Совершенствование технологического процесса ремонта колесной пары без смены деталей

 

Введение

В дипломном проекте проведён анализ действующей нормативно-технической документации, касающейся ремонта колёсных пар станции «Омск-Сортировочный». Выявлены существенные недостатки технологического процесса, ликвидация которых и является целью дипломной работы.

Проведён нормоконтроль, в котором конкретно указаны ошибки разработчика этого технологического процесса, что поможет ему их ликвидировать и оформить документацию согласно единому стандарту.

Был произведён сравнительный расчёт режимов ручной дуговой наплавки и автоматической наплавки под слоем флюса.

Произведены технико-экономические расчёты нормирования технологических операций и оценка технико-экономической эффективности наплавки под слоем флюса.

В разделе «Экологичность и безопасность» рассмотрены вопросы, касающиеся обеспечению требований безопасности труда в производственном процессе ремонта оси. Приведена характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих технологическому процессу ремонта оси в вагонно-колесной мастерской, а также характеристика производственного процесса по пожаро- и взрывоопасности и возможному загрязнению воздушной среды. Дана оценка эффективности применения коллективных и индивидуальных средств защиты.

На основе проведённой работы был разработан комплект технологической документации на ремонт колесных пар, который соответствует установленным стандартам и может использоваться в технологическом процессе ст. Омск-Сортировочный.

1. Анализ исходных данных для разработки технологического процесса

.1 Исходные данные для проектирования технологического процесса ремонта

Исходными данными для проектирования технологического процесса ремонта являются следующие нормативно-технические документы:

а) Инструкция по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колёсных пар / ЦВ 3429;

б) Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов / ЦВ - 201 - 98;

в) Методика выполнения измерений при освидетельствовании колёсных пар вагонов колеи 1520 мм;

г) Руководство по комплексному ультразвуковому контролю колесных пар вагонов/ РД 07.09.97;

д) Инструкция по организации ремонта колёсных пар в ВКМ и вагонных депо/ ЦВРК-6;

е) Методические указания. Калибровка средств измерений и контроль СДК колёсных пар вагонов/ ПР 32 ЦВ 001-95;

ж) Методические указания ГСИ. Шаблон универсальный для контроля параметров поверхности катания вагонных колёс (Модель У2). Методика проверки/ б/н;

з) Оформление и комплектация технологической документации на предприятиях и организациях вагонного хозяйства/ РТМ 32 ЦВ 200-87;

и) Порядок разработки и применения ТП/ РТМ 32 ЦВ 212-87;

к) Правила записи операций и переходов ТП/ РТМ 32 ЦВ217-85;

л) Технологическая инструкция. Восстановление автоматической наплавкой дефектной резьбовой части вагонных осей/ № ЦВА 7;

м) Контроль неразрушающий приёмочный. Колёса цельнокатаные, бандажи и оси колёсных пар подвижного состава. Технические требования / РД 32.144-2000;

н) Типовой проект организации труда на производственных участках по ремонту колёсных пар в депо/ №325 ПКБ ЦВ;

о) Классификация неисправностей вагонных колёсных пар и их элементов/ ИТМ 1-В.

Анализ технологической инструкции № ЦВА 7

Настоящая технологическая инструкция распространяется на производство работ по восстановлению автоматической наплавкой дефектной резьбовой части вагонных осей типа РУ1 и РУ (ГОСТ 22780-77) по авторскому свидетельству 1839011, выполняемых с распрессовкой или без распрессовки колёсных пар в условиях вагоноремонтных заводов, вагонных депо и вагоноколесных мастерских на установках, обеспечивающих автоматическую наплавку под флюсом.

Анализ классификации неисправностей вагонных колёсных пар

Назначение

Классификация предназначена для исключения разнообразия в наименовании одних и тех же неисправностей колесных пар, для правильного ведения статистического учета колесных пар при изъятии из эксплуатации и поступлении в ремонт, а также для установления объема ремонтных работ, выполняемых на сети дорог предприятиями.

Данная классификация позволяет использовать результаты статистического учёта при разработке мер по повышению эксплуатационной стойкости и удлинению срока службы колесных пар и их элементов.

Основные принципы классификации

Все неисправности колесных пар и их элементов классифицируются по двузначной десятичной системе, например, 10, 11…, 20, 21…, 30, 31 и т. д.

Для подразделения неисправностей по видам и месту их возникновения принята следующая классификация:

. Неисправности цельнокатаных колес:

износы;

дефекты поверхности катания;

трещины и изломы;

. Неисправности осей:

износы;

трещины и изломы;

прочие неисправности;

. Неисправности колесных пар.

Обозначение неисправностей

С учетом указанных выше принципов классификации всем неисправностям колесных пар и их элементов присвоены цифровые обозначения. Так, неисправности цельнокатаных колес имеют обозначения от 10 до 35, неисправности осей - от 40 до 69, неисправности колесных пар - от 70 до 75.

Наименования неисправностей с указанием их цифровых обозначений приведены в каталоге.

Каталог неисправностей вагонных колёсных пар и их элементов

Каталог предназначен для правильного определения цифрового обозначения дефектов, повреждений и износов колесных пар и их элементов в соответствии с установленной классификацией.

В каталоге помещены эскизы схематического изображения каждой неисправности, указаны причины появления, способы выявления и устранения повреждений, а также даны предложения по дальнейшему использованию в эксплуатации колесных пар и их элементов. Каталог выполнен в виде таблицы, часть которой представлена в таблице 1.2.

Анализ инструкции по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов.

Действие Инструкции распространяется на все предприятия вагонного хозяйства магистральных железных дорог, ремонтные заводы, а также на предприятия, имеющие лицензию на ремонт грузовых вагонов, курсирующих на железных дорогах РФ.

Настоящая Инструкция издана взамен Инструкции по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров РТМ 32 ЦВ 201-88

В Инструкции приведены общие правила и требования к ремонту сваркой и родственными процессами деталей и сборочных единиц вагонов.

Инструкция содержит основные указания по производству сварочных и наплавочных работ:

а) подготовка узлов и деталей вагонов к сварке и наплавке;

б) общие требования к сварным конструкциям вагонов;

в) основные сведения о сталях и их свариваемости;

г) типы сварных соединений и подготовка кромок под сварку;

д) обозначения сварных швов;

е) подробное описание различных видов сварки:

) ручная дуговая сварка;

) автоматическая сварка под флюсом;

)сварка порошковой проволокой;

) сварка в углекислом газе и газовых смесях;

) газовая;

) сварка чугуна;

ж) сведения о газотермическом нанесении покрытий;

з) подробное описание различных видов наплавки:

) многоэлектродная;

) индукционная;

) газовая;

и) пайка, кислородная, плазменная и воздушно-дуговая резка;

Таблица 1.1 - Неисправности осей

Наименование (характерные особенности) и схематическое изображение неисправностиОсновные причины возникновенияСпособ выявления, характерные признакиНормы браковки и способы устранения неисправности1234Задиры и риски на шейках 1 и пред- подступичных частях 2 При подшипниках скольжения задиры и риски возникают: на шейках (неисправность 40-1) из-за наличия в баббитовой заливке неметаллических включений, попадания песка и пыли через неплотности переднего и заднего затворов буксы; на предподступичных частях (неисправность 40-2) из-за трения оси о верхние части отверстий задних затворов букс. На осях для роликовых подшипников могут появиться: задиры и риски на шейках и предподступичных частях из-за проворачивания внутренних колец подшипников и лабиринтных колец при грении букс или недостаточном посадочном натяге колец при монтаже; продольные риски на шейках при снятии закрепительных втулок с острыми краями или заусенцами на продольном разрезеНа осях колесных пар с подшипниками скольжения в эксплуатации с помощью специального крючка из меди, алюминия или другого мягкого металла. У выкаченных после разборки тележки колесных пар - внешним осмотром. На осях колесных пар с роликовыми подшипниками внешним осмотром при полном освидетельство- ванииК эксплуатации колесные мары с задирами на шейках и предподступичных частях и с рисками, вызывающими грение букс, не допускаются. Задиры и риски на шейках и предподступичных частях осей колесных пар с подшипниками скольжении и на шейках колесных пар с роликовыми подшипниками на втулочной посадке устраняют обточкой на шеечнонакатном станке. На шейках осей колесных пар для роликовых подшипников допускается оставлять без устранения небольшие риски, размеры и место расположения которых регламентированы действующими инструкциями. При превышении допусков риски устраняют шлифовкой или обточкой. На предподступичных частях осей колесных пар для роликовых подшипников допускается оставлять без устранения задиры и риски глубиной до 2 мм под лабиринтным кольцом при условии зачистки выступающих краев. При большей их глубине ось бракуют, колесную пару расформируют Конусность шейки или предподступичной части более допускаемой Ненормальный износ в эксплуатации или несоблюдение допусков при обточкеОпределение разности диаметров по концам цилиндрических поверхностей шеек и предпод-ступичных частей, измеряемых микрометрической скобойУ колесных пар с подшипниками скольжения конусность шеек допускается не более 0,2 мм при выпуске из ремонта и не более 0,4 мм при подкатке под вагон. У колесных пар с роликовыми подшипниками при выпуске из ремонта конусность шеек допускается не более 0,03 мм на втулочной посадке и не более 0,02 мм на горячей, конусность предподступичных частей - не более 0,05 мм. Конусность более допускаемой устраняют обточкой на шеечнонакатном станкеОвальность шейки или предподступичной части более допускаемой То жеОпределение разности диаметров в одном поперечном сечении шейки и предподступич- ной части, измеряемых микрометрической скобойТо жеРадиусы галтелей менее допускаемых Ненормальный износ у колесных пар для подшипников скольжения галтелей шейки из-за подгонки подшипника без достаточного разбега, галтели предподступичной части - из-за трения заднего затвора буксыПроверка специальным шаблономРадиусы галтелей восстанавливают обточкой на шеечнонакатном станкеМаломерность буртов шеек Ненормальный износ из-за несоблюдения правил подгонки и содержания подшипников скольжения в эксплуатацииТо жеМаломерные бурты шеек разрешается восстанавли- вать наплавкой на автоматических установках под слоем флюса с последующей обточкой на шеечнонакатном станке до номинального размераДлина шейки более допускаемой lш Многократные обточки для восстановления поврежденных галтелей шейкиИзмерение линейкойОсь бракуют, колесную пару расформируют Протертость на средней части оси (углубление от трения деталями тормозной рычажной передачи более допускаемого) Несоблюдение требований по содержанию тормозной рычажной передачи в эксплуатацииВнешний осмотр. Измерение кронциркулем и линейкой К эксплуатации колесную пару не допускают, если глубина протертости на средней части оси более 2,5 мм. Протертость более указанной устраняют обточкой на станке с плавным переходом к необрабо- танным местам при условии, если диаметр оси в протертом месте будет не менее допускаемого. При невыполнении этого условия ось бракуют, колесную пару расформируютМаломерность оси по диаметрами dШ, dСЧ, dПЧ, dППЧ Обточки, вызванные необходимостью удаления различных дефектовИзмерение диаметров микрометрической скобой или кронциркулемОсь бракуют, колесную пару расформируютТрещины на цилиндрических поверхностях шеек 1 и предподступичных частей 2 Поперечные трещины наиболее опасные и появляются из-за несоответствия типа колесной пары грузоподъемности вагона; перегрузки вагона сверх установленной нормы; аварии подвижного состава; наличия недопустимых дефектов на поверхности катания колес. Продольные трещины чаще появляются из-за пороков металлаВнешний осмотр и дефектоскопирование при освидетельствовании и ремонте колесных парОсь бракуют, колесную пару расформируютТрещины в галтелях шеек 1 и предподступичных частей 2 Причины этой неисправности такие же, как неисправностей 50 и 43. Кроме того, при неравномерном износе галтелей в них возникают повышенные напряжения, которые могут также явиться причиной развития трещинТо жеТо жеТрещины в подступичнои части оси Перегрузка колесных пар (см. причины возникновения неисправности 50), неудовлетворительное качество их формированияВнешний осмотр и дефектоскогшрование при освидетельствовании и ремонте колесных парОсь бракуют, колесную пару расформируют. Разрешается удалять обточкой с последующей накаткой трещины, независимо от их глубины на подступичных частях осей, изготовленных после 1959 г. При этом толщина снимаемого слоя должна быть больше глубины трещины не менее чем на 0,5 мм, а диаметр под-ступичной части после обточки допускается не менее 182 мм.Трещины на средней части оси: 1 - поперечная и наклонная при а>30°; 2 - продольная и наклонная при а<30° Наличие в верхних слоях металла неметаллических включений закатов, плен, забоин и др. Внешний осмотр и дефектоскопирование при освидетельствованиях. Измерение длины продольных и относящихся к ним наклонных трещин линейкойПри наличии поперечных и относящихся к ним наклонных трещин независимо от их размера и количества, а также продольных трещин длиной более 25 мм ось бракуют, колесную пару расформируют. Разрешается оставлять одну продольную трещину или несколько продольных трещин суммарной длиной не более 25 ммИзлом шейки от перегрева Несвоевременное обнаружение греющихся буксВнешний осмотрОсь бракуют, колесную пару расформируютИзлом оси из-за развития трещин: 1 - в шейке; 2 - в предподступичной части; 3 - в подступичной части; 4 - в средней части Прогрессивное развитие трещин и несвоевременное их обнаружениеТо жеТо жеЦвета побежалости на шейке (следы перегрева) Перегрев букс с подшипниками скольжения из-за неудовлетворительного содержания их в эксплуатации, с роликовыми подшипниками из-за разрушения подшипниковВнешний осмотр Устраняют обточкой на шеечнонакатном станкеСварочные ожоги (следы касания электродом или оголенным проводом) Несоблюдение правил выполнения сварочных работ на вагоне. При соприкосновении с электродом или оголенным проводом происходят местные структурные изменения металла оси вследствие нагрева, что в дальнейшем вызывает появление трещинТо жеОсь бракуют, колесную пару расформируют Наклеп (намины) на шейке от втулки или кольца роликового подшипника Местные высокие контактные давления из-за неправильной формы посадочных поверхностей втулок и колецТо жеУстраняют с помощью, шлифовальной шкурки № 6 с маслом при вращении колесной пары на шеечнонакатном станкеЗабоины и вмятины размером более допускаемых Удар тяжелым предметом или деталью по оси в процессе ремонта колесной пары, ее погрузки или выгрузки Внешний осмотр, измерение микрометрической скобой При диаметре средней части оси в месте дефекта меньше допускаемого ось бракуют, колесную пару расформируют. Шейки и предподступичные части осей для подшипников скольжения обтачивают до полного удаления дефекта. На шейках и предподступичных частях осей для роликовых подшипников допускается оставлять без устранения регламентированные инструкциями небольшие забоины и вмятины. При наличии дефектов более допускаемых ось бракуют, колесную пару расформируютИзогнутость оси Деформация от ударов при авариях и крушенияхИзмерение штихмасом расстояния между внутренними гранями колес в четырех диаметрально противоположных точках (см. ниже рис. 75); проверка на биение средней части оси при вращении в центрахОсь бракуют, колесную пару расформируют Разработка центрового отверстия Небрежное крепление колесной пары в центрах при обработке на шеечнонакатном или колесотокарном станкеВнешний осмотр В эксплуатации не бракуется. Разрешается устранять неисправность наплавкой вручную с последующим сверлением центрового отверстия номинальных размеровНеисправности торцового крепления роликовых подшипников: 1 - повреждение резьбы под торцовую гайку; 2 - повреждение резьбы под болты M12 или М20; 3 - обрыв болта Несоблюдение требований монтажа, искажение геометрических форм сопрягаемых элементов То жеОборванные болты M12 стопорных планок или М20 крепления шайбы удаляют. Разработанные и поврежденные отверстия для болтов разрешается заваривать вручную с последующей рассверловкой и нарезкой резьбы. Резьбу под торцовую гайку восстанавливают в соответствии с техническими указаниями МПССледы коррозии, волосовины и другие дефекты в любой части оси, кроме указанных вышеТо жеТо жеПри определении вида ремонта руководствоваться действующими инструкциями Сдвиг ступицы колеса на оси Нарушение технологии формирования, удары при авариях и крушенияхВнешний осмотр Колесную пару бракуют и расформируютПризнаки ослабления ступицы Нарушение технологии формированияВнешний осмотр. Характерный признак ослабления ступицы на оси - разрыв краски по всему периметру с выделением ржавчины пли масла из-под ступицы с внутренней стороны колесаКолесную пару изымают из эксплуатации и проверяют на сдвиг колес на гидравлическом прессе Овальность и эксцентричность колес по кругу катания более допускаемых Неравномерный износ колес по кругу катания Овальность определяется разностью диаметров ко- леса, измеренных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях специальным штангенциркулем. Эксцентричность круга катания определяется специальным шаблоном относительно шеек или подступичных частей оси при последователь-ном поворачивании колёс- ной пары до полного оборота. Половина наибольшего отклонения в замерах определит эксцентричностьРазрешается подкатывать под вагоны текущего и деповского ремонта необточенные колесные пары с овальностью и эксцентричностью колес не более 1 мм. При больших размерах дефектов колесные пары обтачивают на колесотокарном станкеРазность диаметров колес более допускаемой Причины возникновения этой неисправности такие же, как неисправности 14Измерение диаметров колес специальным штангенциркулем, вычисление разности замеров и сравнивание ее с допускаемойВ эксплуатации не контролируется. Разрешается подкатывать под вагоны колесные пары с, разницей диаметров колес до 1 мм, если колеса не обтачивались. При большей разнице диаметров колеса обтачивают на колесотокарном станкеРасстояние между внутренними гранями колес не соответствует допускаемому Сдвиг колес на оси или результат обточек внутренних гранен колес при обработке на колесотокарном станкеИзмерение расстояния между колесами штихмасом у свободных от нагрузки колесных пар в четырех взаимно противоположных точках. Максимальные и минимальные значения замеров сравнивают с допускаемымиРасстояние между внутренними гранями колес должно быть в пределах: 1437-1443 мм при подкатке колесных пар под грузовые вагоны и пассажирские, обращающиеся в поездах со скоростью до 120 км/ч; 1439-1443 мм при подкатке колесных пар под вагоны, имеющие скорость движения выше 120 км/ч; 1438-1443 мм при выпуске колесных пар из ремонта без смены элементов; 1438-1441 мм при выпуске колесных пар из ремонта со сменой элементов. При расстоянии между колесами более 1443 мм колесные пары переформируют, а при расстоянии менее минимально допустимого внутренние грани колес обтачиваютРазность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемой Несоблюдение допусков посадки колес на ось при формировании колесной пары, изогнутость осиИзмерение расстояния между колесами штихмасом у свободных от нагрузки колесных пар в четырех точках, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, вычисление разности замеров и сравнение ее с допускаемойРазность расстояний между внутренними гранями колес колесной пары допускается не более 2 мм. Неисправность устраняют обточкой внутренних граней колес, если ни в одном из замеров не получено расстояние более допускаемого 1443 мм, или переформированием колесной пары, если хотя бы в одном из замеров получено расстояние более 1443 мм

