вiдхилення та фазовим кутом, отрима-емо, що закон розподiлення радiуса внутрш-нього кiльця пiдшипника е гауссовим з матема-тичним сподiвання т, = т = 64,9967 мм i се-

Р[64,9725 <,к (ф) < 64,9935] =

64,9935

64,9725

0,00384

ехр

(,к-64,9967)2 2-0.003842

редньоквадратичним вiдхиленням

с, =

к

т

хк

2

(2)

Щцставляючи у формулу (2) вiдповiднi чис-ловi значення, отримаемо с, = 3,6 • 10-3 мм.

Визначимо iмовiрнiсть того, що поточний розмiр кiльця (ф), тобто радiус отвору

внутрiшнього кшьця, буде знаходитися у за-даних межах поля допуску деповського ремонту, який дорiвнюе (64,9725...64,9935 мм), що встановлюеться натягом нерухомого з'еднання та шструкщею [5]:

в

Р(а<X<Р) = |/(х)Х , (3)

а

де а, в - межi облaстi iмовiрностi входження випадково! величини в не!.

АДш) 0,20'

0,150'

0,10

= 0,2.

■Эк

Отже, лише 20 % кiлець пiдшипникiв будуть задовольняти умови натягу при деповському ремонт ПР3, коли проводиться повний огляд колюно! пари.

Стaтистичнi дослщження зносу шийки осi колiсних пар вагошв дозволили встановити, що И середнiй рaдiус Яш пiдпорядковaний закону нормального розподшення (рис. 4) з iмовiрнiс-тю р = 0,16 за критерiем х ^рсона.

Амплiтудa хш вiдхилення вiд середнього ра-дiусу розподiленa за законом Релея (рис. 5) з iмовiрнiстю р = 0,21 за крит^ем х2 Пiрсонa.

Початкова фаза уш розподiленa за рiвномi-рним законом. Числовi характеристики зaконiв розподiлення величин, що характеризують знос шийки ос колюно! пари з врахуванням оваль-ностi наведено в табл. 2.

0,050 0

65,013 65,01465,016 65,018 65,020 65,02265,024 65,025 мм

Рис. 4. Закони розподшення середнього радуса Яш 1 - статистичний; 2 - теоретичний

'

0,20

0,150

0,10

0,050 0

0,571 1,642 2,713 3,784 4,855 5,926 6,997 8,068 хш,10"3,мм

Рис. 5. Закони розподшення амплпуди ввдхилення хш

1 - статистичний; 2 - теоретичний

1

I

Таблиця 2

Числовi характеристики закошв розподшення середнього радiуса гшср амплiтуди ввдхилення хш

зносу внутрiшнього кiльця имиппишка

Числов1 характеристики

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Елементи похибки

Середнш рад1ус г, мм

Амплпуда вщхилення хк , мм

Математичне спод1вання т, мм Дисперс1я В, мм2

Середньоквадратичне вщхилення,

с, мм

Асиметр1я А5 Ексцес Ех Мода, мм Мед1ана, мм

65,0199 1,006 •Ю-5

3,17Т0-3

-0,221 -0,211 65,0167 65,02

3,16 •Ю 3,145 •Ю-6

1,707 •Ю-3

0,8325 0,4707 3,285 •Ю-3 2,857 •Ю-3

За методикою, яка була викладена вище вста-новлюемо, що закон розподiлення полярного ра-дiусу е гаусовим з математичним сподiванням т^= тк = 65,0199 мм i середньоквадратичним вщхиленням за (2), = 0,0226 мм.

Iмовiрнiсть того, що розмiри шийки осi колюно! пари будуть знаходитися у межах заданого поля допуску, який встановлено нормативною документащею [5] у межах (65,005...65,026) буде дорiвнювати:

Р (65,005 < (ф) < 65,026) =

65,026

65,005

72П 0,00317

ехр

( ,-65,0199)2 2^0,003172

хй1 == 0,351.

Таким чином, при повному огщщ в депо лише 35,1 % шийок осей вагошв задовольняють умови натягу.

З практично! точки зору щкавим е також натяг 5 нерухомого з'еднання «шийка осi колюно! пари - внутршне кiльце тдшипника», який значно впливае на мщшсть пресового з'еднання i який можна записати як:

5 = В-

(4)

де В - дiаметр шийки оа колiсно!' пари; й - внут-рiшнiй дiаметр внутрiшнього юльця шдшипника.

