CC BY
90
УДК 629.432.62-192
М. В. АТЛАС (КП «Кшвський метрополия»), А. В. ДОНЧЕНКО, Ю. Я. ВОДЯНН1КОВ, Т. В. ШЕЛЕЙКО (ДП «УкрНД1В», Кременчук)
ДОСЛ1ДЖЕННЯ КОНСТРУКЦ11 РАМИ В1ЗКА ВАГОНА МЕТРОПОЛ1ТЕНУ З МЕТОЮ ВИЗНАЧЕННЯ НАД1ЙНОСТ1 II ЕЛЕМЕНТ1В
Наведено результаты анал1зу умов експлуатаци та причин пошкоджень рам в1зк1в вагошв метрополитену, дано оцшку отриманих результапв та висновки щодо надшносп окремих елеменпв рам.
Приведены результаты анализа условий эксплуатации и причин повреждений рам тележек вагонов метрополитена, дана оценка полученных результатов и сделаны выводы касательно надежности отдельных элементов рам.
The results of analysis of operation conditions and causes for damaging of subway carriage underframes are presented, the assessment of results obtained is given, and the conclusions on reliability of separate underframe elements are made.
Об'ектом дослщжень e рама моторного дво-вюного повщкового в1зка вагошв метропол1те-ну виробництва Митщинського машинобуд1в-
ного заводу, що являе собою суцшьнозварну Н-под1бну конструкщю, до яко! кршляться вс вузли в1зка (рис. 1).
Рис. 1. Конструкцiя рами моторного двовiсного поввдкового вiзка вагонiв метрополiтену:
1 - поздовжня балка; 2 - поперечна балка; 3 - листова косинка; 4 - кронштейни тдвшування тягових двигушв; 5 - кронштейни тдвшування буксових повщюв; 6 - кронштейн тдвшування редуктора;
7 - наличники центрального прор1зу
Дв1 поздовжш та дв1 поперечш балки конс-трукцп рами з'еднаш в стик, мюця !х з'еднань перекрип листовими косинками. На балках розташоваш елементи кршлення важел1в галь-м1вно! передач^ повщюв буксового шдвшу-вання, пдроамортизатор1в, гальм1вних цитнд-р1в, тягових двигушв, редуктор1в тощо. Наличниками центрального прор1зу на центральну
балку, шдп'ятник, п'ятник { шворневу балку кузова здшснюеться передача тягових { гальм1-вних зусиль вщ рами в1зка на раму кузова вагона.
Для дослщження з метою визначення надшносп елеменпв конструкцн рам в1зюв були надаш карти реестрацн ремоннв рам в1зюв за формою Кшвського метрополитену.
© Атлас М. В., Донченко А. В., Водяников Ю. Я., Шелейко Т. В., 2010
Встановлено, що за свш життевий цикл тов-стостiннi елементи рами, поздовжш та попере-чнi балки не вичерпують неивно! спроможнос-тi та можуть експлуатуватися понад призначе-ний термш служби, а елементи кршлення рiз-них вузлiв вiзка - кронштейни пiдвiшування тягових двигунiв, редукторiв, буксових повщ-
кiв тощо - потребують поновлення згiдно ре-комендацш, наведених в [1 - 4].
Попереднш аналiз проведених ремонтiв рам вiзкiв (рис. 2, 3) дав можливють визначитися з елементами конструкци рами, якi частiше по-требують ремонту.
Рис. 2. Анал1з виконаних ремонтв елеменпв рам в1зшв вагошв метрополитену
з 1985 року по 1998 рж
Предметом дослщжень стали наступнi елементи рами вiзка:
- кронштейни шдвшування буксових по-вiдкiв (тумби);
- верхш кронштейни пiдвiшування тягових двигушв;
- нижнi кронштейни шдвшування тягових двигунiв;
- кронштейни запобiжних скоб центрального пiдвiшування;
- наличники центрального прорiзу.
Виходячи з умов експлуатаци, всi елементи
конструкци рами вiзка, що розглядалися на предмет надшносп, були розподiленi на групи
за навантаженнями, якi вони зазнають пiд час експлуатаци. Так, наприклад, повiдками буксового шдвшування здiйснюеться передача тягових та гальмiвних зусиль вiд колiсних пар на кронштейни рами вiзка. Пщ час руху повiдки зазнають одночасну дiю рiзних навантажень. Вони згинаються у вертикальнiй площинi при просадщ рами вiзка, пружно деформуються в поперечному направлены пiд час проходження вiзками кривих дiлянок шляху, розтягуються та стискаються при тягових i гальмiвних наванта-женнях. Всi чотири кронштейни буксових по-вiдкiв (тумби), встановлеш на рамi, зазнають однакове навантаження в експлуатаци.
Рис. 3. Аналiз виконаних ремонтв елеменпв рам вiзкiв вагонiв метрополiтену
за роками експлуатаци
Крiплення тягового двигуна до рами вiзка здiйснюeться шляхом навшування його на кронштейни (верхш та нижнiй) поперечно! балки, площi прилягання яких конструктивно ств-падають iз площинами крiплення двох верхшх та одного нижнього приливiв основи двигуна. На кожному вiзку встановлюеться два тягових двигуна (на кожну колiсну пару). Для 1х крш-лення на рамi розташовано 4 верхнiх i 2 нижшх кронштейни пiдвiшування тягових двигунiв. Експлуатацшш навантаження верхнiх i нижнiх кронштейшв неоднаковi, i визначати надiйнiсть цих елеменпв необхiдно окремо.