к) особенности выполнения сварочных работ при низких температурах;

л) методы снижения остаточных сварочных напряжений и повышения работоспособности и упрочнения деталей;

м) методы и способы контроля качества сварных соединений;

н) виды дефектов и способы их устранения;

о) оборудование для дуговой сварки и наплавки, приёмка выполненных работ.

Изучив инструкцию, мы можем ознакомиться с ремонтом сваркой и наплавкой деталей и сборочных единиц вагонов и с требованиями техники безопасности при проведении этих работ.

В Приложении А приведен список нормативно-технической документации, содержащей более конкретные требования, касающиеся ремонта отдельных деталей и узлов.

В Приложении Б - перечень основных государственных и отраслевых стандартов по сварочному производству, в В - адреса предприятий, выпускающих материалы для сварочных и наплавочных работ, в Г - выпускающих оборудование для сварочного производства.

О ремонте наплавкой колёсных пар в инструкции сказано следующее:

а) при ремонте колесных пар на заводах, в депо и вагоноколесных мастерских (ВКМ) разрешается:

наплавка поврежденной наружной резьбы А (рис. 1.3);

восстановление шеек Б осей колесных пар;

) наплавка изношенных гребней А цельнокатаных колес (рис. 2);

б) наплавку изношенной резьбовой части вагонных осей РУ1 осуществляют без распрессовки и с распрессовкой колес колесной пары в соответствии с технологической инструкцией № ЦВА 7 от 19.12.89 г. Применяют автоматическую наплавку под слоем флюса, сварочную проволоку марок Св-08Г2С, Св-18ХМА, Св-08ГС, Св-10Г2 или Св-08А диаметром 1,6 или 2,0 мм, флюс АН-348А или АНЦ-1. Проволока должна быть чистой, а флюс прокаленным. Сварочная проволока и флюс должны иметь сертификат качества;

в) шейки осей колесных пар разрешается восстанавливать электроимпульсной обработкой и металлизацией по утвержденным ЦВ МПС технологическим инструкциям;

г) электроимпульсная обработка производится в соответствии с ТУ "Восстановление шеек осей вагонных колесных пар" № ТУ 32ЦВ-ВНИИЖТ-94/2 от 01.12.94 г.;

д) наплавку гребней колес грузовых вагонов (см. рис. 1.4) следует выполнять в соответствии с Унифицированной технологической инструкцией по автоматической наплавке грузовых вагонных колесных пар ТИ-5-02-98 или другой нормативно-технической документацией, согласованной с ВНИИЖТ и утвержденной ЦВ МПС.

Рисунок 1.1 - Шейка оси колёсной пары для роликовых подшипников

Рисунок 1.2 - Колесо

Анализ руководящего документа. Методика выполнения измерений (МВИ) при освидетельствовании колёсных пар вагонов колеи 1520 мм РД 32 ЦВ 058-97

Настоящий руководящий документ (РД) устанавливает методики выполнения измерений элементов колёсных пар вагонов при обыкновенном и полном освидетельствований колёсных пар с их обточкой и без обточки и предназначен для производственных участков по ремонту колёсных пар в вагонных депо.

РД разработан на основе и в соответствии с «Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колёсных пар» ЦВ/3429; «Инструкцией по организации ремонта колёсных пар в вагоноколёсных мастерских и вагонных депо» ЦВРК-6; ГОСТ 8.563-96 ГСИ «Методики выполнения измерений».

Измерения параметров колёсной пары производятся при выполнении следующих условий:

а) температура окружающей среды,ºС 20+- 10;

б) относительная влажность окружающего воздуха, % 60+- 20;

в) уровень шума в рабочей зоне не более 80 дБ;

г) отклонение температуры объекта измерения от температуры рабочего пространства не более +- 3ºС.

Измерения проводятся на выкаченной колёсной паре.

Перед измерениями колёсная пара должна быть очищена и обмыта в моечной машине раствором синтетических моющих средств при температуре 70-90ºС.

При отклонениях температуры поверхности измеряемых объектов, превышающих значения п. г, время выдержки объектов должно быть увеличено.

Рекомендуемое время выдержки перед измерениями:

колесных пар после обмывки не менее 12 часов;

шеек и предподступичных частей новых осей после обточки на станках не менее 12 часов;

колесных нар после обточки при ремонте - не менее 2 часов;

шеек осей после накатки не менее, 2 часов.

Требования техники безопасности при выполнении измерений колесных пар вагонов должны соответствовать действующим стандартам системы безопасности труда, приведенным в технологических процессах ремонта колесных пар вагонов и "Правилам по охране труда при техническом обслуживании и ремонте грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава" ПОТ РО - 32 ЦВ-400-96.

К проведению осмотра и измерительных операций при обыкновенном и полном освидетельствованиях колесных пар вагонов допускаются лица, сдавшие экзамены в установленном порядке и получившие права на выполнение этих работ, подтвержденные наличием удостоверений.

Все измерения колесной пары до обточки производятся бригадиром или мастером, ответственными за ремонт колесных пар. В процессе обточки колесной пары измерения производятся токарем пятого разряда.

Таблица 1.2 - Допускаемые размеры и отклонения у колёсных пар вагонов и их элементов при выпуске из ремонта

Наименование элементов, параметров колёсной парыРазмеры, мм12Колёсные парыРасстояние между внутренними гранями ободьев колёс1437-1443Разность расстояний между внутренними гранями ободьев колёсне более 2Разность диаметров по кругу катания колёс, насаженных на одну ось при обточке колёс по кругу катания без обточки колёс по кругу катанияне более 0,5 не более 1,0Разность расстояний от торцов оси до внутренних граней ободьев колёс с одной и с другой стороны колёсной парыне более 5,0Эксцентричность круга катания колеса относительно шейки оси при обточке колёс по кругу катания без обточки колёс по кругу катанияне более 0,5 не более 1,0КолёсаДиаметр по кругу катания, наибольший964Овальность по кругу катания при обточке колёса по кругу катания без обточки колёса по кругу катанияне более 0,5 не более 1,0Толщина обода цельнокатаного колеса при обточке без обточкине менее 24 не менее 24Равномерный прокат по кругу катания колеса при обточке без обточкине допускается не более 7Неравномерный прокатне допускаетсяДефект на поверхности катания «навар», вызванный смещением металла при обточке без обточкине допускаетсяКольцевые выработки на поверхности катания у основания гребня и на уклоне 1:7 при обточке без обточкине допускаются допускаются глубиной не более 0,5 мм при ширине не более 10 ммТолщина гребня колеса: при обточке без обточки27-33 27-33Отклонение профиля поверхности катания от максимального шаблона по высоте гребня по поверхности гребня и по поверхности катанияне более 1,0 не более 0,5ОсиДиаметр шейки оси РУ1 и РУ1Ш130+0,052-0,005Конусообразность и овальность шейки осине более 0,02Диаметр предподступичной части оси165+0,20-0,02;Овальность и конусообразность предподступичной части не более 0,05

Обыкновенное и полное освидетельствования колесных пар производятся под руководством мастера или бригадира, имеющего удостоверение на право полного освидетельствования колесных пар вагонов.

Предельная погрешность измерений СИ, применяемых в настоящей МВИ, должна обеспечивать измерения параметров элементов колесных пар вагонов со значениями погрешностей, не превышающих допускаемых установленных ГОСТ 8.051.

Настоящей МВИ установлены требования к условиям выполнения измерений.

Соблюдение этих условий должно обеспечивать исключение (возникновения) дополнительных погрешностей.

В РД содержаться:

а) перечень измерительных операций, подлежащих выполнению при освидетельствованиях колёсных пар вагонов с указанием СИ и СДК, применяемых при их выполнении;

б) методы измерений и последовательность выполнения измерений;

в) оформление результатов измерений.

В Приложении А указаны допускаемые размеры и отклонения у колёсных пар вагонов и их элементов при выпуске из ремонта (смотрите таблицу 3.1).

В Приложении Б описан принцип действия при отсчёте показаний по шкале вертикального движка и нониусу абсолютного шаблона.

Анализ инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колёсных пар ЦВ/3429

Настоящая Инструкция распространяется на колесные пары вагонов железных дорог широкой колеи (за исключением колесных пар специальных вагонов, а также моторных и прицепных вагонов электро- и дизель-поездов). Ею определяются порядок и сроки осмотра, освидетельствования и ремонта колесных пар, а также устанавливаются нормы и требования, которым они должны удовлетворять при осмотре, освидетельствовании, ремонте и формировании.

Инструкция состоит из следующих разделов:

а) общие положения;

б) основные технические данные о колёсных парах и их элементах;

в) виды, сроки, порядок осмотра и освидетельствования колёсных пар;

г) требования, предъявляемые к колёсным парам в эксплуатации;

д) требования, предъявляемые к колёсным парам при выпуске вагонов из ремонта;

е) требования, предъявляемые к колёсным парам и их элементам при ремонте;

ж) распрессовка колёс и осей;

з) обработка подступичных частей новых и старогодных осей;

и) переточка осей Ш типа в оси РУ1Ш;

к) расточка новых и старогодных цельнокатаных колёс;

л) запрессовка цельнокатаных колёс на оси;

м) опробование на сдвиг ступиц колёс;

н) обточка поверхностей катания цельнокатаных колёс;

о) обработка шеек и предподступичных частей осей;

п) сварочные и наплавочные работы;

р) формирование колесных пар из новых элементов;

с) дефектоскопирование колёсных пар;

т) проверка и приёмка колёсных пар;

у) маркирование и клеймение колёсных пар и их элементов;

ф) окраска колёсных пар;

х) исключение колёсных пар из инвентаря.

Инструкция имеет ряд приложений. В приложении №1 содержаться основные размеры вновь сформированных колесных пар, во втором - основные размеры новых осей, в третьем - основные размеры новых цельнокатаных колес, в четвёртом - форма удостоверения, в пятом - классификация неисправностей вагонных колёсных пар и их элементов, в шестом - допускаемые размеры колёсных пар и их элементов при выпуске вагонов из ремонта, в седьмом - наименьшие допускаемые диаметры осей колесных пар при выпуске вагонов из ремонта, в восьмом - допускаемые размеры и отклонения у колёсных пар и их элементов при выпуске из ремонта, в девятом - неисправности колёсных пар и их элементов, нормы браковки и способы устранения неисправностей.

2. Выбор действующего типового, группового технологического процесса

.1 Технологический процесс ВЧД-2 станции Омск

Восстановление резьбовых отверстий М 12 при помощи устройства УВР- 12.

Устройство УВР-12 предназначено для восстановления резьбовых отверстий в торцах вагонных осей типа РУ1-950, за счет рассверливания имеющихся дефектных отверстий М 12 сверлом диаметром 18,5мм, нарезания в нем резьбы М 20×1,5мм, ввертывания в ось резьбовой втулки с внутренним диаметром M 12 и закрепления ее с осью посредством сварки. После сварки паз в оси зачищается фрезой, а резьбовое отверстие диаметром M 12 калибруется метчиком.

Устройство УВР-12 монтируется опорами качения на плоские направляющие токарного станка и крепится болтами в резцедержателе станка.

В процессе восстановления резьбовых отверстий в осях основными движениями являются:

Вращательное движение инструмента осуществляется от шпинделя станка.

Продольное и поперечное движение перемещение устройства УВР-12 с закрепленной на ней осью осуществляется механически (или вручную) от суппорта станка.

Поворот вагонной оси вокруг своей оси осуществляется вручную при помощи специального хомута.

Перед началом работы по восстановлению отверстий M 12 в торцах вагонных осей, необходимо согласовать высоту центров токарного станка и оси приспособления за счет перемещения относительно друг друга призм ложементов. Перемещение призм осуществляется посредством вращения винтов, имеющих правую и левую резьбу. После согласования осей станка и "приспособления, призмы необходимо зафиксировать в направляющих стопорными винтами.

Для устранения радиального биения режущего инструмента, в процессе наладки станка необходимо расточить кулачки токарного патрона. Не допускается резкое, с ударами опускание приспособления на направляющие токарного станка и вагонной оси на ложементы приспособления. Перед установкой приспособления на станок необходимо тщательно протереть все направляющие станка и опоры качения на приспособлении, после чего смазать их машинным маслом. Оси, перед восстановлением отверстий M 12, проверить на соответствие требованиям по ремонту колёсных пар со сменой элементов ЦВ/3429 и требование на исключение осей. Оси с датой изготовления свыше 25 лет должны быть обязательно исключены из эксплуатации.

Обработка подступичных частей новых и старогодных осей.

Перед установкой на осевой станок осей проверяется наличие на них установленных клейм и маркировки. При обточке подступичных частей оси следует обращать внимание на длину обработки и правильность выполнения сопряжения со средней частью.

Длина обработки подступичных частей новых и старогодных осей должна быть не менее 265 мм, т.е. с размерами, предусмотренными ГОСТ 22780-78.

Для повышения прочности прессовых соединений заходный конус на подступичной части оси выполняется специальным резцом. При наличии достаточно жесткой системы деталь-резец-станок, он может быть использован также в качестве чистового проходного резца.

После обточки и выполнения заходного конуса, подступичные части накатываются роликами.

Поверхность, подлежащая упрочнению накатыванием, должна быть обточена и иметь чистоту не менее пятого класса. Припуск под накатывание следует оставлять, исходя из того, что уменьшение диаметра поверхности, подготовленной для накатывания, составляет 0,04-0,06 мм. Чистота поверхности после накатывания должна быть не ниже седьмого класса.

Накатывание подступичных частей может производиться на станках при помощи двух роликовых приспособлений с гидравлическим нагружением роликов.

