CC BY
4
Dorodnykh Tatiana Ivanovna, candidate of physical-mathematical sciences, senior engineer, tdortu-la@gmail.com, Russia, Tula, L.N. Tolstoy Tula's State Pedagogical University,
Paramonov Andrey Victorovich, candidate of physical-mathematical sciences, docent, ya,pav1979@yandex.ru, Russia, Tula, L.N. Tolstoy Tula's State Pedagogical University
УДК 629.488.2
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-2-525-530
К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ РАЗБОРОЧНО-СБОРОЧНЫХ РАБОТ ПО СНЯТИЮ И УСТАНОВКЕ БУКСОВЫХ ПОВОДКОВ ПАССАЖИРСКИХ ТЕЛЕЖЕК
А.В. Клюканов
Настоящая статья посвящена вопросам повышения механизации разборочно-сборочных работ по снятию и установке буксовых поводков пассажирских тележек. В работе отмечено, что штатные устройства по демонтажу и монтажу буксовых поводков имеют значительный резерв совершенствования, в части повышения производительности и качества выполняемых операций. Предложено для снятия и установки буксовых поводков использовать гидравлический разжим. Рассмотрена конструкция и работа разжима, даны рекомендации по эффективному его применению.
Ключевые слова: буксовые поводки, демонтаж-монтаж буксовых поводков, гидравлический разжим, профильные наконечники, насосная станция.
На сети железных дорог России применяются тележки пассажирских вагонов люлечного и безлюлеч-ного типа. Безлюлечные тележки имеют более надёжную конструкцию сборочных узлов за счет сокращения количества рычагов, тяг и шарнирных соединений. Производственная база по ремонту и техническому обслуживанию люлечных тележек пассажирских вагонов, достаточно развитая, тогда как по ремонту безлю-лечных тележек такая база только начинает формироваться.
В настоящее время наиболее распространенными являются безлюлечные тележки мод. 68-4095 и 68-4096. Буксовый узел таких тележек имеет упруго-поводковую связь с рамой тележки (рис.1), которая обеспечивается цилиндрическими пружинами и двумя поводками.
Буксовые поводки представляют собой резинометаллические тяги, с помощью которых букса соединяется с рамой тележки [1]. Механическая связь поводков с рамой и буксой обеспечивается по трапециевидным седлам поводков и кронштейнов. За счёт упругости резиновых элементов поводков букса может перемещаться относительно рамы тележки вверх и вниз. Корпус поводка отлит из стали, и имеет два отверстия для установки резинометаллических блоков. Конструкция буксовых поводков показана на рис. 2.
Упруго-поводковая связь буксы с рамой, улучшает ходовые качества тележки, но затрудняет их разборку и сборку, на имеющейся ремонтно-производственной базе. В современных пассажирских вагонных депо для разборки безлюлечных тележек в т.ч. и выпрессовки поводков буксовых узлов применяют стационарные стенды. Общий вид штатного стенда для разборки тележек безлюлечного типа приведен на рис. 3.
5
4 3
Рис. 1. Упруго-поводковая связь буксы с рамой безлюлечной тележки: 1- верхний буксовый поводок; 2 - нижний буксовый поводок; 3 - кронштейн рамы; 4 - кронштейн буксового узла; 5 - пружины
525
Рис.3. Стенд разборки пассажирских тележек безлюлечного тип
Установка буксовых поводков при сборке тележки производится с другого стенда. Монтаж поводков обеспечивается изменением позиционирования силовых штоков. Недостатками такого оборудования является необходимость точного размещения поводков относительно захвата штока. Кроме того, не обеспечивается плавная регулировка силового воздействия выпрессовки и расспрессовки буксовых поводков. Всё это приводит к поломкам и невынужденным простоям стендов. Силовой шток с захватом в исправном и поврежденном состоянии показан на рис. 4
П
I
Рис.4. Силовой шток с захватом буксового поводка: а - в исправном состоянии; б - в поврежденном состоянии
Сегодня на практике для распрессовки и выпрессовки поводков буксовых узлов часто используется немеханизированный труд.
