CC BY
18
TO THE QUESTION OF THE SELECTION AND APPLICATION OF WELDING WIRE
V.G. Novikov
The work reveals the issue of using different types of welding wire for use under different conditions and when welding different materials. The features and main technical characteristics of the ANZhR 3Uelectrodes are also considered.
Key words: welding, welding production, wire, part, welding process, metals.
Novikov Vladislav Gennadevich, student, therealnovikov@,gmail.com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 629.488.2
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-426-431
К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМАЗКИ ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕНИЯ
БУКСОВЫХ УЗЛОВ ВАГОНОВ
А.В. Клюканов
Настоящая статья посвящена вопросам смазки элементов трения буксовых узлов вагонов. В работе отмечено, что штатные смазочные устройства имеют существенный резерв совершенствования в части дозированной подачи смазки в рабочую зону подшипников буксовых узлов. В работе дан критический анализ базовому мобильному устройству для нагнетания и подачи смазки. Предложена модернизация смазочного устройства за счёт оснащения его рыхлителем и электронным дозатором.
Ключевые слова: подшипник, смазка, смазочное устройство, точка смазывания, гомогенизация, рыхлитель, дозатор, пистолет-расходомер.
Буксовые узлы вагонов являются важнейшими элементами ходовых частей вагонов, от исправности которых во многом зависит безопасность движения поездов. В процессе эксплуатации изменяются параметры работоспособности буксовых узлов с образованием износов и дефектов подшипников. Износ подшипников приводит к необратимым изменениям их геометрических параметров, что в значительной степени снижает надёжность буксового узла [1]. Для уменьшения интенсивности изнашивания и минимизации потерь в узлах трения, а также для обеспечения нормальной работы подшипников используют смазки: ЛЗ-ЦНИИ; БУКСОЛ; ЗУМ [2,3].
Смазка букс обеспечивает уменьшение трения между роликами, кольцами, сепаратором, а также отводит тепло, защищает детали буксы от коррозии. Количество заложенной в подшипник смазки влияет как на ресурс работы узла трения, так и на стартовые характеристики и установившееся сопротивление вращению подшипника.
Общее количество смазки ЛЗ-ЦНИИ, закладываемой в буксовый узел, составляет 0,770,93 кг, а смазки Буксол, ЗУМ - 0,76-0,84 кг. Развес смазки, как правило осуществляют вручную на весах. Заправленная в подшипник смазка в процессе работы стареет (появляются механические примеси, изменяется массовая доля воды, и др.) и срабатывается. Поэтому в процессе ремонта буксовых узлов производят замену смазки [2,3].
Существующий способ ввода смазки не обеспечивает равномерную подачу и требует больших затрат времени. При этом обычны потери смазки и наиболее вероятна возможность попадания в узел трения пыли, грязи и посторонних примесей.
В целях ввода смазок в узлы трения под давлением используют различные нагнетатели смазки - от ручного рычажного до механизированных с электро - или пневматическим приводом [4]. Вместе с тем не все установки, оснащены устройствами дозированной подачи смазки, что повышает риск излишнего или недостаточного смазывания. Недостаток смазки приводит к выходу из строя подшипников, что может привести к гораздо большим затратам, чем только замена подшипника [5,6]. Перерасход смазки, приносит вполне ощутимые дополнительные затраты.