Для получения необходимых степеней повышения твердости и чистоты поверхности, накатывание следует производить упрочняющим и сглаживающим роликами, за один проход с подачей 0,6 мм\об при скорости вращения оси не более 160 об\мин. Нагрузку на ролики при накатывании принимать в зависимости от диаметра оси.

Для достижения высокой чистоты поверхности ролики регулируются так, чтобы сглаживающий ролик не опережал упрочняющий.

Проход роликов, достижение требуемых усилий накатывания, а также снятия нагрузки (отвод роликов) должны производиться плавно без рывков при вращающейся оси. Остановка движения суппорта с накатными роликами в процессе накатывания не допускается.

Качество накатывания подступичных частей проверяется:

а) токарем, производящим накатывание по приборам;

б) контролем геометрических размеров роликов, осуществляемого периодически не реже 1 раза в месяц;

в) визуальным осмотром накатанных осей мастером с целью выявления наружных дефектов накатывания (волнистостью, наплывы металла, риски, перерыв на накатанной поверхности);

г) магнитной дефектоскопией - для выявления скоплений порошка, возможных при резком обрыве наклепанного слоя и наплывах.

Исправление дефектов накатывания разрешается производить:

а) механической обработкой с последующим повторным накатыванием при условии, что в результате этих операций ось будет соответствовать чертежу;

б) путем повторного накатывания;

в) накатыванием сглаживающим роликом;

В процессе накатывания упрочняемую поверхность нужно смазывать жидким машинным маслом. Масло, применяемое для этой цели должно быть чистым и не содержать металлических или абразивных примесей.

После накатывания подступичные части вагонных осей дополнительной механической обработке перед запрессовкой не подвергать. Ролики, у которых рабочая поверхность вследствие износа не соответствует чертежу или имеет повреждения, подлежат восстановлению. При этом допускается уменьшение диаметра ролика не более 10 мм. В случаях образования на роликах наростов разрешается удалять их путем полирования наждачной бумагой № 6 вращающихся роликов.

При некачественной обработке-накатке, подступичную часть оси нужно проточить или снова накатать без проточки. Для устранения волнистости разрешается сделать второй проход сглаживающим роликом или одновременно сглаживающим и накатным.

Окончательно обработанная ось устанавливается на стенд для осмотра и проверки средней и подступичной частей дефектоскопом МД-12ПС.

Ось осматривается мастером. При этом микрометрической скобой с индикатором измеряется диаметр подступичных частей оси в трех сечениях по длине предполагаемого места посадки ступицы колеса и двух взаимно-перпендикулярных плоскостей. Средняя величина диаметра отмечается мелом на средней части оси около соответствующей подступичной части оси. При измерениях диаметров подступичных частей оси определяется также конусность, овальность, волнистость. После осмотра оси (подступичные части) проверяются дефектоскопом.

Расточка и приточка новых и старогодных колес.

При обработке колеса должны притачиваться к осям. Перед обработкой новых колес мастер или токарь проверяет наличие на них установленных клейм и маркировки. Отсутствующая или срезанная маркировка на старогодных колесах не может служить основанием для браковки.

В целях уменьшения объема работ при последующей обточке на колесотокарном станке старогодные колеса нужно подбирать по диаметру круга катания. Разрешается напрессовывать на одну ось старогодного колеса с разностью диаметров по кругу катания не более 5 мм. Новые цельнокатаные колеса необходимо также подбирать по диаметрам кругов катания. Разрешается напрессовывать на одну ось новые цельнокатаные колеса с разностью диаметров по кругу катания не более 1 мм.

Подобранные для обработки колеса устанавливаются на карусельный станок. Перед закреплением на планшайбе проверяется правильность установки колес в горизонтальной плоскости по внутренним граням ободов цельнокатаных колес. Концентричность установки новых цельнокатаных колес проверяется по гребню, а старогодных - по отверстию ступицы. Затем растачиваются отверстия ступицы с последующей приточкой к подступичным частям осей. Диаметры отверстий ступиц при приточке проверяются микрометрическим штихмосом с индикатором. При обработке отверстий следует обращать внимание на правильность скругления кромок (радиус скругления 5 мм).

После приточки к оси колеса проверяется правильность выполнения скругления радиуса кромок отверстия ступицы 5 мм шаблоном, овальность, конусность, волнистость и чистота обработки посадочных поверхностей.

Величина диаметра отверстия ступицы проставляется мелом на внутренней поверхности диска колес и на оси под размером. На основании этих размеров определяется натяг, величина которого также отмечается мелом на средней части оси.

Величина допустимого натяга - 0,10-025 мм.

Обработка поверхности катания колес.

Поверхности катания колес обрабатываются в колесотокарных отделениях, где имеется следующее оборудование:

колесотокарные станки для обточки профиля поверхности катания колес;

кран-балки для выполнения подъемно-транспортных работ;

рельсовые пути для отстоя колесных пар, ожидающих ремонта или отремонтированных.

На каждую колесную пару, поступившую в цех, бригадиром по порядковому номеру в картотеке находится натурный колесный листок, по которому определяется вид и объем ремонта. Затем колесная пара осматривается мастером.

При осмотре определяется расстояние между внутренними гранями колес и диаметры по кругу катания. Результаты измерения отмечаются мелом на внутренних гранях колес. После этого колесная пара устанавливается на колесотокарный станок.

Колесные пары с осями для роликовых подшипников для промежуточной ревизии подаются на колесотокарный станок без демонтажа подшипников. В этом случае снимаются смотровые крышки буксы, взамен которых устанавливаются специальные крышки с отверстием для прохода центра станка. На основании размеров, отмеченных мастером или бригадиром и проверки профиля максимальным шаблоном, токарь выбирает необходимые режимы резания-обработки. При обработке профиля поверхности катания колес обточке подвергается гребень, поверхность катания, фаски на наружные грани и, при необходимости, внутренние грани. Наружная грань, как правило, не обтачивается, но может быть обработана при условии, что при этом не будут срезаны маркировка и клейма завода-изготовителя, а ширина обода не менее допустимой. Обточка должна вестись с расчетом минимального съема металла. С этой целью разрешается оставлять черновины определенных размеров на поверхности катания и на обточном гребне.

В процессе обточки токарь проверяет правильность выполнения профиля поверхности катания и фаски наружной грани максимальным шаблоном, а также расстояние между внутренними гранями ободов колес штихмасом. После снятия колесной пары со станка мастер проверяет все необходимые размеры согласно РД 32 ЦБ 058-97.

Ремонт резьбовой части оси

Технические требования

Автоматическая наплавка резьбовой части вагонных осей под флюсом должна производиться в соответствии с требованиями технологической инструкции ЦВА-7.

Восстановлению подлежат вагонные оси с поврежденной резьбой шейки (износ, забоины, срыв, ожог резьбы сварочным током, смятие профиля, изменение шага резьбы, заклинивание торцевой гайки на резьбе и др.), а также с резьбой, размеры наружного диаметра которой менее 108,7 мм.

Измерение резьбы по диаметру производят микрометром типа МК (ГОСТ 6507-60), штангенциркулем (ТУ 166-80) с ценой деления 0,1 мм или специальными шаблонами, проверенными в установленном порядке. Оси, резьба которых имеет наружный диаметр более 110,0 мм, необходимо калибровать специальным инструментом для исправления и калибровки резьбы. При размере наружного диаметра резьбы в пределах 108,7-110,0 мм резьба оси признается исправной.

Рабочее место для наплавки и нарезки резьбовой части шейки оси должно быть оснащено токарно-винторезным станком, сварочным автоматом (полуавтоматом) или установкой типа УНО-2, источником питания электрической дуги (ВДУ-506 или др.) режущим и измерительным инструментом, ситом для просеивания флюса и др.

Перед наплавкой колесная пара должна быть обмыта и очищена от грязи, смазки коррозии, краски; при необходимости - расформирована, а резьбовая часть шейки оси обточена на токарном станке под диаметр 104,8 мм (допуск «-0,1 мм»).

При восстановлении резьбы на установке УНО-2 для обеспечения надежного электрического контакта подступичная часть оси должна, зачищена от коррозии и местных задиров металла.

Наплавку производить при температуре воздуха не ниже плюс 5°С под флюсом АН-348А или АНЦ-1 с применением электродной проволоки Св-О8Г2С, Св-18ХМА, СвО8ГС, Св10Г2 и Св-08А диаметром 1,6 или 2,0 мм. Применение других марок электродной проволоки запрещается. Перед использованием электродная проволока должна быть очищена от ржавчины, масла и грязи. Использование отсыревшего флюса не допускается. Флюс перед употреблением следует просеять через сито с ячейкой 3×3 мм и прокалить в печи при температуре 400°С в течение двух часов.

Перед наплавкой с вагонных осей должны быть сняты внутренние кольца подшипников, а шейки осей - защищены от возможного попадания брызг металла из сварочной дуги.

Вагонную ось с предварительно обточенной резьбой укладывают на опорные ролики установки УНО-2 или колесную пару зажимают в центрах станка. При этом восстанавливаемую резьбовую часть располагают против мундштука сварочной головки или автомата, находящихся в нерабочем положении (головка откинута назад и др.).

Сварочная головка включает механизм подачи электродной проволоки и флюсоудерживатель. На установке УНО-2 головка дополнительно снабжена механизмом колебания электрода, который за счет специального рычага и толкателя обеспечивает продольное перемещение электрода и при одновременном вращении вагонной оси осуществляет наплавку в один или два слоя по спирали в автоматическом режиме. К торцу оси со стороны наплавляемой части прижимают медную формирующую подкладку (на УНО-2), препятствующую ссыпанию флюса из зоны дуги и способствующую лучшему формированию при наплавке начального (первого) кольцевого валика. С этой же целью, но для концевого валика, в зарезьбовую канавку шейки оси закладывают шнуровой асбест.

Перед началом наплавки электрод размещают со стороны формирующей подкладки на расстоянии 2,02,5 мм от нее и устанавливают требуемые параметры режима наплавки в соответствии с таблицей 2.1.

Кольцевой валик первого слоя выполняют при неподвижном вдоль оси изделия электроде. Вращение вагонной оси при наплавке - по часовой стрелке. Ток - постоянный, полярность обратная. Затем производят наплавку с шагом наплавки:

при двухслойной наплавке - 3,5-4,0 мм\об;

при однослойной - 2,2-2,5 мм\об.

На расстоянии 1,5-2,0 мм от противоположного торца резьбовой части (зарезьбовой канавки) снижают скорость перемещения электрода и производят наплавку последнего (концевого) валика. Смещение электрода от вертикальной плоскости, проходящей через центр вагонной оси, вперед на 8-12 мм.

При наплавке резьбовой части оси с распрессовкой колесной пары восстановление резьбы производят в два или один слой, в зависимости от диаметра применяемой электродной проволоки 1,6 или 2,0 мм.

Наплавку первого слоя производят в автоматическом режиме по винтовой линии от торца оси к зарезьбовой канавке.

При двухслойном процессе наплавку второго слоя продолжают по винтовой линии от зарезьбовой канавки в сторону торца вагонной оси.

Первый валик у торца вагонной оси наплавляют без осевого перемещения электрода. Это достигается отключением эксцентрика кулачкового механизма.

После наплавки первого (кольцевого) валика у торца оси включают (заворачивают) маховик эксцентрика кулачкового механизма на автоматический режим работы и по винтовой линии наплавляют первый слой до зарезьбовой канавки. При этом, на расстоянии 1,5-2,0 мм от зарезьбовой канавки снижают скорость перемещения электрода до 0,05-0,12 м\ч, производя наплавку последнего валика первого слоя.

Наплавку второго слоя на УНО-2 осуществляется от зарезьбовой канавки до торца оси автоматически, без изменения первоначального шага наплавки и перерыва горения дуги.

После наплавки диаметр резьбовой части шейки оси должен быть не менее 112 мм.

Контроль за режимом наплавки необходимо осуществлять по приборам, находящимся на установке или источнике питания дуги.

Таблица 2.1 - Режим наплавки резьбовой части вагонной оси

Диаметр:Режим наплавки:Вылет электрода, ммНаплавляемой детали, ммЭлектрод. проволок, ммТок, АНапряжение, ВСкоростьПодачи электр.проволоки, м/чВращения оси, об/минПродольн. перемещения электрода, м/ч104,81,6120-16026-3270-800,65-0,700,13-0,1714-162,0160-22028-3660-700,70-0,800,09-0,1214-16

В процессе наплавки электросварщик должен следить за формированием наплавленного металла; при имеющемся на установке шлакоскалывателе - за его работой; при его отсутствии - при необходимости скалывать шлаковую корку легкими ударами молотка по затвердевшему наплавленному металлу.

При прохождении во время наплавки лучей электрической дуги из-под флюса следует приподнять сварочную головку и увеличить подачу флюса в дугу.

Наплавленный металл должен быть осмотрен через лупу (×4). Обнаруженные в нем дефекты (поры, свищи и др.) подлежат вырубке и заварке.

Допускается повторное использование флюса, ссыпавшегося с наплавляемой поверхности, и его смешивание со свежим флюсом. Использованный флюс должен быть просеян через сито для очищения от шлака.

Для предохранения флюса от увлажнения и засорения он должен храниться в металлическом ящике с плотной крышкой, в сухом, отапливаемом помещении.

После наплавки и остывания в помещении в течение двух часов, при температуре воздуха не ниже плюс 5°С наплавленная часть вагонной оси подлежит обточке и нарезке (или накатке) резьбы M 110×4.

Разрешается многократная, но не более трех раз наплавка вагонных осей РУ1 и РУ.

Обточка и нарезка резьбы

Обточка резьбовой части перед наплавкой производится на следующих режимах (ориентировочно):

продольная подача, мм\об.- 0,61

глубина резания, мм- 1,25

число проходов- 2

Обточка резьбовой части после наплавки

Для этого применяют комбинированный резец с напаянной пластинкой из сплава ВК-8 форма 10, позволяющий протачивать резьбовую часть, подрезать ее торцы без смены инструмента и значительно увеличить долговечность резца

Режим обточки (ориентировочно):

Черновая обработка:

частота вращения, об\мин. - 127

глубина резания, мм - 1 - 1,75

продольная подача, мм\об. - 0,2

диаметр резьбовой части после обточки, мм - 111 - 0,2

Чистовая обработка:

частота вращения, об\мин. -127

глубина резания, мм - 0,25

продольная подача, мм\об. - 0,2

диаметр резьбовой части после обточки, мм - 110 +0,06-0,53

Нарезка резьбы

Для нарезки резьбы применяют резец с напаянной пластинкой из сплава ВК-8 форма 11 с углом заточки 60° плюс 5°, что соответствует метрической резьбе. Угол заточки резца контролируют шаблоном или угломером. Нарезку резьбы осуществляют за 9 - 14 проходов резца.

Режим нарезания резьбы за 14 проходов (ориентировочно):

частота вращения, об\мин - 127

глубина резания 1-го, 2-го проходов, мм- 0,5

то же 3-12 проходов, мм - 0,35

то же 13-14 проходов, мм - 0,1

продольная подача, мм\об - 0,1

Правила приемки

Контроль качества восстановления резьбы автоматической наплавкой производится пооперационно путем контроля за соблюдением параметров и режима технологического процесса.

Металл, наплавленный на резьбовой части шейки оси, не должен иметь трещин, раковин, газовых пор и других дефектов.

В случае обнаружения на проточенной под резьбу поверхности газовых пор, раковин или трещин, она подлежит повторной механической обработке на глубину распространения дефекта (но не более чем до диаметра 104,5 мм), последующей наплавкой в соответствии с требованиями настоящей инструкции. Если дефект располагается глубже, чем 104,5 мм, вагонную ось бракуют.

Резьба М 110×4, нарезанная на оси после наплавки, должна быть принята после 100% проверки соответствия ее размеров требованиям ГОСТ 16093-81 «Резьба метрическая» проходным и непроходным калибрами по ГОСТ 24997-81 ПР M 110×4-6Н, ГОСТ 24997-83 не M 110×4-6H.

Контроль качества восстановленной резьбы производят испытанием ее на срез с использованием гидравлического пресса и приспособления к нему. Резьбу испытывают в сборе со стандартной гайкой, имеющей полную резьбу, с записью результатов испытания на ленту ЛФДБ ГОСТ 7826-82. Гайку с полной резьбой подбирают по резьбе шейки оси для обеспечения наименьшего зазора в резьбовом соединении.

Допускается многоразовое использование специально изготовленной закаленной гайки, резьба которой выполнена в полном соответствии с параметрами резьбы M 110x4 - 6Н по ГОСТ 16093-81 «Резьба метрическая».