Рассмотрим последовательно технологию демонтажа и монтажа буксовых поводков с использованием лома, и кувалды. Технология демонтажа поводков буксовых узлов безлюлечных тележек показана на рис.5
Рис.5. Технология демонтажа буксовых поводков
Демонтаж буксовых поводков согласно рис. 5 происходит следующим образом. Слесари при помощи ключа с головкой с двух сторон тележки последовательно откручивают болты М20 верхнего поводка 1 от кронштейна буксового узла, а затем и нижнего поводка 2. Болты кронштейна рамы верхнего поводка для сокращения времени на демонтаж и затем на монтаж поводков не откручивают [2].
Соединение трапециевидного седла поводка с кронштейном имеет плотное сопряжение, что затрудняет свободное извлечение седел буксовых поводков из клиновых пазов. Поэтому после откручивания болтов выполняют расклинивание трапециевидного седла открученных буксовых поводков 3 при помощи зубила и кувалды. После расклинивания буксовых поводков ломом демонтируется нижний поводок и верхний поводок из клинового паза буксового узла 4 последовательно из каждой колёсной пары. Под действием собственного веса нижний поводок падает на пол, верхний поводок выходит из кронштейна буксы, а со стороны кронштейна рамы поводок остаётся закрученным 5. Последний этап демонтажа буксовых поводков - подъём рамы тележки с верхним поводком 6.
В демонтаже буксовых поводков одной тележки безлюлечного типа участвуют четыре слесаря, время на демонтаж поводков по результатам хронометража составляет порядка 20-25 минут. При демонтаже поводков используется ключ с головкой, лом, кувалда. Наиболее трудоемкими видами работ из общей технологии демонтажа буксовых поводков являются: расклинивание трапециевидного седла открученных поводков 3 и их демонтаж с использованием лома 4. Для снижения трудоёмкости этих работ следует повысить уровень механизации этих операций.
Монтаж буксовых поводков безлюлечных тележек пассажирских вагонов осуществляется по технологии представленной на рис. 6.
Рис. 6. Технология монтажа буксовых поводков
Слесари устанавливают нижний поводок в паз буксового кронштейна 1 каждой колёсной пары тележки с креплением его болтами М20 2. Далее последовательно переворачивают каждую из колёсных пар с закреплённым поводком на 1800 3, таким образом, чтобы поводок занял нижние положение, и фиксируют колёсные пары отрезком трубы от них проворота. Затем устанавливают пружины на посадочные места букс 4.
При помощи крана опускают ранее отремонтированную раму тележки на колёсные пары с буксовыми пружинами 5, добиваясь частичного сопряжения свободных концов поводков по посадочным местам 6.
Подгонку верхнего поводка выполняют с использованием кувалды и лома 7, а нижнего поводка с привлечением мобильного домкрата 8. Ударное воздействие кувалдой при установке буксовых поводков приводит к кромочной деформации трапециевидного седла и бобышки поводков (рис.7), что может привести к развитию усталостных трещин в элементах поводка и заклиниванию резьбы болтов [3].
а б а
Рис. 7. Кромочная деформация от ударного инструмента: а - трапециивидного седла;
б - бобышки буксового поводка
После подгонки поводков производят закручивание болтов вручную с использованием ключа с головкой 9. Последним этапом в технологии монтажа буксовых поводков является контроль затяжки всех болтов динамометрическим ключом 10. Контроль затяжки болтов поводков производят под нагрузкой тележки, крутящий момент затяжки должен составлять 150 Нм.
В монтаже буксовых поводков одной тележки безлюлечного типа участвуют четыре слесаря, время на монтаж поводков по результатам хронометража составляет порядка 40-45 минут (без учета времени контроля момента затяжки болтов). При монтаже поводков используется кувалда, лом, домкрат, ключ с головкой, динамометрический ключ. Наиболее трудоемкими видами работ из общей технологии монтажа буксовых поводков являются подгонка верхнего и нижнего поводка.
Доустановка нижнего поводка имеет частичную механизацию. Верхний поводок полностью подгоняется при помощи кувалды. Применение ударного ручного инструмента, способствует образованию кромочных деформаций и развитию трещин на элементах поводка.
Базовая технология демонтажа и монтажа поводков буксовых узлов, характеризуется высокой трудоёмкостью работ. С целью снижения трудоёмкости и повышения качества работ предлагается в базовой технологии для установки и снятия буксовых поводков использовать разжимное устройство с гидравлическим приводом (рис.8). Технические характеристики разжима буксовых поводков показаны в таблице.
