Диагностика и ремонт экипажной части тепловоза ЧМЭ3
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
В±егание на рельс реборды отстающего бандажа, что влечет за собой поперечное скольжение бандажей по рельсам. Интенсивность такого поперечного скольжения зависит от угла набегания, и износ бандажей увеличивается пропорционально пути, пройденному скольжением. Перекос колесной пары в раме, равный 5 мм, повышает интенсивность износа бандажей примерно на 24%.
Раковины на поверхности катания бандажа являются дефектом бандажей на металлургическом заводе. Выщербины и отслаивание тонкого поверхностного слоя металла на бандаже являются также следствием несоблюдения технологии изготовления их на заводах.
Выбоины и местные ползуны на поверхности катания возникают в результате заклинивания колесных пар при неправильном торможении, разрушении роликоподшипников и зубчатой передачи
Недостаточный натяг и нарушение температурного режима при насадке на центр (неравномерный нагрев, быстрое остывание), а также неправильное торможение приводят к ослаблению бандажа на ободе центра. Ослабление посадки зубчатого колеса и колесного центра, а также разрыв центра могут произойти из-за несоблюдения монтажных размеров при напрессовке.
Трещины в различных участках оси полого вала возникают из-за скрытых пороков в металле (пустот, посторонних включений и микротрещин) или в результате так называемой усталости металла, которая является следствием значительной знакопеременной нагрузки оси при ее работе и наличия микроскопических трещин в металле. Риски и забоины шеек оси возникают при неправильном демонтаже подшипников и неаккуратном обращении с осями при транспортировке, а также вследствие загрязнения и недостаточного количества смазки, проворачивания внутренних колец роликовых подшипников.
В результате образования лучевых и поперечных усталостных трещин у основания и вершин зубьев под действием ненормальной удельной нагрузки при неправильном зацеплении и некачественной термообработке возникает излом зубьев.
.1.2 Анализ износа бандажей
К неисправностям колёсных пар, оказывающим влияние на безопасность движения поездов, относятся равномерный и неравномерный износы бандажей по поверхности катания.
Бандажи колесных пар локомотивов являются наиболее часто сменяемой деталью, так как поверхность бандажа по кругу катания, непосредственно соприкасающаяся с рельсами подвержена значительному износу. Между бандажом и рельсом возникают контактные напряжения, зависящие от механических свойств бандажа и рельса, нагрузки, передаваемой колесом на рельс. Удельные давления от статической и динамической нагрузок, подсчитанные по площади контакта соприкасающихся поверхностей значительно превышают предел текучести при растяжении. Наличие напряжений, значительно превышающих предел текучести, подтверждается пластическими деформациями бандажа и рельса. Износ поверхности бандажа концентрируется в зоне контакта с рельсом и у гребня. Износ гребня происходит главным образом в кривых участках пути. Пробеги локомотивов между обточками бандажей составляют 200-250 тыс.км, а в отдельных случаях (например, в условиях Северной ж.д.) - 85-100 тыс.км.
Механизм износа обусловлен характером работы бандажей. В данном случае имеет место износ при трении качения со значительным добавлением трения скольжения, возникающего при боксования колесных пар и за счёт неизбежного проскальзывания колес как на кривых, так и на прямых участках пути. Работа трения протекает при высоких контактных напряжениях, вызывающих пластические деформации и повышение температуры в зоне контакта. Для сталей с повышенной твердостью преобладающим в износе является процесс, вызываемый пластическими деформациями.
.1.3 Причины износа бандажей
Износ гребней бандажей колесных пар локомотивов зависит от многих факторов: профиля бандажей, ширины колеи, соотношения твердости материалов бандажей и рельсов, конструкции экипажа и пути и других.
При помощи корреляционного анализа выполнено ранжирование факторов, определяющих износ гребней бандажей колесных пар. С использованием основных положений изнашивания колеса и рельса установлено, что основными факторами, влияющими на интенсивность подрезов гребней являются направляющее усилие, действующее на гребень набегающего колеса и угол набегания колеса на рельс.
Ф = У? , кН рад
где У - направляющее усилие, кН;
? - угол набегания, рад.
В количественном отношении между этими факторами имеется взаимная связь, которую можно выразить через коэффициенты на основании результатов наблюдений за результатом износа в эксплуатации. Произведение направляющего усилия и угла набегания является фактор износа гребней бандажей колесных пар локомотивов
Фактор износа зависит от характера динамического вписывания экипажа, который определяется параметрами экипажа и пути. Поэтому целесообразно выделить основные силы, действующие на экипаж в кривой, и конструкционные параметры подвижного состава и пути, влияющие на износ.
На рис.9 представлена схема сил, действующая на железнодорожный экипаж в кривой в положении максимального перекоса.
Чем меньше радиус кривой и чем больше величина суммарного зазора в колее и база тележки при соответствующих радиусах кривых и зазорах, тем больше угол набегания колеса на рельс и, соответственно, тем больше вероятность установки экипажа в положение максимального перекоса, для которого характерны наибольшие значения направляющих усилий.