Представленная для испытания партия вагонных осей в количестве не более 50 штук, с резьбой, восстановленной в соответствии с требованиями настоящей технологической инструкции, должна характеризоваться стабильностью технологического процесса - однотипностью сварочного материала (электродной проволоки, сварочного флюса), постоянством режима сварочного процесса, идентичностью температур внешней среды и вагонных осей перед наплавкой.

При вводе установки для наплавки резьбовой части в эксплуатацию из представленной к приемке партии восстановленных вагонных осей (не более 50 штук) испытывают на срез резьбы не менее пяти, из последующих партий - одну вагонную ось с односторонней восстановленной резьбой. Партию осей принимают, если усилие среза резьбы каждого испытанного соединения не менее 90 тс. При усилии среза менее 90 тс испытанию подвергают еще пять вагонных осей, взятых из той же партии. Если из этих пяти испытанных осей хотя бы у одной оси усилие среза окажется менее 90 тс - всю партию вагонных осей бракуют.

Резьба забракованных осей подлежит обточке и повторной наплавке резьбовой части.

В случае браковки партии осей с восстановленной резьбой следует проверить полноту и качество резьбы используемых стандартных гаек (в соединении люфта быть не должно), а также соответствие технологии наплавки, нарезки и испытания резьбы на срез требованиям настоящей технологической инструкции.

Испытания прочности восстановленной резьбы на срез производят комиссионно: начальник или мастер колесного цеха, контролер ОТК, приемщик вагонов.

Маркировка

Каждую восстановленную наплавкой вагонную ось или колесную пару маркируют и регистрируют в журнале формы ВУ-53, хранящемся в колесном цехе предприятия.

С торца восстановленной резьбовой части оси на дне паза для стопорной планки должны быть выбиты клейма, свидетельствующие о наплавке: буква Н (наплавка), в одну строчку с ней цифры, указывающие номер предприятия, и две последние цифры - год изготовления (например, Н 805 90). Высота цифр 6 мм. Ось с восстановленной резьбой ложится на стеллаж готовой продукции. Бригадир пресса, или в ночное время мастер ВКМ, обязаны проклеймить ось и отметить в карточке ВУ-51 о ремонте 66 - «1» или «2» - в зависимости от того, сколько было восстановлено резьб на оси. На выпуске мастер обязательно проверяет качество постановки клейма и отметку о ремонте в ВУ-51. Техник по учету при заполнении ВУ-53 обязан поставить в графу 29 «восстановление резьбовой части роликовой оси» «1» или «2», в зависимости от того, сколько резьб было восстановлено.

Приемка колесных пар

Все отремонтированные колесные пары поступают на смотровую площадку, имеющую необходимое оборудование, приспособления, измерительный инструмент и шаблоны.

На площадке выполняется визуальный осмотр колесных пар, проверка качества ремонта, измерение элементов, дефектоскопирование, клеймение. Смотровая площадка имеет следующее оборудование:

а) стенд для проверки, осмотра и дефектоскопирования;

б) дефектоскопы для проверки средней части оси, шеек, предподступичной части;

в) поворотные устройства;

г) цуга для отстоя колесных пар.

Колесная пара, поступив на площадку, тщательно осматривается с измерением элементов и обстукиванием диска колеса. Объем измерений обусловлен данными, необходимыми для заполнения натурного колесного листка согласно РД 32 ЦБ 058-97. Если указанные размеры соответствуют нормам инструкции ЦВ3429, то результаты измерения заносятся мастером в натурный колесный листок. При невыполнении требований инструкции колесная пара возвращается для повторного ремонта.

На основании данных натурного колесного листка техником по учету заполняются соответствующие графы журнала колесного цеха ВУ-53,

Дефектоскопированию подвергаются:

) Шейки и предподступичные части магнитным дефектоскопом РМ 8617;

) Внутренние кольца подшипников и шеек осей РМ 8617.00.000.ПС;

) Дефектоскопом УД-2-12 дефектоскопируется шейка, предподступичная часть и средняя часть оси (согласно руководству по ультразвуковому контролю вагонных колесных пар на базе использования серийной аппаратуры 1989 г.).

) Дефектоскопом УДС1-22 дефектоскопируется обод колеса;

) Дефектоскопом ВД-12НФ дефектоскопируется диск колеса. Дефектоскопирование производится в соответствии с техническими указаниями;

) Приспособление УСК-3 к дефектоскопам УД2-12 и УДС2-32 для дефектоскопирования обода колеса.

Дефектоскопирование производится в соответствии с техническими указаниями РД 32.156-2000, РД 32.150-2000, РД 32.174-2001, РД 07.09-97.

Результаты контрольной проверки осей дефектоскопом регистрируются в соответствующих графах журнала колесного цеха, с росписью лица, производившего дефектоскопирование. После формирования, ремонта и полного освидетельствования на торцах шеек осей колёсных пар набиваются знаки и клейма, установленные инструкцией ЦВ/3429.А на одном из колёс каждой колёсной пары производится простановка клейма 20 о принадлежности государству. Клеймо ставится сразу после клейма предприятия изготовителя.

Место клейма зачищается шлифовальной машиной. Шрифт клейма №10 в рамке 20×15 мм с обрамлением белилом.

Для этого колёсный цех имеет следующие знаки и клейма:

а) клейма с присвоенным условным номером;

б) комплект цифр;

в) клейма предварительной приёмки «ключ и молоток»;

г) клейма окончательной проверки «серп и молот»;

д) знак формирования «Ф».

После простановки знаков и клейм колёсные пары подаются в малярное отделение для окраски.

После окраски шейки колёсные пары, отправляемые в другие предприятия, покрываются солидолом или техническим вазелином.

Рис. 2.2 - Схема ремонта колёсной пары с заменой новой оси или старогодней: 1 - распрессовка колес; 2 - проверка и приточка колёс; 3 - заготовка новой оси или обточка подступичных частей старогодней оси; 4 - проверка дефектоскопом средней и подступичных частей оси; 5 - запрессовка колёс; 6 - обточка поверхности катания колёс; 7 - обточка и накатка шеек и предподступичных частей оси; 8 - проверка дефектоскопом шеек, средней и предподступичных частей оси; 9 - обмер элементов, приёмка и клеймение к/п; 10 - окраска и сушка к/п.

2.2 Переточка осей Ш типа в оси РУ1Ш

Разрешается перетачивать старогодные оси Ш типа отечественного изготовления в оси РУ1Ш. Размеры переточенных осей РУ1Ш, а также допускаемые отклонения при обработке должны соответствовать чертежу и инструкции ЦВ/3429.

Дополнение к технологическому процессу ремонта колёсных пар

Согласно телеграфного указания МПС от 30.12.96г HP H-10634 в инструкцию по осмотру освидетельствованию ремонту и формированию вагонных колесных пар ЦВ-3429 внесено изменение в приложение HP 9 п.7а в графе нормы браковки и способы устранения неисправностей изложить в следующей формулировке:

Механические повреждения средней части оси (забоины, вмятины и прочее) до 2мм допускаются без ремонта, более 2,0 мм, но менее 5,0 мм подлежат устранению зачисткой вдоль оси наждачным кругом и последующей доводкой шлифовальной шкуркой зернистостью не более 6 при этом, если диаметр оси после обработки будет менее допустимых размеров, то ось бракуют установленным порядком.

2.3 Нормоконтроль

На основе ГОСТ 3.1116 - 79 я провела нормоконтроль карт технологического процесса ВКМ станции Омск - Сортировочный.

Анализ ГОСТ 3.1116

Настоящий стандарт устанавливает содержание и порядок проведения нормоконтроля технологической документации по соблюдению в ней норм и требований, установленных стандартами и другими нормативно-техническими документами (НТД).

Основные положения

Нормоконтролю подлежит технологическая документация на изделия основного и вспомогательного производства на всех стадиях разработки, предусмотренных ГОСТ 3.1102 - 81.

Основная цель нормоконтроля технологической документации - повышение уровня типизации технологических процессов, унификации технологических документов (далее документов) оборудования, и оснастки, сокращение сроков подготовки производства, снижение себестоимости и улучшение качества выпускаемой продукции.

Основные задачи проведения нормоконтроля:

а) соблюдение в разрабатываемых документах норм и требований, установленных в стандартах и других НТД;

б) правильность оформления документов в соответствии с требованиями действующих систем стандартов;

в) достижение в разрабатываемых технологических процессах высокого уровня типизации на основе широкого использования ранее разработанных и освоенных в производстве типовых и групповых технологических процессов (операций);

г) рациональное использование установленных ограничительных номенклатур оборудования, оснастки, материалов, профилей и размеров проката.

Технологическая документация без подписи нормоконтролера приему в отдел (бюро), технической документации или заменяющее его подразделение, размножению и использованию для подготовки производства не подлежит.

Порядок проведения нормоконтроля

Нормоконтроль является завершающим этапом разработки технологической документации. В соответствии с этим передачу подлинников документов отделу (бюро) технологической документации или заменяющему его подразделению рекомендуется поручать нормоконтролёру.

Технологическую документацию следует предъявлять на нормоконтроль при наличии всех подписей лиц, ответственных за содержание и выпуск документов, в соответствии с порядком, установленном в организации или на предприятии, кроме утверждающей подписи руководителя организации или предприятия и представителя заказчика (в случае согласования с заказчиком).

Нормоконтролер визирует технологическую документацию на поле для подшивки до её утверждения и согласования с представителем заказчика и подписывает в установленном месте после утверждения руководителем организации или предприятия перед согласованием с представителем заказчика.

Документы следует предъявлять на нормоконтроль комплектно, в соответствии с маршрутной картой или ведомостью технологических документов. В случае разработки технологического процесса без маршрутной карты и ведомости технологических документов комплект документов следует предъявлять в соответствии с картой технологического процесса или картой типового технологического процесса.

С комплектом документов на нормоконтроль должны быть представлены учтенные копии соответствующих конструкторских документов на изделие, для изготовления которого разработан данный технологический процесс. При проведении нрмоконтроля «Извещения об изменении» одновременно с «Извещением об изменении» нормоконтролёру должен быть представлен учтённый экземпляр документа, в который вносят изменения.

В зависимости от порядка, установленного в организации или на предприятии, нормоконтроль может проводиться одним нормоконтролером или нормоконтролерами, специализированными по видам документов по характеру данных, содержащихся в документах.

Если документ последовательно проверяют несколько нормоконтролеров, то подписание его производится исполнителем наиболее высокой в группе нормоконтролеров должностной категории. Остальные нормоконтролеры после проверки документа ставят свои визы на полях.

Подписанные нормоконтролером, но не сданные в отдел (бюро) технической документации или заменяющее его подразделение, подлинники документов без его ведома изменению не подлежат.

При нормоконтроле технологической документации нормоконтролер руководствуется действующими в момент проведения нормоконтроля стандартами и другими НТД.

Вопрос о соблюдении требований вновь выпущенных стандартов и других НТД, срок введения которых к моменту проведения нормоконтроля еще не наступил, в каждом отдельном случае решается руководством органа стандартизации организации или предприятия, в зависимости от установленных сроков разработки и освоения в производстве изделий, на которые разрабатывается данная технологическая документация.

Нормоконтролер систематически представляет руководству технологических подразделений сведения о соблюдении в технологической документации требований стандартов и других НТД и о ее редакционно-графическом оформлении. Порядок и периодичность представления сведений определяется организацией или предприятием.

Нормоконтролер возвращает технологическую документацию разработчику без рассмотрения в случаях:

отсутствия обязательных подписей; небрежного выполнения документов; непредставления документов.

Разработчики документов по требованию нормоконтролера дают разъяснения и представляют дополнительные материалы по вопросам, возникшим при нормоконтроле.

Изменения и исправления, указанные нормоконтролером и связанные с нарушением действующих стандартов и других НТД, должны быть внесены в документы.

Предложения нормоконтролера по замене единичных процессов заимствованными или типовыми, сокращению применяемой номенклатуры оборудования, оснастки, марок материалов, профилей проката, его размеров и т.п. следует вносить в документы по согласованию с разработчиком этих документов.

Разногласия между нормоконтролером и разработчиком технологической документации разрешаются руководителем службы стандартизации организации или предприятия.

Нормоконтролер отвечает за соблюдение в технологической документации требований действующих стандартов и других НТД наравне с разработчиками этой документации.

Нормоконтролер не отвечает за правильность исполнительных размеров, выбор и содержание принятых технологических решений, достоверность информации, внесенной в документы (кодов средств технологического оснащения, материалов, заготовок и т.п.), а также за достоверность информации по безопасности выполнения технологических операций, если это не обусловлено требованиями стандартов и других НТД.

Оформление замечаний и предложений нормоконтролёра

Нормоконтролёр в проверяемых документах наносит карандашом условные пометки к элементам, которые должны быть исправлены или заменены. Сделанные пометки сохраняют до подписания подлинников, и снимает их нормоконтролёр.

В перечне (или журнале) замечаний нормоконтролёра против номера каждой пометки кратко и ясно излагается содержание замечаний и предложений нормоконтролёра. В организациях и предприятиях, где устанавливается система цифрового кодирования замечаний и предложений нормоконтролёра, взамен изложения содержания замечаний и предложений проставляется соответствующий цифровой код по классификатору.

Комплект всех перечней замечаний и предложений нормоконтролёра по технологической документации служит исходным материалом для оценки качества её выполнения.

Нормоконтроль карт технологического процесса ремонта колёсных пар вагонов ВЧД-2 Омск-Сортировочный (выборочный)

ПЕРЕЧЕНЬ ЗАМЕЧАНИЙ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ НОРМОКОНТРОЛЁРА:

по комплекту документов на деповской ремонт колёсных пар вагонов ВЧД-2 наименование технологического процесса;

колёсные пары вагонов РУ1-950 и РУ1Ш-950;

наименование и номер изделия.

Обозначение документаУсловная пометкаСодержание замечанийПримеча-ние1234108925 250103 00002УбратьЗаменить «Утвердил» на «Рук. разраб.»Указать «Станции Омск»желательноНезаполненная графаДобавить номер карты эскизов, находящейся в комплекте и номер ИОТДобавить код, наименование оборудованияУказать ГОСТСлово дефект убрать, обозначение неисправности обвести в круг и подчеркнуть, расположить перед наимен6ованием неисправностиУказать обозначение (код), наименование применяемых средств контроляДобавить строку МК/КТПД Дефектация номер документа в комплекте Добавить неисправности Заменить нестандартное обозначение ШЦНеправильный номер документаЗаменить Нрасч. на Н расхЗаменить Кн на КИЗаменить Спп на ОПП108925 250202 00001Заменить «Утвердил» на «Рук. разраб.»Неправильный номер документаУказать «Станции Омск»желательноУбратьЗаменить «Наплавка резьбовой части оси РУ-1» на наименование оси и ГОСТДобавить обозначение оси К/МЗаменить Спп на ОППДобавить строку РЗаменить Нрасч. на Н расх.Заменить Кн на КИОбвести 66 в подчёркнутый круг, поставить запятуюНеправильное наименование неисправностиНезаполненная графа1234Заменить « Наплавочная» на «Наплавка», проставить код операцииЗаменить «Полуавтомат» на «Установка для наплавки.»Добавить строку М, занести наименование материала (проволока, флюс) и его ГОСТДобавить «Контроль исполнителем»Добавить наименование технологической оснастки её обозначениеДобавить МК/ОКН Наплавка номер документа в комплекте2404 10188 00002УбратьНезаполненная графаУказать обозначение колёсной пары, её ГОСТЗаменить «Утвердил» на «Рук. разраб.»Неправильный номер документаЗаменить КОНД на КОИДЗаменить Спп на ОППЗаменить Кн на КИЗаменить Нрасч. на Н расхНеправильное наименование операцииОтсутствует код операцииОтсутствует пустая строкаОтсутствует код оборудованияОтсутствует буквенное обозначение строкиОтсутствует строка ТОтсутствует строка БУбрать точкуДобавить МК/КТПР Ремонт со сменой элементов номер документа в комплектеУказать ГОСТ

Нормоконтролёр _____________ ________________

подпись, дата инициалы, фамилия

Карты, нормоконтроль которых был проведен, смотрите в приложении А.