Рис. 8. Гидравлический разжим буксовых поводков: 1 - рычаг; 2 - вилка; 3 - тяга; 4 - гидравлический цилиндр; 5 - гидрораспределитель; 6 - рукоятка; 7 - напорный рукав; 8 - гидроразъемы; 9 - сливной рукав; 10 - ручка; 11 - ограничитель; 12 - профильные наконечники с рифлями; 13 - отверстия;
14 - винт регулировки наклона наконечника
528
Технические характеристики разжима буксовых поводков
Параметры Данные
Высота подъема наконечников, мм 200
Усилие разжима/сжатия, не более, кН 10
Масса разжима (без насосной станции), кг 12
Тип гидравлической насосной станции выносная
В разжиме буксовых поводков используется цилиндр одностороннего действия. В этих цилиндрах движение поршня в одну сторону обеспечивается за счет жидкости, подводимой в полость, а обратное перемещение - за счет работы пружины. Поэтому устройство при демонтаже и монтаже поводков будет всегда работать на разжим, что соответствует режиму нагнетанию рабочей жидкости в цилиндре. Такое устройство гидроцилиндра имеет простую и надёжную конструкцию.
Гидравлический разжим работает следующим образом.
Сначала подсоединят напорный и сливной рукава 7 и 9 через гидроразъемы 8 с гидравлической насосной станцией. Затем разжим вручную с использованием ручки 10 устанавливают в рабочее положение таким образом, чтобы профильные наконечники с рифлями 12 зашли в зазор, образованный между верхним и нижним буксовыми поводками и включают насосную станцию. Правильное позиционирование профильных наконечников 12 относительно буксовых поводков осуществляется ограничителем 11 и регулировкой винтом наклона рабочих поверхностей.
При повороте рукоятки 6 вправо срабатывает гидравлический распределитель 5, который обеспечивает нагнетание масла в гидравлический цилиндр 4 и выдвигается шток-поршень. Через шток-поршень и вилку 2 связанную с тягой 3, усилие передается на рычаги 1 и происходит их раскрытие [4]. Рычаги 1 механически связанные с профильными наконечниками 12 разжимают буксовые поводки. Фиксация рычагов в разжатом положении производится за счёт гидрозамка.
При вращении распределителя влево подаётся управляющее воздействие к гидрозамку и происходит слив гидрожидкости из поршневой полости и шток совершает обратное движение. Отпускание оператором рукоятки 6 приводит к прекращению движения рычагов [5].
Для того чтобы обеспечить установку буксовых поводков в профильных наконечниках имеются отверстия для стягивания, например, тросом. При монтаже буксовых поводков нижний рычаг опирается на верхний поводок, а трос продетый через отверстие 13 рычага зацеплен за нижний поводок. При разжиме нижний рычаг будет давить на верхний буксовый поводок, а трос, зацепленный за нижний поводок будет тянуть нижний поводок в трапециевидные пазы. Таким образом разжим обеспечивает демонтаж и монтаж буксовых поводков одним устройством.
Предлагаемый гидравлический разжим для снятия и установки буксовых поводков безлюлеч-ных тележек позволяет: повысить уровень механизации работ за счёт сокращения доли ручного труда; исключить вредное ударное воздействие на элементы буксовых поводков; выполнить одним устройством монтаж и демонтаж поводков; обеспечить позиционирование разжима относительно поводков за счёт профильных наконечников и ограничителя положения; создать плавное и достаточное усилие в т.ч. для заклиненных фрикционных поверхностей.
Список литературы
1. Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами пассажирских вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм: утв. Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества (протокол от «4-5» ноября 2015г. №63). М.: ВНИИЖТ, 2016. 281 с.
3. Клюканов А.В. К вопросу повышения эффективности смазки трения буксовых узлов вагонов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып. 11. С. 426430.
2. Иванов В.А., Клюканов А.В. Угловые погрешности при изготовлении деталей // Наука и образование транспорту. 2011. №1. С. 254-256.
4. Патент РФ на полезную модель №101963 Российская Федерация, B25B 27/14. Гидравлический разжим / В.И. Гергель, В.А. Тарновский. Заявка 2010144829/02; Заявлено 11.02.2010; Опубл. 10.02.2011; Приоритет 11.02.2010// Изобретения. Полезные модели, 2011.
5. Гидрораспределители. [Электронный ресурс] URL: http://gidravl.narod.ru/gidrorasp.html (дата обращения: 21.11.2022).