426
Перспективным направлением является дозированная подача смазки к элементам буксового узла с помощью мобильного нагнетателя. Сущность работы такого нагнетателя в принятом нами базовом варианте поясняется рис.1. Технические характеристики устройства показаны в табл. 1
6 5 4 3
Рис. 1. Мобильное устройство для нагнетания и подачи смазки с поршневым дозатором (базовый вариант): 1 - четырехколесное шасси; 2 - ёмкость для смазочного материала; 3 - крышка; 4 - предохранительный клапан; 5 - патрубок подвода сжатого воздуха;
6 - обратный клапан; 7 - насос высокого давления; 8 - двигатель; 9 - редуктор; 10 - блок управления; 11 - реле давления; 12 - предохранительный обратный клапан; 13 - пистолет раздаточный; 14 - рукав высокого давления; 15 - плунжерная пара; 16 - эксцентриковый механизм; 17 - возвратная пружина; 18 - выходной патрубок; 19 - трубопровод; 20 - фильтр; 21 - гидрораспределитель; 22 - поршневой дозатор
Таблица 1
Технические характеристики мобильного устройства для нагнетания и подачи смазки
Параметры Значение
Потребляемая мощность, кВт 0,55
Подача раздаточного пистолета, г/мин 200
Размер дозированной порции, гр. 50,100
Точность дозирования, % 6
Рабочий объем, л 40
Рабочее давление, макс., МПа 40
Длина шланга пистолета, м 4
Напряжение питания, В 380
Масса, кг 50
Устройство работает следующим образом. Открывают крышку 3 и емкость 2 заполняют смазочным материалом, герметично закрывают крышку 3 и через патрубок 5 подвода сжатого воздуха подают сжатый воздух внутрь емкости 2, уплотняя, перемешивая смазочный материал и создавая внутри емкости 2 давление, которое определяет давление подачи смазочного материала. Выход сжатого воздуха из емкости 2 перекрыт обратным клапаном 6, что позволяет при загруженной ёмкости 2 передвигать устройство в отключенном от источника сжатого воздуха состоянии и подавать смазочный материал к смазываемым узлам.
При работе устройства смазочный материал подается из емкости 2 под давлением сжатого воздуха через выходной патрубок 18 и фильтр 20 к насосу 7. При холостом ходе плунжера открываются окна на гильзе, и смазка поступает в насос 7, откуда при рабочем ходе плунжера она подаётся по рукаву высокого давления 14 к раздаточному пистолету 13. Порционная подача смазки обеспечивается поршневым дозатором 22. Положение поршня в цилиндре обеспечивает гидрораспределеителем 21.
Для поддержания рабочего давления нагнетательной сети служи двухрежимное реле давления 11, которое автоматически отключает двигатель 8 при возрастании давления выше установленного режима, а при понижении давления реле 11 автоматически включает двигатель
8 [7].
Устройство имеет простую конструкцию в части базовых узлов. Вместе с тем устройство не обеспечивает высокую точность дозирования. Оператор с раздаточным пистолетом не может контролировать дозированную подачу смазки к узлам трения, с раздаточного пистолета обеспечивается только нагнетание смазочных материалов. При нагнетании воздуха в ёмкость, давление воздуха может не обеспечить должное перемешивание смазки. Всё это снижает качество подачи смазки в буксовый узел.
Мобильное устройство для нагнетания и подачи смазки с элементами модернизации приведено на рис. 2.
6 5 4 3
Рис. 2. Мобильное устройство для нагнетания и подачи смазки с пистолетом-расходомером (новый вариант): 1 - четырехколесное шасси; 2 - ёмкость для смазочного материала; 3 - крышка; 4 - предохранительный клапан; 5 - патрубок подвода сжатого воздуха; 6 - обратный клапан; 7 - насос высокого давления; 8 - двигатель; 9 - редуктор;
10 - блок управления; 11 - реле давления; 12 - предохранительный обратный клапан; 13 - пистолет-расходомер Рыя Greaster; 14 - рукав высокого давления; 15 - плунжерная пара; 16 - эксцентриковый механизм; 17 - возвратная пружина; 18 - выходной патрубок; 19 - трубопровод; 20 - фильтр; 21 - двигатель; 22 - редуктор; 23 - шнек; 24 - рыхлитель
Новыми элементами в предлагаемом устройстве являются: 13 - пистолет-расходомер PIUSI-GREASTE; 23 - шнек; 24 - рыхлитель с приводом (21- двигатель, 22 - редуктор).
Для интенсификации перемешивания смазки предложен рыхлитель 24 и шнек 23 с приводом от двигателя с редуктором. На рис. 2 рыхлитель имеет нижнее расположение, для того чтобы существенно не нарушать существующую схему конструктивную устройства. Рыхлитель может иметь и верхнее расположение (с крепление на крышки), что позволит устанавливать на раму стандартную ёмкость. Механическое воздействие рыхлителя на смазку может обеспечиваться отдельно, так и совместно с нагнетаемым воздухом, что повышает эффективность подготовки однородной смазки и сокращает время гомогенизации.