3. Выбор способа восстановления изношенной детали

В производственных условиях разработаны и реализованы десятки различных способов восстановления деталей. Выбор наиболее приемлемого способа состоит в техническом, экономическом и организационном анализах требований к восстановленным деталям с учётом условий работы их в сопряжениях производственной программы, оснащенности предприятий, обеспеченности материалами, энергией, рабочей силой и других конкретных мероприятий.

При выборе способа ремонта деталей следует исходить из минимальной себестоимости восстановления. Необходимо обеспечить ресурс восстановленной детали на уровне новой. Известны следующие способы восстановления деталей:

а) сварка - процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или при совместном действии того и другого.

Ручная дуговая сварка выполняется, как правило, металлическими электродами при питании дуги постоянным или переменным током. Применяется при заварке трещин, обломов, приварке накладок, заплаток, наплавке износостойких материалов. Недостатки, возникающие при дуговой сварке: окисляется металл, поглощается азот (уменьшает пластичность сварного шва), выгорают легирующие добавки, происходят объёмные и структурные превращения, что приводит к короблению деталей, нарушению термической обработки и снижению твёрдости.

Автоматическая и механизированная дуговая сварка применяется при заварке трещин, обломов, приварке накладок, вставок, заплат, сварке тонколистового материала.

Аргонодуговая сварка применяется при сварке и наплавке алюминия и коррозийно-стойкой стали.

Газовая сварка применяется при заварке трещин, приварке обломов, сварке тонколистового материала.

Контактная сварка применяется при сварке тонколистового материала. Сварка трением - это стыковая сварка деталей и их элементов разной конфигурации при повышенных требованиях к качеству сварного шва.

Термитная сварка - это сварка крупногабаритных и массивных деталей.

Электроннолучевая - сварка ответственных деталей с повышенной точностью.

Ультразвуковая сварка - это сварка цветных металлов, стали, некрупногабаритных деталей.

Высокочастотная сварка - сварка коррозионностойкой стали.

Магнитно-импульсная сварка - сварка разнородных материалов.

Сварка взрывом - сварка разнообразных материалов.

Сварка давлением - сварка деталей и их элементов различных по конфигурации.

Сварка диффузионная в вакууме - сварка мелких ответственных деталей с высокой точностью.

Кузнечная сварка - сварка неответственных деталей с невысокой точностью при повышенных требованиях и прочности сварного соединения.

б) наплавка;

Даёт возможность получать на поверхности детали слой необходимой толщины и нужного химического состава, высокой твёрдости и износостойкости.

Наплавка дуговая под флюсом - наплавка деталей диаметром более 50 мм при повышенных требованиях к качеству наплавленного металла, с толщиной наплавленного слоя более 1 мм. Могут возникнуть дефекты: неравномерность ширины и высоты наплавленного валика из-за износа мундштука или подающих роликов, чрезмерного вылета электрода, наплыв металла вследствие чрезмерной силы сварочного тока или недостаточного смещения электрода из зенита, поры в наплавленном металле из-за повышенной влажности флюса, неустойчивая дуга, как следствие ненадёжного контакта.

Наплавка дуговая в углекислом газе - наплавка стальных деталей диаметром более 16 мм широкой номенклатуры, работающих в различных условиях. Преимущества: отсутствуют вредные выделения и шлаковые поры при наплавке, открытая дуга даёт возможность наблюдать и корректировать процесс, производить наплавку при любом пространственном положении наплавляемой плоскости, механизировать наплавку мелких деталей.

Наплавка дуговая с газопламенной защитой - наплавка стальных и чугунных деталей, работающих в различных условиях.

Вибродуговая наплавка - наплавка стальных деталей, работающих в различных условиях при невысоких требованиях к сопротивлению усталости. Преимущества: даёт возможность наплавлять металл только на изношенную часть, что уменьшает трудоёмкость последующей обработки; получать наплавленный слой без пор и трещин, минимальная деформация деталей, минимальная зона термического влияния. Недостаток: уменьшение до 40% сопротивления усталости восстановленных деталей.

Наплавка дуговая в среде аргона - наплавка алюминиевых деталей и деталей из коррозионно-стойких сталей.

Контактная наплавка - наплавка гладких цилиндрических наружных и внутренних поверхностей с износом не более 1 мм.

Газовая наплавка - наплавка цилиндрических поверхностей с местным износом при повышенных требованиях износостойкости.

Плазменная наплавка - наплавка ответственных деталей при повышенных требованиях к износостойкости и сопротивлению усталости.

Наплавка многоэлектродная под флюсом - наплавка деталей со значительным износом по величине и по площади.

Наплавка лежачим электродом - наплавка плоских поверхностей и поверхностей со сложной конфигурацией со значительными износами.

Электроимпульсная наплавка - наплавка наружных цилиндрических поверхностей с износом до 0,5 мм с ограничением температуры нагрева деталей.

Электроискровая наплавка - наращивание и упрочнение поверхности детали с износом до 0,2 мм при невысоких требованиях и сплошности покрытия.

Электрошлаковая - наплавка деталей со значительными износами, превышающими 6 мм по толщине. Преимущество: обеспечивает большую производительность.

Наплавка жидким металлом - наплавка деталей со значительными износами (не менее 3мм), при повышенных требованиях к износостойкости и пониженных к ударным нагрузкам.

Наплавка с одновременным деформированием - наплавка деталей преимущественно с наружным шлицевым профилем.

Наплавка с одновременным резанием - наплавка износостойких материалов в нагретом состоянии.

Лазерная - наплавка износостойких материалов на рабочие органы и лезвия.

Высокочастотная в огнеупорной среде - наплавка проушин и цевок звеньев гусениц.

в) пластическая деформация

Применяется для ремонта деталей из стали, бронзы и других металлов. Она основана на пластичности металлов - свойство металлических деталей без разрушений изменять свою форму под действием внешних сил, а после прекращения их действия сохранять вновь им преданную форму и размеры.

Пластическая деформация делится на:

) холодное пластическое деформирование;

Раздача - восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежёсткими требованиями внутренних размеров.

Вытяжка - восстановление длины детали с нежёсткими требованиями к наружному размеру.

Раскатка - закрепление дополнительных деталей в отверстиях, упрочнение.

Дорнование, калибровка и протягивание - восстановление поверхностей отверстий после осадки и термического воздействия, упрочнения и выглаживания.

Осадка - восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей при нежёстких требованиях к длине.

Правка - восстановление формы.

Накатка - восстановление поверхностей неответственных деталей, восстановление рифленой и шлицевой поверхностей.

Обжим - восстановление внутренних поверхностей деталей при нежёстких требованиях и наружных.

Чеканка - восстановление формы детали, упрочнение сварных швов.

) горячее пластическое деформирование;

Давление в закрытом штампе - восстановление формы и элементов детали за счёт перераспределения металла из нерабочих поверхностей на рабочие для компенсации износа.

Гидротермическая раздача - восстановление наружных плоскостей полых деталей с нежесткими требованиями к внутренним размерам.

Термоцинлирование - восстановление, преимущественно, внутренних поверхностей полых деталей.

Накатка - восстановление воверхностей зубчатых шестерён и звёздочек.

Ротационное деформирование - восстановление зубчатых и шлицевых поверхностей.

Обжим - восстановление внутренних размеров деталей при нежёстких требованиях и наружных.

Термомеханическая - восстановление физико-механических характеристик, упрочнение.

г) обработка резанием;

Включает в себя расточку, развёртку, шлифование отверстий и валов под ремонтный размер, обточку, обработку детали после сварки, наплавки, до и после хромирования, железнения, металлизации и обработку состыкованных поверхностей, имеющих коробление в результате теплового воздействия, сварки, наплавки и других причин; восстановление резьбы, шпоночных канавок; изготовление новых деталей и другое.

д) гальваническое покрытие;

Изношенные детали восстанавливают различными электролитическими способами.

Железнение - на постоянном и ассиметричных токах, в спокойном и проточных электролитах; вневанное. Восстановление внутренних и внешних поверхностей деталей преимущественно с износом, не превышающим 0,2-0,5 мм, высокой поверхностной твёрдостью и при жёстких требованиях к прочности сцепления покрытия с основным металлом.

Хромирование - восстановление внутренних и наружных поверхностей деталей с износом на превышающим 0,2 мм, и с высокими требованиями по износостойкости восстанавливаемых поверхностей. используют для увеличения износостойкости, твёрдости, химической стойкости и приробатываемости, обеспечения трения со смазочным материалом, восстановления размеров изношенных деталей, для декоративных целей.

Химическое и электролитическое никелирование - для деталей с износом не долее 0,005 мм.

Цинкование, кадмирование - защитные покрытия от коррозии.

Меднение - для деталей из меди и её сплавов.

Электролитическое натирание цинком и железоцинковыми сплавами - восстановление внутренних и наружных поверхностей деталей при нежёстких требованиях к твёрдости поверхностного слоя.

Нанесение гальванополимерных покрытий - восстановление наружных и внутренних цилиндрических поверхностей деталей.

е) электроискровая обработка;

Осуществляется для:

) снятия металла с деталей, изготовленных из закалёных сталей;

) получения различных отверстий;

) нанесение на изношенные поверхности покрытий из различных металлов и твёрдых сплавов;

) упрочнения металлических поверхностей деталей графитом, хромом и так далее.

ж) металлизация;

Металл расплавленной дугой ацетиленокислородным пламенем и распылённой струёй сжатого воздух, покрывает поверхность восстанавливаемой детали. Преимущества: обеспечивает высокую твёрдость наплавленного слоя. Недостатки: металлизированный слой не повышает прочности поверхности детали.

Газопламенная - малое окисление металла и малое выгорание легирующих элементов, но сложность установки и низкая производительность.

Дуговая - высокая производительность и простота установки, но повышенное окисление металла и выгорание легирующих элементов.

Высокочастотная - малое выгорание легирующих элементов, но сложность установки; покрытие однородное и прочное, высокая производительность.

Плазменная - возможность получения покрытия из тугоплавких и износостойких материалов, но дефицитность присадочных материалов, относительно высокая стоимость.

4. Составление технологического маршрута ремонта

.1 Система контроля и технического состояния

Для обеспечения безопасности движения на сети дорог в соответствии с ПТЭ принята система проверки технического состояния и своевременного изъятия из эксплуатации колесных пар, состоящая из ряда мероприятий: осмотров колесных пар под вагонами, обыкновенного и полного освидетельствований.

Колесные пары под вагонами осматривают на технических станциях на ходу в момент прибытия, после остановки и перед отправлением поезда.

Обыкновенное освидетельствование производится при каждой подкатке колесных пар под вагон, если они при этом не подвергались полному освидетельствованию.

Полное освидетельствование колесных пар производится при: формировании и ремонте колесных пар со сменой элементов; опробовании ступиц на сдвиг; неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования; после крушений и аварий; полной ревизии роликовых букс; капитальном ремонте вагонов и др.

При обыкновенном освидетельствовании производится предварительный осмотр колесных пар до очистки с целью лучшего выявления трещин, ослабления или сдвига ступиц колес на оси. После очистки оси и колеса проверяют магнитным, ультразвуковым и вихретоковым дефектоскопами и производят проверку соответствия размеров и износов всех элементов установленным нормам. Завершается процесс выполнением промежуточной ревизии буксовых узлов с роликовыми подшипниками.

При полном освидетельствовании колесную пару осматривают до и после очистки, демонтируют буксовые узлы с роликовыми подшипниками, при этом лабиринтные и внутренние кольца подшипников на горячей посадке, если на них нет дефектов, можно не снимать, производят магнитное, ультразвуковое и вихретоковое дефектоскопирование, измерение всех элементов и после завершения на торцах шеек набивают установленные клейма и знаки.

На основании этих освидетельствований решается вопрос, годна ли колесная пара к эксплуатации или какой вид ремонта она требует.

Ремонт колесных пар может быть без смены элементов или со сменой элементов. Технологическая схема этих ремонтов представлена на рис. 4.1.

.2 Ремонт колёсных пар со сменой элементов

В ремонт со сменой элементов колесная пара подается при обнаружении сверхдопустимых износов элементов, обнаружении трещин, ослаблениях и сдвигах ступиц и других повреждениях.

Процесс начинается с распрессовки колес на горизонтальном гидравлическом прессе. Если колесо не снимается под предельным усилием пресса, рекомендуется подогреть ступицу колеса газовой горелкой.

Если и после этого колесная пара не поддается распрессовке, то возможны два варианта: если колесная пара забракована по дефектам оси, то ось срезают огнем газовой горелки у основания ступицы с целью сохранения колеса; если забраковано колесо, то можно разрезать газовой горелкой ступицу колеса и сохранить ось.

При больших усилиях распрессовки появились случаи деформации сегментов с резьбой для навинчивания торцевых гаек на торцах шеек, а также изгибы самих шеек. С целью предотвращения этих явлений сейчас применяют приспособления к прессам, перераспределяющие нагрузки с торцов сегментов на кольцевой торец и на галтель предподступичной части. Годные распрессованные детали используют для последующего формирования колесных пар.

Рисунок 4.1 - Технологическая схема видов ремонта колесных пар

Рисунок 4.2 - Схема накатки оси роликами

Обработку осей и ступиц колес под запрессовку производят как по общепринятой в машиностроении системе «отверстия», так и по системе «вала». Более экономичная система «отверстия» применяется при обточке новых осей и колес. Обработка старогодных осей и ступиц под запрессовку производится по системе «вала», т.е. обтачивают подступичную часть оси с минимальной глубиной резания, чтобы только снять поверхностные дефекты, и по ней подгоняют отверстие ступицы колеса. Это вызвано стремлением не снижать прочность оси при каждой переточке, что ведет к увеличению срока службы оси. Обычно для старогодных осей притачивают новые колеса, а старогодные колеса подгоняют к новым осям.

Проточкой выводят также продольные и наклонные трещины в осях глубиной до 2 мм с углублением за пределы трещины до 0,5 мм при условии, что диаметр подступичной части будет не менее 182 мм.

Обточку подступичной части нужно выполнять с учетом припуска 0,04...0,06 мм на последующее уменьшение диаметра при накатке роликами с целью повышения усталостной прочности оси.

Форма подступичной части оси должна быть цилиндрической.

Допускается попутная конусность не более 0,1 мм, овальность - до 0,05 мм, волнистость до 0,02 мм.

В настоящее время все новые оси подвергаются накатке в процессе изготовления, а старогодные оси накатываются непосредственно после проточки.

Операция накатывания позволяет повысить усталостную прочность оси, снизить шероховатость и повысить твердость поверхности. Схема накатки осей роликами представлена на рисунке 4.2. Физическая сущность накатки заключается в следующем: обрабатываемая ось подвергается обкатыванию роликом с усилием Р, определяемым по формуле

Р = DН b q2 /0,126 E(DН /d +1)(4.1)

где q - максимальное давление обкатывания, q = (1,8...2,1)?т;- диаметр обрабатываемой поверхности оси, мм;- диаметр накатного ролика, d - 110... 150 мм;

Ь - ширина контактного пояска ролика;

Для подступичной части оси усилие Р лежит в пределах 18...28 кН.

Накатной ролик деформирует поверхность и создает непосредственно в сечении (1) под роликом в поверхностных волокнах напряжения, значительно превышающие предел текучести, которые вглубь детали постепенно убывают. После прохождения ролика (сечение 2) глубинные волокна металла, получившие напряжения и деформации упругого сжатия, стремятся вернуться в исходное положение, однако этому препятствуют наружные волокна, получившие остаточные деформации.

В результате этого, хотя за роликом диаметр оси больше, чем непосредственно под роликом, но полного восстановления размера не происходит и в поверхностных волокнах образуются остаточные напряжения сжатия. Эти напряжения, суммируясь с рабочими напряжениями растяжения, снижают суммарное напряженное состояние в одной группе волокон, что приводит к повышению их усталостной прочности. Другая группа волокон металла, находящаяся под рабочими напряжениями сжатия, получает дополнительную нагрузку. Однако это не наносит серьезного ущерба, так как допускаемые напряжения на сжатие значительно выше, чем допускаемые напряжения на растяжение.

Операция накатывания приводит к повышению твердости поверхности не менее чем на 22 % и составляет примерно НВ 219... 229. Глубина наклепанного слоя после накатывания подступичной части оси должна находиться в пределах 3,6...7,2 мм. Шероховатость поверхности Rа- 1,25 мкм.

Для обработки подступичных частей оси применяют универсальные токарно-винторезные станки, а также специализированные токарно-накатные станки, например модели КЖ1843 КЗТС, фирмы Поремба (ПНР) моделей TOA-40Z и ТОА-40 W.

