Створення вагонів нового покоління. Візок для високошвидкісного руху (стр. 4 из 17)
Коефіцієнти перевантаження осі
, 
визначимо за формулами: 
, (2.35) 
, (2.36)де
і 
– напруження в розрахунковому перерізі відповідно від максимального сумарного (розрахункового) навантаження й від вертикального статичного навантаження брутто.Напруження в розрахункових перерізах осі дорівнюють:
, (2.37) 
. (2.38)де М і М0 – відповідно згинальні моменти в розрахункових перерізах від дії максимальних сумарних вертикальних сил і вертикального статичного навантаження брутто;
W – момент опору осі в розрахунковому перерізі.
, (2.39)d – діаметр осі у відповідному перерізі.
Якщо при розрахунку отримане значення
задовольняє умові 
, то значення коефіцієнта 
не визначаються, а приймається 
[2, с. 203].Розрахунок виконуємо в табличній формі за формулами (2.30 - 2.39) Значення коефіцієнта запасу міцності виконуємо для перерізу V-V в якості перевірочного розрахунку.
Отже для перерізу V-V дістанемо:
м3; 
Па; 
Па; 
; 
;перевірка умови
: 
, умова не виконується; 
; 
; 
;Ф(tmax)= Ф(1,895)=0,9712; Ф(tmin)= Ф(1,26)=0,6517;
.Для інших перерізів значення коефіцієнта запасу приведені в таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 – Розрахунок коефіцієнта запасу міцності
| Розрахункова величина | Переріз | ||||
| I-I | II-II | III-III | IV-IV | V-V | |
| М, кН×м | 13,51 | 24,4 | 68,61 | 38,15 | 52,8 |
| М0, кН×м | 10,76 | 13,45 | 34,075 | 34,075 | 34,075 |
| d, м | 0,13 | 0,13 | 0,194 | 0,172 | 0,172 |
| W. м3 | 2,16×10-4 | 2,16×10-4 | 7,16×10-4 | 4,99×10-4 | 4,99×10-4 |
| sр, МПа | 62,55 | 113 | 95,8 | 76,5 | 102,8 |
| s0, МПа | 49,8 | 62,3 | 47,6 | 68,3 | 68,3 |
 , МПа [ , с. 201] | 150 | 150 | 135 | 180 | 180 |
| 0,55× | 82,5 | 82,5 | 74,25 | 99 | 99 |
| sр <0,55× | задов. | незадов. | незадов. | задов. | незадов. |
| amax | - | 1,81 | 2,01 | - | 1,5 |
| amin | - | 1,51 | 1,42 | - | 1,32 |
| s | - | 0,15 | 0,18 | - | 0,1 |
| tmax | - | 1,33 | 0,73 | - | 2,3 |
| tmin | - | 0,12 | -1,2 | - | 1,026 |
| Ф(tmax) | - | 0,9591 | 0,7642 | - | 0,9712 |
| Ф(tmin) | - | 0,9032 | 0,9502 | - | 0,6517 |
| n | 2,5 | 3,082 | 3,093 | 2,5 | 2,753 |
| [n], [2. с. 204] | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
Оскільки розрахункове значення коефіцієнта запасу міцності для кожного перерізу осі задовольняє умові (2.30) (див. таблицю 2.3), то ось має достатній запас міцності на втому.
3. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ФОРМУВАННЯ КОЛІСНОЇ ПАРИ
Формування вагонних колісних пар і процес запресування коліс на ось здійснюють в колісних цехах вагонобудівних, вагоноремонтних заводів і в вагонних колісних майстернях, які оснащені станками для обробки осей і коліс, стендами для дефектоскопування осей і коліс, гідравлічним пресом з індикатором якості запресування, належними транспортними механізмами.
Сформовані колісні пари повинні відповідати вимогам [7].
Колісна пара без буксових вузлів повинна мати наступні знаки і клейма, які наносяться на торець шийки з правої сторони, (рисунок 4.1): 1 – знак формування; 2 – клеймо ВТК; 3 – умовний номер підприємства, що сформувало колісну пару; 4 – приймальні клейма УЗ (замовника); 5 – дата формування; 6 – дві останні цифри року виготовлення чорнової осі; 7 – клеймо інспектора-приймальника УЗ (замовника) за вісь; 8 – порядковий номер осі; 9 – клеймо ВТК, що посвідчує правильність переносу маркірування; 10 – умовний номер підприємства, що виконувало обробку і перенесло знаки маркірування; 11 – клеймо ВТК за ось.