Виконавши вiдповiднi перетворення закошв розподшення поточного радiусу шийки ос та кiльця пiдшипника згiдно з методикою, яка була викладена у робот [3], отримаемо густину

iмовiрностi натягу нерухомого з еднання «шийка ос колюно! пари - внутршне кшьце пiдшипника», за формулою:

Г (5ов ) =

2<з0Б5 • V 2п

• ехр

( )

, (5)

де математичне сподiвання натягу нерухомого з'еднання, що визначаеться як

т0ов5 = тКш - тГк = 65,0199 -

-64,997 = 0,0232 мм,

а с0 5 середньоквадратичне вщхилення

4

с0 5 = л/С

Яш ^ гк

с! =у!0,02262 + 0,0038362 =

= 0,02296 мм.

Iмовiрнiсть того, що натяг нерухомого з'еднання буксового вузла вагона залишиться у межах поля допуску (0,03.0,065) за виразом (3) дорiвнюе:

0,065

Р (0,03<5ов <0,065 )= I

1

0,03

х ехр

( 5,

2л/2л 0,02296

>2"

-0,0232

2

2Ю,022962

ов

= 0,297.

1

Ця величина показуе, що при повному оглядi пiд час проведення ПР3 лише 29,7 % буксових вузлiв будуть мати натяг, який задовольняе вимо-ги нормативно! документации Графiки закону роз-подiлення величини натягу нерухомого з'еднання буксового вузла вагошв з визначеними межами робочо! зони зображено на рис. 6.

Крiм зазначеного вище у нормативнiй до-кументаци також встановленi норми допусюв i на конуснiсть деталей з'еднання. Отже, в процес наших дослщжень виникае необхщ-нiсть у визначенш параметрично! надiйностi деталей нерухомого з'еднання буксового вузла з врахуванням конусность

Рiвняння похибки цилiндричноl деталi з врахуванням конусностi та колом у поперечному перерiзi (рис. 7) можна записати так [4, 6]:

це кут, який визначае конусшсть деталi (коеф> цiент конусносп); Ь - довжина цилiндричноl деталц гср - радiус середнього цилвдра, що

визначаеться як

г0 - ГЬ

г = -'ср

2

де

= гср +а'| 2-Ь

*=ъ (Р) =Г0 - г

(6)

Ь

де г0 i гЬ - рaдiуси середнiх кш дано! деталi, проведених через профш початкового (2 = 0) i кiнцевого (2 = Ь ) поперечних перерiзiв.

Рaдiус середнього цилвдра гср внутршньо!

поверхнi внутршнього кiльця розподiлений

за нормальним законом (рис. 8) з iмовiрнiстю

2

р = 0,405 за критерiем х Пiрсонa.

Коефiцiент конусносп а розподiлений за

нормальним законом з iмовiрнiстю р = 0,377 за 2

крит^ем х Пiрсонa (рис 9).

Числовi характеристики зaконiв розподшен-ня пaрaметрiв, якi характеризують похибку конусносп детaлi наведено в табл. 3.

I (5ое)

0,192 0,128 0,064 0,032

г Робоч пресов а зона натя ого з 'эднан гу ня

/ /

-0,1

-0,05

0 0,03 0,05 0,065 0,1 0,15 5ое, мм

Рис. 6. Граф1к розподшення величини натягу нерухомого з'еднання 5ов

Рис. 7. Похибки розм1ру цилшдрично! детал з врахуванням конусносп

ffcj 0,250

64,990 64,992 64,995 64,997 64,999 65,001 гк.ср, мм

Рис. S. Зaкoни рoзпoдiлeння сeрeдньoгo рaдiyсa гкср : 1 - стaтистичний; 2 - тeoрeтичний

f (ак )

0,271

1,857 3,714 5,571 7,429 9,286 11,140 ак, мм

Рис. 9. Зяшни рoзпoдiлeння кoeфiцieнтa кoнyснoстi ак :

1 - стaтистичний; 2 - тeoрeтичний

Тaблиця 3

Числовi характеристик закошв розподшення середнього радiyса гк ср коефiцieнтy конусносп а зносу внyтрiшнього кiльця ммиппишка

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Числoвi xaрaктeристики Елементи toxh6kh

Ceрeднiй рaдiyс гк ср , мм Кзефодент кoнyснoстi ак

Мaтeмaтичнe спoдiвaння m 64,9968 5,05 •Ю-5

Диспeрсiя D 1,01 •Ю-5 4,8Ы0-1()