4.3 Ремонт резьбовой части шеек осей

В последние годы увеличивается число осей, имеющих повреждения резьбы торцевого крепления буксовых подшипников, Поэтому с целью продления службы осей производят восстановление резьбы.

Очищенную и прошедшую дефектоскопию колесную пару устанавливают на станок и срезают старую деформированную резьбу. Восстановление проточенной поверхности производят автоматической сваркой под слоем флюса. Для этого используется токарно-винторезный станок, в центрах которого устанавливается ось.

Для наплавки используется электродная проволока марок Св-18ХМА или Св-08А диаметром 1,6-5-2 мм. Наплавка ведется постоянным током обратной полярности, величина которого лежит от 180 до 300 А.

Наплавка производится в один-два слоя в зависимости от диаметра сварочной проволоки с припуском 2 мм на последующую механическую обработку. Для защиты паза стопорной планки от шлаков и брызг расплавленного металла он закрывается медным кольцом, а резьбовая канавка - шнуровым асбестом.

Наплавленная часть оси подвергается обточке, нарезанию и накатыванию резьбы в соответствии с существующими техническими требованиями.

4.4 Механическая обработка новых осей

Механическая обработка новых осей состоит из следующих основных операций: отрезка концов, зацентровка оси, грубая обработка, получистовая обработка, обработка элементов роликовых осей для торцевого крепления подшипников, чистовая и упрочняющая обработка.

Отрезка концов и зацентровка торцов производится на станках КЖ4250, станках фирмы «Найльс» модели AAZ.

На станках модели AAZ отрезку концов выполняют в процессе вращения оси с помощью типовых отрезных резцов, а на станках модели КЖ4254 этот переход производят с помощью отрезных фрез при неподвижной жестко закрепленной оси. При обработке центровых отверстий применяются сверла и зенковки или специальные центровые сверла.

Черновая обдирка производится на токарных гидрокопировальных полуавтоматах 1А832, 1Б832, ТОА407 (ПНР), а получистовая и чистовая обработка на станках 1А833, 1Б833, TOA40W. Упрочняющую обработку осей накатыванием роликами производят либо на универсальных токарно-винторезных станках, оснащенных накатными приспособлениями, либо на специализированных накатных станках КЗТС модели КЖ1843.

После обработки осей (см. схему рис. 4.1) производится магнитопорошковая дефектоскопия подступичной части оси. Это единственная возможность диагностирования этой зоны оси простым и достаточно надежным методом.

Далее производится формирование колесной пары.

4.5 Формирование колёсных пар из новых элементов

Размеры элементов колесных пар при новом формировании, а также допускаемые отклонения должны соответствовать стандартам и чертежам.

При запрессовке колес на оси величины конечных усилий, а также форма запрессовочных диаграмм и длина сопряжении должны соответствовать инструкции ЦВ/3429.

Новые колесные пары формируются только с цельнокатаными колесами.

Расположение клейм и знаков на элементах вновь формируемых колесных пар должно соответствовать утвержденным стандартам и инструкции ЦВ/3429.

Колесные пары, имеющие сдвиг ступиц колес, подлежат распрессовке с последующим использованием годных элементов при ремонте.

Дальнейший процесс ремонта колесных пар со сменой элементов (см. схему рис. 4.1) производится так же, как и при ремонте без смены элементов.

4.6 Ремонт колесных пар без смены элементов

Ремонт колесных пар без смены элементов производится во всех нагонных депо. Основной задачей этого ремонта является восстановление геометрии поверхности катания и гребня колеса. Основным методом восстановления геометрии является обточка на колесотокарных станках. Применяются станки проходного типа, например фирм Хегеншайдт и Рафамет, или тупикового типа тех же фирм, а также российских, Краматорского или Рязанского станкозаводов.

При восстановлении профиля поверхности катания обточкой необходимо обеспечить обработку с минимально необходимой глубиной резания. Но это вызывает большие трудности, так как проточка будет проходить по твердому наклепанному слою металла поверхности катания колеса. Чтобы исключить эту трудность, искусственно увеличивают глубину резания, и обточка идет по ненаклепанному металлу, но это уменьшает число последующих переточек, а значит и срок службы колес.

Для ликвидации этого недостатка разработаны конструкции установок для предварительного отжига поверхности катания колеса. Наиболее эффективными установками отжига являются установки с индукционным нагревом токами высокой частоты, обладающие способностью быстро прогревать верхние слои металла до высоких температур, тем самым снижая наклеп. Применение такой технологии позволяет обтачивать колесные пары со снятием стружки минимальной толщины, удлиняет срок службы колес примерно в два раза, дает экономию на режущем инструменте.

Восстановление поверхности катания на отечественных станках производится за два прохода резца (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Схемы обработки профиля поверхности обода колеса чашечными резцами на колёсотокарном станке модели 1836 А

вагонный колесо неисправность ремонт

Грубая обработка производится обычно от фаски Н к гребню К (рис. 4.3), при этом оставляя припуск на последующую чистовую обработку 1...2 мм.

Чистовой проход выполняется от внутренней грани колеса Н по гребню к фаске К.

Обработка ведется в автоматическом режиме твердосплавным чашечным резцом, управляемым по копиру гидравлической следящей системой.

В последние годы резко интенсифицировался износ гребней, а восстановление геометрии поверхности катания и гребня обточкой на станке при самых передовых технологиях приводит к снижению срока службы колесных пар. Поэтому встал вопрос восстановления гребней наплавкой.

Колеса изготавливаются из среднеуглеродистой стали, которая является трудносвариваемой, при сварке и наплавке, которой во избежание образования горячих (кристаллизационных) трещин в наплавленном металле и холодных трещин в околошовной зоне требуется выполнение целого ряда условий.

Для этого была разработана специальная технология наплавочных работ на базе шеечно-накатного станка ХАД-112, которая предусматривает предварительный нагрев колес в зоне гребня до t = 250 °С, наплавку в специальных кабинах с целью исключения образования сквозняков в зоне сварочного поста и последующее замедленное остывание колес после наплавки в специальных термостатах. При этом запрещено устанавливать наплавленные колесные пары на рельсы.

Предотвратить образование трещин удалось подбором сварочной проволоки Св-08ХМ, Св-08ГА, сварочного тока I =330...350 А, скорости наплавки V = 20...25 м/ч, флюсов - АН-348А, АНЦ-1. При этом флюсы должны проходить прокалку при t = 350...400°С в течение 1...2 ч и храниться в сушильном шкафу при t = 60°С, что снижает содержание водорода в наплавленном металле и предотвращает образование пор.

После наплавочных работ производится обточка колес по кругу катания, как это описано выше.

Далее колесная пара подвергается магнитно-порошковой дефектоскопии средней части оси, ультразвуковой дефектоскопии подступичных частей и шеек, если не производился съем внутренних колец роликовых подшипников на горячей посадке, и вихретоковая дефектоскопия дисков колес в соответствии с инструкцией.

После измерения параметров колесной пары в соответствии с инструкцией ЦВ/3429 колесная пара в случае соответствия всем требованиям подвергается клеймению и окраске.

4.7 Дефектоскопирование колёсных пар

Шейки и предподступичные части осей после обработки подлежат испытанию магнитным дефектоскопом.

Проверке дефектоскопами подлежат:

Магнитным дефектоскопом:

а) шейки, предподступичные части осей колёсных пар для подшипников скольжения - при полном и обыкновенном освидетельствовании, для роликовых подшипников - при полном освидетельствовании со снятием внутренних и лабиринтных колец;

б) средняя часть оси - при полном и обыкновенном освидетельствовании колёсных пар. Дефектоскопирование средней части оси с редуктором на ней производят по особым техническим условиям;

в) подступичные части оси - перед запрессовкой колёс;

г) внутренние кольца роликовых подшипников на горячей посадке при полном освидетельствовании без снятия их с шейки оси;

ультразвуковым дефектоскопом:

а) подступичные части оси- при полном и обыкновенном освидетельствовании у колёсных пар для подшипников скольжения и при полном освидетельствовании у колёсных пар для роликовых подшипников, если колёсная пара не подвергалась прессовой обработке;

б) шейки и предподступичные части осей для роликовых подшипников - при полном освидетельствовании колёсных пар без снятия внутренних и лабиринтных колец с цилиндрическими роликовыми подшипниками на горячей посадке;

в) проверка прозвучиваемости осей вновь сформированных колёсных пар.

Проверку элементов колёсной пары дефектоскопами должен производить дефектоскопист, выдержавший испытание и получивший удостоверение на право контроля дефектоскопами деталей вагонов.

На основе анализа предыдущих пунктов записки была разработана маршрутная карта ремонта (смотрите Приложение Б).

4.8 Восстановление шеек и предподступичных частей оси механической обработкой

Для устранения дефектов шейки (в том числе после наплавки буртов) и предподступичных частей осей колесных пар III типа их обтачивают и накатывают роликами, а шейки осей колесных пар на роликовых подшипниках преимущественно зачищают (полируют) абразивной лентой (шкуркой). При наличии значительных наминов, рисок и других дефектов шейки осей для роликовых подшипников на втулочной посадке типа РУ, а также предподступичные части осей на втулочной и горячей посадке типов РУ, РУ1, РУ1Ш обтачивают до установленного градационного размера, а затем накатывают роликами, если в колесном цехе имеются закрепительные втулки и лабиринтные кольца с соответствующими градационными размерами. Размеры и отклонения, а также шероховатость поверхностей шеек и предподступичных частей после восстановления должны удовлетворять установленным требованиям.

Обработку шеек осей колёсных пар разрешается производить как до запрессовки колёс на оси, так и после запрессовки и обточки поверхностей катания колёс.

При ремонте колёсных пар по мере надобности:

а) шейки и предподступичные части, включая галтели колёсных пар с подшипниками скольжения, обтачиваются с последующей накаткой роликами;

б) шейки, включая галтели колёсных пар с роликовыми подшипниками обтачивают с последующей упрочняющей накаткой роликами или зачищают шлифовальной шкуркой, если обточка шеек не требуется;

в) предподступичные части осей колёсных пар с роликовыми подшипниками обтачивают до установленных размеров или зачищают шлифовальной шкуркой;

г) наплавленные бурты шеек осей колёсных пар обтачивают;

д) зарезьбовая канавка диаметром 100 мм у осей РУ1 перетачивается на диаметр 90 мм и её ширина рассчитывается до 8+1мм.

В процессе обточки шеек и предподступичных частей старогодних осей разница диаметров и длин шеек у одной колёсной пары не регламентируется.

Механическую обработку шеек и предподступичных частей осей колесных пар осуществляют на токарно-накатных станках. В колесных цехах заводов и депо используют старотипные токарно-накатные станки моделей 1835 КЗТС, МК177С1 и МК177 завода «Красный пролетарий», станки моделей ТВС и ХАС112 фирм «Рафамет», «Беттс-Бриджфорд» и др., а также типовые станки моделей КЖ1840 КЗТС и ХАД112 фирмы «Рафамет». Для аналогичных целей выпускают токарно-накатные станки фирмы «Хегеншайдт» (ФРГ) и «Фаррел» (США). На вагоноремонтных предприятиях в основном применяют станки модели ХАД112. Токарно-накатной станок модели ХАД 112 проходного типа, предназначенный для обработки шеек и предподступичных частей оси колёсных пар в сборе. Для тех же целей предназначен и токарно-накатной станок КЖ 1840.

Для обтачивания шеек и предподступичных частей осей применяют напайные фасонные резцы с отогнутой головкой, режущая кромка которых выполнена с радиусами 20 и 3 мм. Резцы, изготовляемые чаще всего с пластинами из твердого сплава марок Т5К10, Т15К6, Т14К8, Т30К4, затачивают по шаблонам. Они имеют главный задний угол 8 - 10°, передний около нуля, фаску шириной 0,5 мм, расположенную под углом минус 3 - минус 5°. Передняя и задняя поверхности резцов должны быть доведены до высокого класса шероховатости (Ra = 0,32 мкм.)

Поверхности шеек и предподступичных частей осей после обтачивания должны иметь шероховатость по ГОСТ 2789 - 73 - Rz ? 40 мкм. Для повышения качества поверхности шеек осуществляют их накатывание упрочняющим и сглаживающим роликами. Для достижения высокой чистоты поверхности необходимо, чтобы сглаживающий ролик не опережал упрочняющий. Накатывание выполняют за один проход, при этом увеличение твердости поверхности в результате накатывания должно составлять не менее 22 % с постепенным снижением твердости до исходной, глубина наклепанного слоя должна быть не менее 0,02 - 0,04 диаметра упрочняющего сечения оси, и шероховатость поверхности Ra после накатывания должна составлять для шеек осей III типа 0,63 мкм, роликовых - 1,25 мкм и предподступичных частей - 2,5 мкм.

Поверхности буртов, шеек и предподступичных частей оси обтачивают резцом по заданной траектории его движения на станках моделей XАД 112 и КЖ1840 с глубиной резания до 2 мм на частотах вращения колесной пары соответственно 162 и 130 об/мин и подачах 0,5 и 0,46 мм/об. Галтели и фаски буртов обрабатывают на ручной подаче. Накатывание шеек роликами с заданной траекторией их движения на станках моделей ХАД112 и КЖ1840 осуществляют с теми же параметрами режима, что и обтачивание. При этом галтели накатывают также на ручной подаче. Усилие накатывания, контролируемое манометрами, составляет 24,5-26,5 кН (2500-2700 кгс). Подвод роликов, достижение требуемых усилий накатывания, а также отвод роликов производят плавно, без рывков при вращающейся оси. Остановка движения суппорта с роликами в процессе накатывания не допускается. Зачистку (полировку) шеек осей колесных пар для роликовых подшипников осуществляют на указанных станках шлифовальной шкуркой № 6 (ГОСТ 5009-82) при вращении колесной пары с частотой, аналогичной частоте, при которой обтачивают шейки осей для подшипников скольжения. Для измерения и контроля обработанных шеек применяют микрометры, рычажные скобы и шаблоны.

Как правило, на одном токарно-накатном станке производят и обтачивание и накатывание шеек и предподступичных частей. Однако в некоторых колесных цехах имеет место и раздельная технология, когда на одном станке осуществляют обтачивание, а на другом - накатывание. Технологические процессы обтачивания и накатывания шеек и предподступичных частей оси на станках моделей ХАД112 и КЖ1840 почти идентичны и представляют собой совокупность последовательно и параллельно выполняемых переходов.

Производительность токарно-накатных станков могла бы быть выше за счет увеличения параметров режима резания и накатывания. Режущие свойства твердосплавного инструмента позволяют значительно увеличить скорость резания, однако режим накатывания ограничен регламентированной частотой вращения колесной пары до 220 об/мин и подачей до 0,7 мм/об. Обработка шеек резанием на самых высоких по паспорту ступенях частот вращения (324 об/мин (станок модели ХАД112) и 232 об/мин (станок модели КЖ1840)) связана с влиянием на точность обработки имеющегося дисбаланса вращающейся колесной пары.

4.9 Восстановление металлизацией шеек осей под роликовые подшипники

После многократной зачистки (полировки) шеек осей колесных пар при их ремонтах действительные размеры шеек выходят за пределы установленных допусков, что является основанием для их браковки. Для продления срока службы осей ВНИИЖТом разработана технология восстановления шеек путем их металлизации напылением. Сущность технологии заключается в том, что металл в виде проволоки (или порошка) подается к месту плавления, расплавляется электрической дугой (газовым пламенем или плазмой), распыляется струей сжатого воздуха (или другого газа) на мельчайшие частицы и силой этой же струи наносится на подготовленную поверхность, образуя покрытие необходимой толщины. Технологический процесс восстановления металлизацией шеек осей вагонных колесных пар с роликовыми подшипниками состоит из трех последовательно выполняемых частей: подготовки поверхности шейки оси под металлизацию, металлизации шейки оси, последующей механической обработки покрытия.