Рисунок 3.1
3.1 Технологічний процес запресування коліс на вісь
Формування колісних пар виконується з суцільнокатаних коліс з діаметром по кругу катання 957 мм і осей РУ1Ш ГОСТ 22780-93.
Всі осі і колеса перед запуском у виробництво підлягають вхідному контролю. Вхідний контроль осей і коліс виконується візуально. Осі і колеса повинні мати знаки маркірування і клеймування у відповідності з розділом 5 ГОСТ 4008-89 і розділу 4 ГОСТ 10794-89. Не дозволяється запуск у виробництво осей і коліс, які не мають приймальних клейм або з нечітким маркіруванням.
До процесу формування під час виготовлення кожна чорнова ось після механічної обробки торців повинна підлягати ультразвуковому контролю. Шорсткість торців повинна складати Rz ≤ 40 мкм за ГОСТ 2789-73. Шорсткість поверхні торців осі перевіряють візуально за зразками шорсткості за ГОСТ 9378 - 93 або атестованими зразками деталей. Кожна ось після повної механічної обробки перед формування повинна підлягати магнітному дефектоскопіюванню мокрим способом. Дозволяється перевірку шийок, передпідматочинних і середніх частин осі виконувати після формування осі.
Кромки отворів маточин коліс повинні мати закруглення радіусом 4-5 мм. Перехід закруглення до циліндричної поверхні маточини повинен бути плавним.
В місцях спряження поверхні закруглення кромки з поверхнею торця маточини з обох сторін колеса дозволяється заглиблення від різця глибиною не більш 2 мм.
Поверхні отворів маточин коліс розточуються з параметрами шорсткості Rz ≤ 20 мкм за ГОСТ 2789-73. Дозволяється шорсткість поверхні Rz ≤ 30 мкм при дотримання відповідних умов (величини конечних зусиль запресування). Отвори маточин коліс повинні бути циліндричними без забоїн і вм’ятин, при цьому допуски форми поверхні отворів маточин не повинні перевищувати: допуск округлості (овальності) 0,025 мм, допуск профілю повздовжнього перерізу (конусоподібність) 0,05 мм при умові розташування більшого діаметру з внутрішньої сторони колеса. Допуск округлості (овальності) маточини визначається як напіврізниця найбільшого і найменшого діаметрів, розташованих у взаємно перпендикулярних напрямках. Допуск профілю повздовжнього перерізу (конусоподібність) отвору маточини колеса визначається як напіврізниця найбільшого і найменшого діаметрів в одній площині при вимірюванні в перерізах, віддалених на 10-15 мм від торців маточини колеса. Відповідність допусків форми поверхні отворів маточин визначається мікрометричним нутроміром.
Підготовка елементів колісної пари до запресування виконуються з дотриманням наступних вимог:
- середина осі позначається керном;
- посадочні поверхні маточин коліс і підматочинні частини осей перед запресуванням повинні бути ретельно очищені, насухо протерті і покриті рівним шаром натуральної оліфи за ГОСТ 7931-76 або шаром термо-обробленої рослинної олії, (лляної за ГОСТ 5791-81; конопляної за ГОСТ 8989-73 або соняшникової за ГОСТ 1129-73); термообробка олії складається з її нагрівання до температури 140-150 0С і витримці при цій температурі 2-3 год., після охолодження олія повинна відстоятися не менш 48 год., осад олії не повинен використовуватися при запресуванні.
- по’єднуємі пресуванням елементи колісних пар повинні мати однакову температуру, допускається різниця температур не більше 10 0С, за умови перевищення температури колеса над температурою осі; вимірювання температури деталей виконується універсальним термометром ЭТП-М ГОСТ 8711-73;
- масштаб запису діаграм запресування по довжині повинен бути не менш 1:2, а 1 мм діаграми по висоті повинен відповідати зусиллю не більш 25 кН (2,5 тс);