Ceрeдньoквaдрaтичнe вiдxилeння, с 3,175 -10-3 2,19 •Ю-5

Асимeтрiя As -0,1575 0,4495

Ексцес Ex -0,312 0,051

Мoдa 65,0006 3,75 •Ю-5

Мeдiaнa 64,996 5 •Ю-5

Для визнaчeння зaкoнy рoзпoдiлeння пoвнoï личини цилiндричнoï дeтaлi з врaxyвaнням пoxибки цилiндричнoï детат зaфiксyeмo кoнyснoстi вeдyться вiднoснo сeрeдньoгo рaдiy-знaчeння aргyмeнтy z. Оскшьки рoзрaxyнки ве- сa гср , a того знaчeння рoзтaшoвaнo в кooрди-

0

нат Ь/ 2, то значення аргументу вiзьмемо piв-ним г = Ь/2. Тодi вираз похибки цилшдрично! деталi набирае вигляду:

^к|:2| = гср

ь ь ■а|7 - 71 = гс

сР •

(7)

64,9725

-3,17-ю-

х ехр

((к - 66,99681)2 2 (з,17-10-3 )

= 0,149.

У шструкцп [5] встановлено норми конус-ностi к = 0,0125 мм, яка виражена у piзницi дiаметpiв двох пеpеpiзiв як:

к = ,

(8)

де

, а - сеpеднiи дiаметp вiдповiдно великого та малого пеpеpiзiв.

З ще! величини визначаемо норми на коефь цiент конусностi а за формулою:

к

а = -

°-°125 =7.81-10-5.

2 Ь 2 - 80

(9)

ДаниИ вираз показуе, що при дослiдженнях зносу цилiндpичних деталей слщ обмежитися розрахунками лише середнього pадiуса. Враху-вавши це, отримаемо закон pозподiлення похибки pозмipу внутршньо! повеpхнi внутршньо-го кшьця пiдшипника (к, який е гауссовим з числовими характеристиками наведеними у табл. 3. Тод^ iмовipmсть того, що поточний pозмip (к (г) юльця за (3) буде знаходитися у межах за-

даного поля допуску (64,9725.64,9935), як ви-значаються натягом нерухомого з'еднання [5], доpiвнюе:

Р [64,9725 < (к (г) < 64,9935] =

64,9935 1

= I 1

Ця величина визначае максимальне значення коефщента конусностi, при якому кшьце ще вважаеться придатним до експлуатаци. Визна-чимо iмовipнiсть того, що коефщент конуснос-тi буде знаходитися в межах працездатност

Р(0 <ак < 7,81-10-5) =

7,81-10-

= I

0

1

х ехр

-2,19-10-5 2

(ак -5,05-10

-5

2-(2,19-10-5)

а а к = 0,886.

Отже, 88,6 % кшець мають величину коеф> цiента конусностi, яка задовольняе вимоги но-рмативних документiв.

Дослщження шийки осi колюно! пари показало, що pадiус середнього цилвдра розпо-дiлениИ за нормальним законом (рис. 10) з iмо-

вipнiстю р = 0,24 за кpитеpiем х Пipсона.

Коефiцiент конусност шийки осi розподше-ний за логаpифмiчним нормальним законом (рис. 11) з iмовipнiстю р = 0,21 за крш^ем

X Пipсона:

/ (аш ) = •

1

ашст1па

\/2л

ехр

(1п

а„, - т,

1па

2ст

1па

(10)

де т1па

личини 1п аш; с личини 1п а

середне статистичне випадково1 ве-

2

1па

диспеpсiя випадково! ве-

0,350

0,070

0 _

65,012

65,015 65,017 65,020 65,023 65,025 Я мм

Рис. 10. Закони розподшення рад1уса середнього цилшдра Яш

1 - статистичний; 2 - теоретичний

х

ш •

1 (аш )

0,40

0 1,20

4,40 7,60

10,80 14,0 17,20 20,40 аш, мм

Рис. 11. Закони розподшення коефщента конусносп аш :

1 - статистичний; 2 - теоретичний

Числовi характеристики закошв розподiлен- у точцi 2 = Ь/ 2 (пояснения до формули (7)) маня рaдiусу середнього цилвдра Яш та коефщь емо, що закон розподiления поточного розмiру

ента конусностi аш наведено в табл. 4. шийки ос колюно! пари (^) е нормальним з Враховуючи те, що розрахунок конусносп числовими характеристиками для рaдiусa сере-деталей ведеться вщносно середнього рaдiусу днього цилшдра (табл. 4).

Таблиця 4

Числовi характеристики закчнпв розподшення середнього радiуса Яш , коефiцieнту конусносп аш зносу вмутрiшмього кiльця пщшипмика.