Перед металлизацией поверхности шеек осей протачивают до диаметров 128,4-128,8 мм (оси типа РУ1) или 133,4-133,8 мм (оси типа РУ) для выведения поверхностных дефектов с получением шероховатости поверхности Rz < 20 мкм по ГОСТ 2789-73. После упрочняюще-сглаживающего накатывания обточенных шеек по принятой технологии их подвергают магнитной дефектоскопии и тщательно обезжиривают ацетоном. Предподступичную часть и резьбовой конец оси закрывают специальными защитными втулкой 1 (рис. 4.4) и гайкой 2, которые устанавливают на шейке 3. Процесс металлизации шеек производят в два этапа: нанесение подслоя молибдена для увеличения прочности сцепления стального покрытия с металлом шейки оси и нанесение основного стального покрытия. Для этого используют два металлизатора 4 станочного типа марки ЭМ-12, серийно выпускаемые промышленностью. Для питания электрической дуги применяют сварочный преобразователь ПСГ-500 с жесткой внешней характеристикой. Толщина нанесенного подслоя молибдена составляет 0,15-0,20 мм, так как при меньшей толщине молибден не полностью покрывает поверхность шейки, в результате чего уменьшается прочность сцепления основного стального покрытия с металлом шейки. Для нанесения подслоя применяют молибденовую проволоку марки МЧ диаметром 1,5 мм. перед напылением проволоку обезжиривают бензином.

Рисунок 4.4 - Схема металлизации шейки оси под роликовые подшипники

При нанесении основного стального покрытия применяют проволоку диаметром 2,0 мм из стали 65Г. Перед металлизацией проволоку также обезжиривают. После первых 5 - 6 проходов при напылении стали процесс металлизации прерывают на 4 - 5 мин для остывания покрытия. При этом вращение колесной пары не прекращается. Ускорять процесс остывания покрытия обдуванием его сжатым воздухом или другими искусственными способами запрещается. Технологический припуск на последующую механическую обработку составляет 0,7 - 0,9 мм на диаметр. После нанесения стального покрытия получают шейки с диаметрами 131,5 - 131,8 мм (оси типа РУ1) и 136,5 - 136,8 мм (оси типа РУ).

При нанесении молибдена и стали металлизатор задерживают около защитных гайки и втулки на 3 - 5 с для получения после металлизации покрытия одинаковой толщины по всей длине шейки. Во время металлизации концов шейки со стороны галтели и резьбы металловоздушная струя попадает на края защитных втулки и гайки. Процесс металлизации прекращают в таком порядке: выключают подачу проволоки, снимают напряжение с металлизатора и отключают подачу воздуха. После металлизации удаляют защитные гайку и втулку.

Механическая обработка восстановленной шейки состоит из двух операций: обтачивания и шлифования. Покрытие обтачивают резцами с пластинкой из твердого сплава марки Т30К4 или Т15К6. Первый проход при обтачивании начинают с середины шейки и ведут в обе стороны. Последующие проходы резцом ведут от торца или галтели шейки. Режимы обтачивания: частота вращения оси 100 об/мин, продольная подача резца 0,45 - 0,55 мм/об, глубина резания 0,2 - 0,3 мм. Припуск на шлифовку составляет 0,25 - 0,35 мм на диаметр. Шлифование ведут мягким шлифовальным кругом при обильном охлаждении.

В результате исследований установлено, что металлизационные покрытия повышают предел выносливости деталей, имеющих прессовые посадки и несущих циклическую нагрузку, выше предела выносливости новых деталей, если опасное сечение находится в зоне прессового соединения. Металлизационные покрытия изменяют условия и характер развития усталостного процесса в зоне прессовых посадок. Исследования показывают, что выносливость не снижается даже при увеличении числа циклов нагружений до 1 млрд., так как отсутствует явление фреттинг-усталости. Напыленный металл имеет меньший по сравнению с основным модуль упругости, поэтому нагрузка, воспринимаемая основанием и покрытием, распределяется между ними пропорционально значениям их модулей упругости. Следовательно, во время работы детали с прессовой посадкой нанесенное на нее покрытие всегда испытывает в несколько раз меньшее напряжение, чем материал детали.

Опытные данные показывают, что основное влияние на предел выносливости вала в условиях запрессовки оказывает толщина покрытия и напряжение на дуге металлизатора. Этот вывод очень важен для практического использования восстановления металлизацией, так как при достижении высокой прочности сцепления напыленного покрытия с основанием можно наносить покрытия большой толщины без понижения предела выносливости деталей. Следовательно, напылением можно восстанавливать детали с прессовыми посадками, имеющими большие износы, чего нельзя добиться при использовании каких-либо других способов восстановления.

4.10 Ремонт резьбовой части шеек осей

Некоторые колесные пары, поступающие в ремонт, имеют механические повреждения или значительные нарушения резьбовой части осей. Такие колесные пары восстанавливают по техническим указаниям ТУ 32-ЦВ-121-80 на ВРЗ и в ВКМ на установке УНО-1, обеспечивающей автоматическую двухслойную наплавку резьбовой части вагонных осей типа РУ1 под слоем флюса.

Восстановлению наплавкой подлежат оси с поврежденной резьбой, выходящей за следующие пределы: наружный диаметр 108,7-110,0 мм, средний диаметр 107,4-108,0 мм, угол вершины профиля 55-65°.

Восстановлению наплавкой подлежат также оси, резьба которых имеет повреждения в виде забоин, смятий витков резьбы, если их не удается устранить зачисткой или обработкой специальным инструментом для калибровки резьбы, а также в виде «схватываний» (залипаний, сваривания) металла витков или местных вырывов металла одного или нескольких витков.

Перед наплавкой колесную пару обмывают, расформировывают, а дефектную часть оси обтачивают на токарном станке под диаметр 105,5 мм. Наплавку производят при температуре воздуха не ниже плюс 5°С под слоем флюса АН-348АМ электродной проволокой марки Св-18ХМА или Св-0,8А диаметром 1,6 мм. Применение других марок проволоки запрещается. Перед использованием проволока должна быть очищена от ржавчины, масла и грязи. Наплавку осуществляют током 180-222 А, напряжением 24 В при подаче электродной проволоки со скоростью 78 м/ч при частоте вращения оси 0,7 об/мин. При этом используется постоянный ток обратной полярности. Шаг наплавки 2,2 мм/мин. Смещение электрода от зенита (вперед) 8 мм. Режим наплавки контролируют по приборам, находящимся на панели управления установки. В процессе наплавки оператор следит за формированием наплав ленного металла и за работой скалывателя шлаковой корки. После наплавки первого слоя без перерыва процесса горения дуги оператор должен поворотом рычага слева направо поднять сварочную головку на 4 мм и продолжить наплавку второго слоя. При этом резец шлакоскалывателя отводят назад на 4 мм. После наплавки диаметр резьбовой части должен быть не менее 112 м. Наплавленная часть оси подлежит обтачиванию и нарезанию или накатыванию резьбы M 110x4 в соответствии с существующими требованиями.

К наплавке допускается обслуживающий персонал, обученный работе на установке и сдавший испытание по технике безопасности при работе на ней. Во время работы на установке оператор должен находиться на деревянной решетке с изолированными опорами и работать в защитных очках с белыми стеклами. Сбор отработавшего флюса и засыпку его в бункер оператор должен производить в респираторе. В случае размещения установки в плохо вентилируемом помещении рекомендуется установить местную вытяжку.

Наплавленный металл на резьбовой части оси не должен иметь трещин, газовых пор и других дефектов. Резьба, нарезанная на оси, должна быть принята после контроля наружного диаметра рычажной скобой и проверки ее проходным и непроходным резьбовыми калибрами. Каждая вагонная ось с резьбовой частью, восстановленной наплавкой, регистрируется в журнале формы ВУ-53, хранящемся в колесном цехе.

При ремонте колёсных пар на вагоноремонтных заводах (ВРЗ), в депо и вагоноколёсных мастерских разрешается:

а) наплавка изношенных буртов шеек на автоматических и полуавтоматических установках под слоем флюса и вручную;

б) восстановление резьбы у торцевой части осей.

4.11 Обработка подступичных частей осей

Для обеспечения установленной шероховатости поверхностей несоблюдения геометрических размеров, а также для удалении следов коррозии, наминов, рисок и других дефектов, выявленных после распрессовки колесных пар, подступичные части осей подвергают механической обработке, а для контроля - последующем магнитной дефектоскопии. Механическая обработка подступичных частей осей включает в себя обтачивание подступичных частей и запрессовочных конусов, а также упрочняющее накатывание их роликами. На ВРЗ и в ВКМ обтачивание и накатывание осуществляют либо на одной операции, либо на разных, причем на отдельных заводах при новом формировании накатывание подступичных частей совмещают с накатыванием средней части оси.

Размеры подступичных частей новых и старогодных осей после обработки должны соответствовать стандартам и требованиям Инструкции ЦВ/3429.

При ремонте колесных пар со сменой элементов подступичные части новых осей разрешается обтачивать до большего диаметра при условии соблюдения размера допускаемой толщины стенки ступицы колеса. Разрешается удалять обтачиванием поперечные и относящиеся к ним наклонные трещины на подступичных частях осей III типа, изготовленных после 1959 г., и осей под роликовые подшипники при условии, что диаметр подступичной части после обтачивания будет не менее 182 мм. При этом обтачивание подступичных частей таких осей следует производить в глубину за пределы трещины не менее чем на 0,5 мм.

Для обработки подступичных частей оси на вагоноремонтных предприятиях используют преимущественно универсальные токарно-винторезные станки, оснащенные накатными приспособлениями. В колесных цехах применяют типовые токарно-винторезные станки моделей 1М63 и 1А64 Рязанского станкостроительной завода и старотипные отечественные и зарубежные станки моделей 1Д63А, 163, 165, ДИП300, фирм «Вольман», «Вагнер», «Браун» и др. Для этой же цели применяют специализированные токарно-накатные типовые станки модели КЖ1842 КЗТС и старотипные модели AFD фирмы «Найльс». Для накатывания подступичных частей осей используют также специализированные накатные станки моделей КЖ18М и КЖ1843 КЗТС, предназначенные для совместного накатывания средних и подступичных частей в при процессе изготовления новых осей. Находят применение для обработки подступичных частей осей специализированные токарные станы моделей TOA-40Z и TOA-40W фирмы «Поремба» (ПНР).

Из универсальных станков токарно-винторезный модели 1M63 является наиболее приемлемым для обработки подступичных частей оси. Этот станок по сравнению со станком 1А64, хотя и обладает меньшей жесткостью и износостойкостью подшипниковых узлов, более быстроходный, легче в управлении и лучше соответствует по мощности данной операции.

Универсальные токарно-винторезные станки указанных моделей конструктивно схожи между собой. Для обтачивания подступичных частей оси используют два резца, закрепленных в резцедержателе станка: проходной - для обработки цилиндрической части и широкий фасочный - для обработки запрессовочного конуса.

Скоростные возможности универсальных станков при обработке подступичных частей оси практически не используются. По диапазону частот вращения такие станки используются на 8 %, а по диапазону подач - на 3%. Эффективность использования универсальных станков по сравнению со специализированными значительно ниже.

Токарно-накатной станок модели КЖ1842 предназначен для обтачивания и накатывания подступичных частей вагонных и локомотивных осей.

При обтачивании подступичных частей оси следует обращать внимание на длину обрабатываемых поверхностей и правильность выполнения сопряжения их со средней частью. Переход от подступичной части к средней необходимо делать плавным, без уступов. Разница в диаметрах подступичных частей с одной и другой стороны старогодной оси не регламентируется. Подступичные части осей после обработки должны быть цилиндрическими без вмятин и забоин по всей длине. Отклонения, возникающие при обработке, не должны превышать требований, указанных в инструкции ЦВ/3429Д Шероховатость поверхности после обтачивания подступичной части оси перед накатыванием должна быть Rz < 20 мкм, а припуск под накатывание при обтачивании следует оставлять с учетом уменьшения диаметра в результате накатывания порядка 0,06-0,08 мм. Для обтачивания цилиндрической части подступичных частей применяют типовые проходные резцы с пластинами из твердого сплава марок Т15К6, Т30К4.

Особое внимание при обработке необходимо обращать на качество запрессовочного конуса. Для плавного захода оси в ступицу при запрессовке наружный конец подступичной части обтачивают на конус с разностью диаметров не более 1 мм и длиной 7-15 мм. Переходы от запрессовочного конуса к цилиндрической подступичной части оси должны выполняться плавными, без уступов.

Угол запрессовочного конуса оказывает существенное влияние на качество прессового соединения. С увеличением этого угла конечные усилия запрессовки возрастают, а усилия сдвига снижаются при больших и малых значениях натяга. Наиболее благоприятными по соотношению усилий запрессовки и сдвига являются углы заходного запрессовочного конуса до 5°. Запрессовочный конус выполняют специальным широким фасочным резцом на ручной поперечной подаче. Шероховатость поверхности заходного конуса Rz перед накатыванием должна быть такой же, как подступичной части оси, но не более 40 мкм.

Основными показателями качества упрочнения накатыванием роликами являются повышение твердости поверхности, глубина наклепанного слоя и шероховатость поверхности. Увеличение твердости поверхности в результате накатывания должно составлять не менее 22 % с постепенным ее снижением до исходной. После накатывания подступичных частей оси наименьшая твердость поверхности при диаметрах до накатывания 180-189 мм должна составлять HV 219, а при диаметрах 190 -200 мм - HV 229. Глубина наклепанного слоя после накатывания подступичных частей оси с диаметрами 180-200 мм должна находиться в пределах 3,6-7,2 мм, а шероховатость Ra по ГОСТ 2789-73 (СТ СЭВ 638-77) - 1,25 мкм.

Накатывание производят упрочняющим и сглаживающим роликами за один проход при обильном смазывании упрочняемых поверхностей машинным маслом.

При необходимости удаления рисок, царапин, вмятин и других дефектов на накатанных поверхностях допускается обтачивание с последующим повторным накатыванием. При обтачивании поверхности на глубину до 0,3 мм повторное накатывание допускается производить с пониженным до двух раз усилием. Исправлять отдельные дефекты разрешается также повторным (до трех раз) накатыванием без предварительного обтачивания поверхности.

При накатывании подступичных частей оси производят постоянный контроль за усилием, подачей, частотой вращения, значениями перекрытия роликов, смазыванием поверхности, размерами роликов и состоянием поверхности оси до и после накатывания.

5. Разработка технологических операций

При проектировании операций для каждой из них должны быть выбраны оборудование, приспособления, режущие и мерительные инструменты, назначены допуски на операционные размеры и пространственные отклонения, рассчитаны припуски и операционные размеры, режимы и нормы времени. Операция делится на технологические и вспомогательные переходы, установы, позиции, рабочие и вспомогательные ходы, приемы.

Заданием предусмотрен дефект оси - износ резьбовой части шейки оси.. Восстанавливать изношенную поверхность будем автоматической наплавкой под плавленым флюсом.

Основными этапами разработки технологического процесса наплавки являются:

подготовка деталей к наплавке (КТТПО);

выбор наплавочных материалов;

расчет параметров режима наплавки;

выбор наплавочного оборудования и приспособлений;

разработка техники выполнения наплавочных работ;

выбор метода контроля наплавки;

составление операционной карты наплавки (ОКН).

Детали, подлежащие наплавке, очищают от грязи, масла, ржавчины, краски, после чего их сортируют и определяют возможность и целесообразность восстановления наплавкой.

После очистки деталей, подготовленных к наплавке, определяют величину и характер износа детали, наличие трещин, вмятин, наклепа и т.д. Неудаленные перед наплавкой трещины остаются под слоем наплавленного металла и в процессе эксплуатации распространяются в основной и наплавленный металл.

При наплавке деталей, имеющих на восстанавливаемой поверхности отверстия, пазы или канавки, которые необходимо сохранить, заделывают медными, графитовыми или угольными вставками. Поверхности детали, которые необходимо защитить от брызг расплавленного металла, закрывают сухим или мокрым асбестом.

5.1 Расчёт режима ручной дуговой наплавки

При восстановлении наплавкой деталей подвижного состава в условиях локомотивных и вагонных депо, а в отдельных случаях на вагоноремонтных заводах широко применяется ручная дуговая наплавка, так как ремонт деталей носит мелкосерийный характер. При определении основных параметров процесса можно пользоваться схемой, приведённой на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Основные параметры процесса ручной дуговой наплавки

Выбор состава наплавленного металла зависит от условий работы детали и вида износа восстанавливаемой поверхности. Большинство деталей подвижного состава работают в условиях трения металла о металл при нормальной температуре. Для их восстановления применяют наплавки из низкоуглеродистой и низколегированной стали. Главная цель - восстановление размеров и свойств наплавки на уровне изношенного слоя детали. Повышение твёрдости ограничено взаимодействием с другой деталью и необходимостью механической обработки, поэтому твёрдость наплавленного металла должна быть не более 400 НВ.