Другим вариантом модернизации является замена поршневого дозатора, раздаточного пистолета на расходомер смазки. Предлагаемый электронный пистолет-расходомер Р1^1 Greaster (пр-ва Италия) приведен на рис. 3, его технические характеристики показаны в табл. 2 [8].
\ высокого \ динл енци
Рис.3. Электронный пистолет-расходомер PIUSI Greaster
Таблица 2
Технические характеристики электронного пистолета-расходомера PIUSI Greaster
Параметры Значение
Производительность подачи смазки, кг/мин 0,1-2,5
Выходное отверствие, мм 10
Погрешность измерений, % 1-2
Масса пистолета, кг 2,3
Габаритные размеры, мм
длина 55
ширина 150
высота 310
Пистолет-расходомер имеет электронный счетчик с овальными шестернями с электронным цифровым ЖК-дисплеем для точной раздачи смазки под высоким давлением. Расходомер обеспечивает подачу смазки в непрерывном режиме после нажатия на спусковой клапан.
Измерительный элемент электронного счётчика состоит из двух высокоточных зубчатых овальных шестерен, которые приводятся в движение потоком рабочей среды и находятся в зацеплении друг с другом. Таким образом, при каждом обороте этой пары овальных шестерен перемещается определенный объем измеряемой смазки. Положение овальных шестерен измерительного элемента при движении потока смазки показано на рис.4.
Магнит
Рис. 4. Положение зубчатых овальных шестерен измерительного элемента при движении потока смазки
Число оборотов является показателе объема смазки, прошедшей через расходомер. Для измерения числа оборотов используется чувствительный элемент (магнит, запрессованный в шестерни и магниточувствительных датчиков - геркона и датчика Холла). Магниточувствительные датчики расположены в отдельной камере, не соединенной с измерительной камерой, в которой вращаются шестерни, значительно повышает надёжность расходомера.
В заключении следует отметить, что использование мобильного устройства подачи и нагнетания смазки в предлагаемой модернизации обеспечивает высокую производительность и качество подачи смазки к элементам трения буксового узла. Качество подачи смазки достигается за счёт совмещения в одном устройстве пневмомеханического гомогенизатора и электронного пистолета-расходомера.
Список литературы
1. Иванов В.А., Клюканов А.В. Угловые погрешности при изготовлении деталей // Наука и образование транспорту. 2011. №1. С. 254-256.
2. Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524 мм): утв. Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества (протокол от 16-17.10.2012 г. № 57 с изм. и доп., утв. на 65-м заседании СЖТ СНГ 26-27.10.2016 г.). М.: ВНИИЖТ, 2016. 272 с.
3. 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.
4. ГОСТ Р 53481-2009 Системы смазочные. Требования безопасности. Введ. 2011-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2011. 36 с.
5. Клюканов А.В. Анализ причин отказов буксовых узлов вагона на основе закона Па-рето // Проблемы научной мысли. 2017. Т.10. №2. С. 3-8.
6. Мышкин, Н.К. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 368 с.
7. Патент РФ на изобретение №46071, F16N 7/14. Солидолонагнетатель / В.И. Волкович Заявка №2005103352/22; Заявлено 09.02.2005; Опубл. 10.06.2005; Приоритет 09.02.2005 // Изобретения. Полезные модели. 2005. №16.
8. Пистолет-расходомер PIUSI Greaster для смазки [Электронный ресурс]. URL: http://azs-complekt.ru/1552-pistolet-piusi-greaster-fP043100a-dlya-smazki.html (дата обращения: 3.09.2021).
Клюканов Алексей Васильевич, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения
TO THE ISSUE OF IMPROVING THE EFFICIENCY OF LUBRICATION FRICTION ELEMENTS
OF RAILCAR AXLEBOXES
A.V. Klyukanov
This article is about lubrication of friction elements of railcar axlebox bearings. The paper notes that standard lubrication devices have a significant reserve for improvement in terms of dosed grease supply into the working area of axlebox bearings. The paper gives a critical analysis of the basic mobile device for grease injection and supply. The modernization of the lubrication device by equipping it with a ripper and electronic dispenser is suggested.
Key words: bearing, grease, lubricator, lubrication point, homogenization, ripper, dispenser, flow meter.
Klyukanov Alexey Vasilyevich, candidate of technical sciences, dоcent, [email protected], Russia, Samara State Transport University