Для запоб^ання падiнню на колiю пiд час руху, у разi вiдриву елеменпв пiдвiшування, на спецiальних кронштейнах поперечних балок рами закршлеш запобiжнi скоби, по 2 на кож-ний вiзок.
Пiдвiшування редуктора колюно! пари здш-снюеться до спецiального кронштейну, вваре-ного в поперечну балку рами вiзка. За допомо-
гою деталей пiдвiшування корпус редуктора колюно! пари фiксуеться в певному положенш, аби забезпечити спiввiснiсть вала тягового двигуна i вала-шестернi. Кшьюсть редукторiв (2 штуки) на рамi обумовлена кiлькiстю колiсних пар вiзка. Для !х крiплення на рамi вiзка розташовано 2 кронштейни шдвшування.
Наличниками центрального прорiзу на центральну балку, пiдп'ятник, п'ятник i швор-неву балку кузова здшснюетъся передача тягових i гальмiвних зусиль вiд рами вiзка на раму кузова вагона. На рамi вiзка розташовано 4 наличники центрального прорiзу прямокутно! форми.
Виходячи з умов експлуатаци, встановлено, що:
- за браком шформаци щодо початку експлуатаци, при ощнщ надшност елементiв рам вiзкiв за початок експлуатаци стд приймати час виконання 1м капiтального ремонту першо-го об'ему (КР-1);
© Атлас М. В., Донченко А. В., Водяников Ю. Я., Шелейко Т. В., 2010
- наприкшщ призначеного термiну експлуатаци вiзка (16 рокiв згiдно конструкторсько! документаци) товстостiннi елементи його рами, подовжш та поперечнi балки не вичерпують свое! неявно! спроможностi i можуть експлуа-туватися понад призначений термш служби;
- всi елементи кршлення сприймають рiзно-направлену дда сил, i основним видом !хнього пошкодження (вiдмови) е трiщини зварних швiв, iнодi з переходом на основний метал (рис. 4);
Рис. 4. Типове пошкодження кронштейшв буксових поввдшв
- для оцшки можливост подовження терм> ну служби вiзкам понад нормативний шляхом виконання каттального ремонту другого об'ему (КР-2), слщ дослiдити надiйнiсть рам пiсля виконання !м вказаного ремонту;
- основною причиною виникнення трiщин в елементах рами вiзка е втомленiсть металу, що виникае при роботi рами в умовах знакопере-мiнних навантажень та И довготривало! експлуатаци;
- тривалiсть мiжремонтного пробiгу прямо пов'язана з яюстю технологи ремонту, виконання зварних швiв, кшьюстю та якiстю запас-них частин, матерiалу тощо. Аналiз якостi тех-
нологи ремонту дозволить визначити т скла-довi, що потребують удосконалення.
На пiдставi даних статистичного матерiалу було виконано оцiнку надiйностi окремих конс-труктивних елементiв рам вiзкiв вагонiв метро залежно вiд термшу експлуатаци пiсля викона-ного ремонту КР-1 та КР-2, яка показала, що:
- експлуатащю рам вiзкiв вагонiв метропо-лiтену з вичерпаним термшом служби може бути подовжено за умови !х задовiльного тех-нiчного стану, аби витрати на поновлення втра-чено! неявно! спроможност та динамiчнi пока-зники не вийшли за меж економiчноl доцшь-ностi необхiдного ремонту;
- експлуатащя вiзкiв iз подовженим терм> ном служби потребуе бшьш ретельного додер-жання правил утримання та пильного нагляду за !х поведiнкою в експлуатаци;
- менш надiйними елементами рам вiзкiв е кронштейни пiдвiшування тягових двигунiв, редукторiв, буксових повiдкiв, що зазнають рiзнонаправлену дiю сил, та наличники центрального прорiзу, через як здiйснюеться передача тягових i гальмiвних зусиль вiд рами вiзка на раму кузова вагона.
Б1БЛЮГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Донченко, А. В. Дослвдження техшчного стану та визначення залишкового ресурсу вагошв метрополитену, як1 находяться в експлуатаци бь льше 31 року, з метою продовження строку !х експлуатаци [Текст] / А. В. Донченко / Держ. Укранський науково-дослвдний ш-т вагонобу-дування. - Матер1али по тем1 99.99.1.072 дог 659. - т. 1. - Кременчук, 1999. - 61 с.
2. Головко, Л. А. Результаты технического диагностирования вагонов метро с целью продления срока их службы [Текст] / Л. А. Головко, Ю. О. Холод, А. А. Швец // 1нформацшно-керуюч1 системи на зал1зничному транспорт!. -Х., 2005. - С. 42-43.
3. Шевченко, В. Д. Техническое диагностирование объектов повышенной опасности [Текст] / В. Д. Шевченко, А. Н. Смирнов, В. Т. Пшеничный // Безопасность труда в промышленности. - 1996. - № 10. - С. 5-11.
4. Хапонен, Н. А. Оценка остаточного ресурса железнодорожных цистерн для перевозки криогенных жидкостей [Текст] / Н. А. Хапонен,
B. Н. Бырин, В. Ф. Безверхий // Безопасность труда в промышленности. - 1998. - № 7. -
C. 14-19.
Надшшла до редколеги 14.01.2010.
Прийнята до друку 19.01.2010.