Числов1 характеристики

Елементи похибки

Середнш рад1ус, Лш , мм

Коефщент конусност аш

Математичне сподiвaния т Дисперс1я Б

Середньоквадратичне ввдхилення, с

Асиметрiя Лх Ексцес Ех Мода Медiaнa

65,0199 9 • 10"6 3 •Ю-3

-0,2569 -0,073 65,0198 65,0198

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6,227 -10"

1,457 -10"

3,817-10"

2,007

6,971

3,75 -10"

5 -10"

Тодi iмовiрнiсть того, що поточний розмiр не перевищуе норми для ремонту шийки ос колюно! пари (65,005...65,026) [5] визначимо за (3) як:

Р [65,005 < (2) < 65,026] =

( ■ 65,0199)2

а„

= 1,25 -10"

Тодi iмовiрнiсть того, що коефщент конус-ностi аш залишиться у межах, яю визнача-ють працездатшсть шийки за (3), дорiвнюе:

65,026

= 1 65,005

3 -10"

-ехр

¡(3-10"3)

^ш =

= 0,979.

Р(0 <аш < 1,25-10"4 ) =

1,25-10

= I

0

Для шийки ос колюно! пари величина кш = 0,02 мм. Поставивши значення кш та довжину шийки Ьш у (9) маемо, що

х ехр

\/2лаш 0,556 [1паш "(9,821)]2

2 - 0,5562

й аш = 0,933.

2

5

9

5

5

5

4

1

X

Таким чином, 93,3 % шийок осей колюних пар задовольняють вимоги нормативно! доку-ментацii щодо утримання та ремонту рухомого складу залiзниць.

За методикою, яка викладена в [3], шдстав-ляючи закони розподiлення поточних розмiрiв та у формули для визначення натягу та виконавши вщповщш перетворення, визначае-мо закон розподшення та параметричну надш-нiсть величини натягу 5кон з врахуванням ко-нусностi кiльця тдшипника та шийки осi коль сно! пари. Густина iмовiрностi натягу 5кон ви-значаеться за формулою:

\2"

f (кон ) =

1

• exp

-<f I

()

(ii)

де математичне сподшання натягу нерухомого з'еднання дорiвнюе

^О,'?1 = тКш - тгк =

= 65,0199 - 64,997 = 0,0231 мм, а середньоквадратичне вiдхилення -

—кон / 2 <0,5

Rta гк

=

■4

:^(3 -10-3 )2 +(3,175 -10-3 )2 = 4,368 -10

,-3

мм.

Iмовiрнiсть того, що натяг нерухомого з'еднання залишиться в заданих межах поля допуску (0,03...0,065) визначимо за формулою (3):

P ( 0,03<5 <0,065 ) = кон

i,0i i

0,065

1

х exp

0,03 2Л/2П4,365-10

8 |2 - 0,02308 I

2 (4,365 -10-3 )2

-3

кон

=0,952.

Графiки закону розподшення величини натягу з визначеними межами працездатносп зо-бражено на рис. 12.

f (8 кон )

0,105

0,035 0

8 кон, мм

Рис. 12. Графж розподшення величини натягу 8кон нерухомого з'еднання

На величину похибки натягу нерухомого з'еднання у межах (0,03.. .0,065) для вузла, який знаходиться на ПР3, впливае як овальшсть, так i конуснють деталей. Таким чином, виникае необхщшсть у визначенш поточного розмiру цилiндричноi поверхнi, похибка яко! одночасно е функцiею двох бшьш простих похибок: ова-льностi та конусность

У цьому випадку поточний розмiр цитнд-рично! деталi визначаеться так:

A(ф, z) = Гср + A(ф, z)cos(k-ф + у^)) , (12) де залежнiсть похибки форми A (ф, z) :

A(ф, z) = xk cos(k-ф + у) + a|z-L^j. (13)

У цьому виразi xk cos(k -ф+у) це похибка форми у поперечному, а a^ z - L1 - у поздов-

жньому перерiзах. Вiдхилення вiд радiуса середнього цилшдра в поперечному перерiзi набирае свое найбшьше значення xk якщо cos(k -ф+у) = 1. Оскiльки дослщження конус -

L

них деталей ведуться вщносно точки z = —, то вираз (13) набирае вигляд:

A (ф, z) = xk .

(14)

Отже, якщо враховувати тшьки конуснiсть спряжених поверхонь деталей пресового з'еднання буксового вузла вагошв, то 95,2 % з'еднань будуть придатними до подальшо! екс-плуатацii.