Клюканов Алексей Васильевич, канд. техн. наук, доцент, kav.samara@mail.ru, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения
ON THE ISSUE OF ENSURING THE MECHANIZATION OF DISASSEMBLY AND ASSEMBLY WORK ON
THE REMOVAL AND INSTALLATION OF BOX LEASHES OF PASSENGER TROLLEYS
A.V. Klyukanov 529
This article is devoted to the issues of increasing the mechanization of disassembly and assembly work on the removal and installation of box leashes of passenger trolleys. It is noted in the work that the standard devices for dismantling and installing axle leashes have a significant reserve of improvement, in terms of increasing the productivity and quality of the operations performed. It is proposed to use hydraulic release to remove and install the axle leashes. The design and operation of the release are considered, recommendations for its effective use are given.
Key words: box leashes; dismantling-installation of box leashes; hydraulic release; profile tips; pumping station.
Klyukanov Alexey Vasilyevich, candidate of engineering sciences, dоcent, kav. samara@mail. ru, Russia, Samara State Transport University
УДК 621.78
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-2-530-534
ВОЗМОЖНОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ В ПЕЧАХ С ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРОЙ
С.В. Свирелкин, А.В. Гингин, И.В. Гавричев, С.А. Войнаш, В.А. Соколова, Р.Р. Загидуллин
Теория термической обработки рассматривает и объясняет изменения строения и свойств металлов и сплавов при тепловом воздействии, которое может сочетаться с химическим, деформационным, магнитным, ультразвуковым, акустическим и другими видами. Изменения технологий термической обработки происходят в следующих направлениях: - значительное сокращение доли технологий, проводимых в воздушной атмосфере, и быстрый рост доли технологий с применением регулируемых атмосфер и в вакууме. Направлениями развития объемных термических обработок являются: 1) рост использования вакуума и безгенераторных атмосфер из инертных газов или генераторных, формируемых как среда для защиты поверхности обрабатываемых деталей; 2) рост применения так называемых холодных камер для охлаждения садок в процессе охлаждения и закалки сталей, применение спре-ерного охлаждения, а также получение пересыщенных твердых растворов с охлаждением в инертных газах при давлении до 0,3 МПа. Можно применять холодные камеры с внутренним или внешним перекачиванием газа или системой индивидуального надува на отдельные детали при помощи газовых сопл. Такие камеры могут работать совместно с другими (в том числе с вакуумными); 3) разработка специальных, синергетических методов, сочетающих различные виды термической обработки.
Ключевые слова: термическая обработка, защитная атмосфера, качество поверхности, автоматизация.
Типовая технология изготовления изделий массового производства является комплексной и включает в себя операции механической обработки (резание и штамповка) и термической обработки (отжиг, закалка и т.д.). Основные проблемы, связанные с термообработкой сталей, являются: образование окалины, обезуглероживание поверхностного слоя. Образование окалины вынуждает производителя внедрять в технологический маршрут операции химической обработки - травления, что приводит к значительному увеличению затрат и времени на изготовление изделия и, соответственно, его стоимости. Обезуглероживание поверхностного слоя может привести к потере требуемых механических свойств и твердости материала и, как следствие, браку при функционировании и эксплуатации изделий. Целью работы является научное обоснование технических решений по проектированию и изготовлению печи «Проходная конвейерная печь для термообработки в контролируемой атмосфере», а также оценка современного состояния технологии производства деталей, изготавливаемых с применением операций термической обработки (нормализация, рекристализационный и низкотемпературный отжиг, закалка и отпуск). Термическая обработка (ТО) принадлежит к материалоэкономным технологиям, обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости и безотказности машин и инструмента, а также конструкционной прочности при одновременном снижении их массы. Таким образом, технология термической обработки развивается в направлении обеспечения максимальной жесткости и прочности обрабатываемых деталей с одновременным снижением их массы. На металлургических и машиностроительных заводах ТО является одним из важнейших звеньев производства заготовок и деталей машин, ёе применяют как промежуточную операцию для улучшения технологических свойств (обрабатываемость давлением, резанием др.) и как окончательную операцию для придания металлам и сплавам необходимых эксплуатационных свойств в изделии [1, 2].
Материалы и методы исследования. В работе решались следующие задачи: научно-поисковые работы по анализу области исследований, оценка возможности применения печи в массовом и серийном производстве [1,2].