Отже, максимальна похибка форми цилш-дрично! деталi дорiвнюе амплiтудi вщхилен-ня форми у поперечному перерiзi. Враховую-чи вищезазначене, вираз (12) набирае такий вигляд:

^(ф, z) = гСр + xk •cos(k•ф + yk". (15)

Таким чином, дослщження цилшдрично! де-тат, яка мае одночасно похибки форми у поперечному та поздовжньому пеpеpiзах, зводяться до визначення параметрично! надiИностi ще! деталi з врахуванням овальностi. Це тдтвер-джуеться також тим, що iмовipнiсть входження натягу нерухомого з'еднання буксового вузла у меж допуску (0,03.0,065), при врахуванш тiльки овальностi складае 0,297, що значно ме-нше вiд iмовipностi входження натягу у межi допуску, при врахуванш тшьки конусностi, яка доpiвнюе 0,952. Тобто вплив овальност на на-дiИнiсть з'еднання з натягом бшьш значний нiж конусности

Визначення параметрично! надiИностi неру-хомо! системи буксового вузла вантажних ва-гонiв з врахуванням конусностi спряжених по-верхонь показало, що бшьше 90 % кiлець тд-шипниюв та шийок осей колiсних пар цього виду рухомого складу затзниць задовольняють вимоги нормативно! документацi!. Вплив кону-сностi деталi на поточний pозмip цилiндpичних деталей спряження незначний у поpiвняннi з овальнiстю. Тому для визначення параметрично! надшносп нерухомого з'еднання даного вузла слщ обмежитися лише похибкою вiд овальносп поверхонь спряження.

Аналiз зносу нерухомого з'еднання буксового вузла рухомого складу залiзниць у данш робот та у роботах [2; 3; 4; 7] показав необхщ-шсть розв'язання проблеми вiдновлення зно-шених кiлець. Нами запропонована технолопя електpолiтичного осадження цинку на зношену поверхню отвору кiльця пiдшипника iмпульс-но-реверсивним струмом [2; 7; 8], яка мае ряд значних переваг у поpiвняннi з осадженням цинку на постшному стpумi. Лабораторш аналiзи твеpдостi та моpфологi! покриття показали, що осади, якi отримаш в нестацiонаpних режимах, характеризуються бшьшою одноpiднiстю, ма-ють бiльш дpiбнозеpнисту та щiльну структури, що дозволяе досягати товщини вщновлюваль-ного шару 300.400 мкм iз збереженням мшро-твеpдостi 800.900 МПа. Випробування мщно-стi пресового з'еднання, якi проведет на масш-табних зразках, дозволили встановити, що у

поpiвняннi iз зразками, на якi не був осаджений шар цинку, мiцнiсть зросла в 2,5-3 рази.

Подальшим етапом дослщжень е випробування мщносп пресового з'еднання на натур-них зразках та !х експлуатацiИнi випробування на рухомому складi в умовах Придншров-сько! залiзницi.

Б1БЛЮГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК

1. Федюшин О. М. К проблеме обновления подвижного состава железных дорог Украины / О. М. Федюшин, О. Е. Пащенко, В. И. Букин // Зал1зничний транспорт Укра!ни. - 2001, - № 2 -С. 7-10.

2. Михал1ченко П. £. Ввдновлення натягу пресового з'еднання буксових вузл1в рухомого складу зал1зниць / П. £. Михал1ченко, М. О. Костш // Зал1зничний транспорт Укра!ни. - 2004, - № 5 -С. 47-49

3. Михалченко П. £. Параметрична надштсть нерухомого з'еднання буксового вузла рухомого складу з врахуванням некруглосп / П. £. Михалченко, М. О. Костш // Зал1зничний транспорт Украши. -2004. - № 6.

4. Михал1ченко П. £. Параметрична надшнють з'еднання з гарантованим натягом рухомого складу з врахуванням конусносп // Зал1зничний транспорт Укра!ни. - 2005.

5. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками. - М.: Транспорт, 1976. - 135 с.

6. Точность производства в машиностроении и приборостроении / Под. ред. А. Н. Гаврилова. -М.: Машиностроение, 1973. - 567 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Костш М. О. Математична модель форми зно-шених деталей системи спряження «шийка оа колено! пари - внутршне кшьце тдшипника» / М. О. Костш, П. £. Михал1ченко // Вюник Днш-ропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. - 2005.

8. Михал1ченко П. Е. Методы восстановления натяга узла «шейка колесной пары - внутреннее кольцо подшипника» // Материалы IV международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава». - Новочеркасск, 2003. - С. 183-184.

Надшшла до редколегн 03.11.2005.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.