При ручной дуговой наплавке быстроизнашивающихся деталей подвижного состава, которые не требуют высокой твёрдости и износостойкости, используются электроды для ручной дуговой сварки конструкционных сталей (ГОСТ 9467-75). Для наплавки деталей, изготовленных из сталей 40, 40Х, 45, Ст5 и других, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок (осей, валов, автосцепок, железнодорожных крестовин, рельсов и др.), применяются электроды для наплавки поверхностных слоёв с особыми свойствами (ГОСТ 10051-75).

Расчёт проводим по методике [1].

Толщина наплавленного слоя выбирается с учётом износа и припуска на последующую механическую обработку:

?н = ?из + ?о,(5.1)

где ?из - величина износа, мм;

?о - величина припуска на последующую механическую обработку, мм.

Поверхность наплавки получается ровная, если припуск на механическую обработку составляет 2-3 мм. При значительной величине износа наплавка производится в несколько слоёв.

?н=3+3=6 мм.

Ручная наплавка производится широким валиком с амплитудой поперечного перемещения от 2 до 4 диаметров электрода. Такой приём увеличивает ширину валика, замедляет охлаждение сварочной ванны, что уменьшает возможность проявления непроваров, шлаковых включений и пор. Валики накладываются после удаления шлака так, чтобы каждый последующий перекрывал предыдущий на 1/2-1/3 его ширины.

Рисунок 5.2 - Схема наложения валиков

Соотношение между основными параметрами наплавленного слоя можно определить по выражениям:

= (2 - 4)dэл;(5.2)

= 3·4 = 12 мм;

?н = (0,8 - 1,2)dэл;(5.3)

?н = 1,2·4 = 5 мм.

Тип электрода Э42;

Согласно таблице 4 [1] принимаем;

марка электрода АНО-1;

твёрдость слоя 120-140 НВ/НRС;

коэффициент наплавки ?н = 14-16 г/А·ч;

коэффициент расхода 1,5.

При ручной дуговой наплавке изношенных поверхностей для большинства деталей подвижного состава используются электроды диаметром 3-5 мм, для крупногабаритных деталей - до 6 мм.

Ориентировочную величину тока при ручной дуговой наплавке можно определить по формуле:

Јн=(20+6dэл) dэл,(5.4)

Јн =(20 + 6·5)·5 =250 А.

Для выбора напряжения используют справочные данные или рекомендации сертификатов, которыми определяется каждая марка электрода. Для большинства марок электродных покрытий, используемых при наплавке углеродистых и легированных конструкционных сталей, рекомендуемые значения напряжения дуги выбирают в пределах 20-32 В.

Более точное обоснование применяемого напряжения дуги в зависимости от тока:

д=20+0,04 Јн,(5.5)

д =20+0,04·250 = 30В.

Скорость наплавки:

н=(?н· Јн)/ (100·Fн·?),(5.6)

где ?н- коэффициент наплавки, г/А·ч;н-площадь наплавленного слоя одного прохода, см2;

?- плотность металла шва, = 7,8 г/см3.

Площадь поперечного сечения наплавленного валика при ручной дуговой наплавке:

Fн= 0,75b?н,(5.7)

н = 0,75×20×6=90 мм2.н =15·250/ (100×9×7,8)=0,534 м/ч.

Как правило, скорость наплавки можно не рассчитывать, так как она устанавливается сварщиком вручную при обеспечении размерных параметров наплавленного слоя.

Выбирая вид тока, следует учитывать экономические и эксплуатационные преимущества переменного тока перед постоянным. Однако могут быть положения, при которых использование переменного тока не допускается при наплавке электродами УОНИ-13, ОЗН в некоторых других случаях. Так, характер наплавочных работ обусловливает необходимость получения слоя наплавленного металла за счет возможно большего количества электродного металла при минимальной глубине проплавления основного металла. Поэтому для наплавочных работ следует предпочесть постоянный ток и вести наплавку на обратной полярности, обеспечивающей более высокую производительность процесса и меньшую глубину проплавления поверхности детали. Марку источника питания можно выбрать в справочнике.

5.2 Расчет режима автоматической наплавки под плавленым флюсом

Автоматическая наплавка под флюсом по сравнению с ручной дуговой имеет ряд преимуществ:

а) улучшение качества наплавленного слоя;

б) увеличение производительности труда;

в) уменьшение расхода наплавочных материалов и более экономное расходование легирующих элементов;

г) уменьшение расхода электроэнергии;

д) улучшение условий труда.

На форму и размеры наплавленных валиков значительное влияние оказывает большое количество факторов. Основные параметры режима целесообразно определять со схемой, приведённой на рисунке 5.3.

Одним из основных факторов, определяющих эксплуатационные свойства восстановленных поверхностей, является марка электродной проволоки. Для механизированной наплавки под флюсом можно использовать сварочные проволоки (ГОСТ 2246-70) и наплавочные (ГОСТ 10543-82).

Состав флюса и его грануляция оказывают существенное влияние не только на устойчивость горения дуги, но и на форму и размеры наплавленного слоя. Флюсы сварочные наплавленные выпускаются в соответствии с ГОСТ 9087-81.

Для механизированной наплавки углеродистых и низколегированных сталей углеродистыми и низколегированными наплавочными проволоками применяются флюсы АН-348, АН-348-АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, ФЦ-9, АН-60.

Флюсы АН-348 обеспечивают удовлетворительную стабильность дуги при любом роде тока и хорошее формирование валиков наплавленного металла. Флюс обладает пониженной склонностью к образованию пор и дает удовлетворительно отделяемую шлаковую корку.

Флюсы ОСЦ обладают пониженной склонностью к образованию пор в наплавленном металле. Хорошее формирование валиков наплавленного металла получается при повышенном напряжении дуги. Недостатком этих флюсов является значительное выделение вредных фтористых газов.

Флюс АН-60 является заменителем флюсов АН-348-А и ОСЦ-45. Он обеспечивает хорошую отделяемость шлаковой корки. В сочетании с углеродистыми и низколегированными проволоками позволяет получить более высокую твердость наплавленного металла в сравнении с АН-348-А.

При автоматической наплавке под флюсом, тщательном выполнении процесса и хорошем формировании валика припуск на механическую обработку равен 1,5 - 2,0 мм на сторону.

Диаметр электрода зависит от формы наплавляемых деталей и толщины наплавленного слоя.

При восстановлении цилиндрических поверхностей под флюсом целесообразно учитывать диаметр детали и длину поверхности по образующей.

Если длина наплавляемой поверхности небольшая, то в процессе наплавки деталь не успевает прогреться и отделяемость шлака будет удовлетворительной. В этом случае диаметр электродной проволоки можно увеличить.

Величина тока наплавки:

Јн=?×dэл2×ј /4,(5.8)

Јн =3,14×52×60/12,5=245А.

Плотность тока ј = 9 - 12,5 А/мм2 (таблица 7 [1]). Обычно большие величины плотности тока выбирают для меньших диаметров электродных проволок и наоборот. При этом следует иметь в виду, что наплавку деталей малых толщины и диаметров целесообразно во избежание прожогов металла выполнять на малых точках, а больших - на больших точках с целью повышения производительности труда.

Обычно наплавку различных деталей производят при напряжениях дуги 25-40 В. Более точно напряжение дуги можно подсчитать по формуле:

д=22+Јн/50,(5.9)

д =22+245/50=27 В.

Рисунок 5.3 - Основные параметры автоматической наплавки под флюсом

Скорость подачи электрода:

эл= (4? × Јн)/(?dЭл×?),(5.10)

где ?р - коэффициент расплавления, г/А×ч;

Јн - ток наплавки, А;Эл - диаметр проволоки, мм;

? - плотность металла проволоки, г/см3.эл =4×11×245/3,14×5×7,8=88,03 мм/ч.

Коэффициент расплавления электродной проволоки сплошного сечения при наплавке под флюсом на постоянном токе обратной полярности ?р=10 - 12 г/А×ч.

Шаг наплавки определяется из условия перекрытия валиков на 1/2 - 1/3 их ширины:

= (2,5 - 4,0) dЭл,(5.11)

=3×5=15 мм.

Скорость наплавки:

н=(?н· Јн)/ (100·Fн·?),(5.12)

Коэффициент наплавки:

?н=?р(1 - ?/100),(5.13)

где ?- коэффициент потерь металла сварочной проволоки на угар и разбрызгивание, ?=1- 3 %.

?н = 11(1-2/100) = 10,78.

Площадь поперечного сечения наплавленного валика:

н= ?н×?×s,(5.14)

где ? - коэффициент, учитывающий отклонение площади наплавленного валика от площади прямоугольника, ?= 0,6 - 0,7.

Fн =6×0,7×15=63 мм2.н =10,78×245/100×6,3×7,8= 0,54 м/ч = 8,9 мм/мин.

Частота вращения наплавляемой детали:

= 1000 Vн/ (60×?×D),(5.15)

где D- диаметр наплавляемой поверхности, мм.=1000×8,9/60×3,14×105,5=0,5 об/мин.

Вылет электродной проволоки существенно влияет на сопротивление цепи питания дуги. С увеличением вылета возрастает сопротивление и, следовательно, значительно нагревается конец электродной проволоки. В результате этого возрастает коэффициент наплавки, снижается ток, уменьшается глубина проплавления основного металла. Ориентировочно величина вылета:

м=(10-12)dЭл,(5.16)

м = 11×5=55 мм.

Для предупреждения стекания металла и лучшего формирования наплавленного металла электродную проволоку смещают «от зенита» детали в сторону, противоположную направлению её вращения. Величина смещения электрода «от зенита» зависит от диаметра детали и находится в пределах 15-40 мм. Более точно эту величину можно определить по формуле:

?=(0,05-0,07)D,(5.17)

? =0,07×105,5=7,4.

Толщина флюса составляет 25-60 мм и зависит от величины тока наплавки.

Выбирая вид тока, следует учитывать экономические и эксплуатационные преимущества переменного тока над постоянным. Однако детали небольших размеров лучше наплавлять постоянным током обратной полярности.

Для автоматической наплавки под флюсом обычно применяется оборудование, изготовленное самим ремонтным предприятием. Установка состоит из модернизированного токарного станка, подающего механизма, флюсоподающего устройства и источника питания. В качестве вращателя используется изношенный токарный станок, частота вращения шпинделя которого снижается в 20 - 30 раз. Для этого между электродвигателем привода и первым валом коробки скоростей устанавливается редуктор. Механизм подачи электродной проволоки и флюсовое оборудование устанавливаются на суппорте станка. Источник питания выбирается в справочной литературе.

6. Нормирование технологических операций

При сравнении технологических процессов ремонта оси необходимо определить их экономическую целесообразность, для чего применяется экономический анализ технологических процессов. Базовым вариантом является ручная дуговая наплавка, предлагается заменить ее автоматической наплавкой под слоем флюса. Для этого рассчитывается себестоимость. Определить показатели экономической эффективности замены ручной дуговой наплавки новой.

Основой проектирования производственного процесса является техническое нормирование, позволяющее определить обоснованные затраты времени на выполнение заданной работы.

Норму времени определяют по формуле:

Тн=Тпз+Топ+Тдоп,(6.1)

где Тт - подготовительно-заключительное время, мин;

Тдоп - дополнительное время, мин;

Топ - оперативное время, мин.

Оперативное время рассчитываем по формуле:

Топ=То+Твсп,(6.2)

где То - основное время, мин;

Твсп - вспомогательное время.

Наплавка.

Основное время

То=L/n×S,(6.3)

где L - длина наплавляемой поверхности, мм;- шаг наплавки, мм;- частота вращения, об/мин.

То=35/0,7×2,3=22,72 мин.

Вспомогательное время составляет 8-11 мин.

Принимаем Твсп = 8,6 мин.

Топ=22,72+ 8,6 = 31,32 мин.

Принимаем Тпз =7мин.

Дополнительное время принимают в отношении 8-15% к оперативному.

Тдоп =0,08×31,32 = 2,5 мин.

Ти = 7 + 31,32 + 2,5 = 40,82 мин = 0,6803 ч.

Механическая обработка после наплавки.

Основное время рассчитываем по формуле

То = p×D×L×i/1000×V×S,(6.4)

где D - диаметр обрабатываемой детали, мм; - длина обрабатываемой поверхности, мм; - скорость резания, м/мин;- подача, мм/об;- число проходов, необходимое для снятия операционного припуска на механическую обработку.

Черновая обработка.

То =112×3,14×35×1/1000×20,5×0,2 = 3 мин.

Чистовая обработка.

То =111,25×3,14×35×1/1000×15,28×0,2 = 4 мин.

Нарезание резьбы.

-2 проход: То =111×3,14×35×2/1000×44,6×0,1 = 5,47 мин.

3-9 проход:

То =110,5×3,14×35×7/1000×124,1×0,1 = 6,85 мин.

Вспомогательное время в зависимости от применяемой технологической оснастки берут в пределах 2-12 мин.

Принимаем Твсп = 10 мин.

Топ = 3 + 4 + 5.47 + 6,85 + 10 = 29,32 мин.

Подготовительно-заключительное время в зависимости от сложности выполняемой работы принимаем в пределах 10-20 мин.

Принимаем Тпз =15 мин.

Дополнительное время принимают в отношении 7-9% к оперативному.

Тдоп = 0,08 × 29,32 = 2,35 мин,

Тн = 15 + 29,32 + 2,35 = 46,67 мин = 0,78 ч.

Механическая обработка до наплавки.

То =110×3,14×35×2/1000×7,87×0,64 = 4,8 мин.

Принимаем Твсп = 3 мин.

Топ= 4,8 + 3 = 7,8 мин.

Принимаем Тпз =10 мин.

Дополнительное время принимают в отношении 7-9% к оперативному.

Тдоп = 0,08 × 7,8 = 0,624 мин,

Тн = 10 + 7,8 + 0,624 = 18,424 мин = 0,3 ч.

7. Оценка технико-экономической эффективности наплавки под слоем флюса

.1 Расчет себестоимости наплавки

Критерием эффективности выбранного варианта является минимальная себестоимость ремонта единицы продукции, которая рассчитывается по формуле:

С = Смат + Сээ + Со.з/п. + Сд.з/п. + Со.с.н. + Соб.,(7.1)

где Смат - затраты на материалы;

Сээ - затраты на электроэнергию;

Со.з/п - затраты на основную заработную плату;

Сд.з\п. - затраты на дополнительную заработную плату;

Со.с.н - отчисления на социальные нужды;

Соб - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

Затраты на материалы:

Смат = Нрм×Цм ×кт.з.,(7.2)

где Нрм - норма расхода материала, кг;

Цм - цена материала, руб;

ктз = (1,05 -1,1) - коэффициент транспортных затрат.

Затраты на электроэнергию:

ээ = tнапл.×W0×Цэ,(7.3)

где tнапл. - время наплавки, ч;- мощность оборудования, кВт;

Цэ - цена электроэнергии, руб/кВт×ч.

Затраты на основную заработную плату:

Со.з/п = tн ×Тчас× кдопл × кпр,(7.4)

где tн - норма времени на операцию;

Тчас - часовая тарифная ставка слесаря 5 разряда (часовая тарифная ставка 1 разряда - 21,148 рублей, тарифный коэффициент слесаря 5 разряда - 2,12);

кдопл - коэффициент доплат;

кпр - коэффициент премий.

Тчас = 21,148 × 2,12 = 44,83 руб.

Затраты на дополнительную заработную плату:

Сд.з/п = Со.з/п.× кдоп.,(7.5)

где кдоп = 0,1 - коэффициент дополнительной заработной платы.

Отчисления на социальные нужды:

Со.с.н. = (Со. з/п. + Сд.з/п.)×0,267.(7.6)

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

Соб = Сст.ч ×tмаш /кв.н.,(7.7)

где Сст ч - стоимость станко-часа; маш - машинное время;

кв.н. - коэффициент выполнения норм.

Сст ч = SЗоб /Фд ×кисп(7.8)

где Зоб - затраты по оборудованию;

Фд - действительный фонд времени работы оборудования за год;

кисп = 0,8 - коэффициент использования оборудования.

Фд=Др×tсм×nсм,(7.9)

где Др - количество рабочих дней; см - продолжительность смены; см - количество смен.

Суммарные затраты по оборудованию:

SЗоб = Сам + СТР + Стр,(7.10)

где Сам - амортизационные отчисления по оборудованию;

СТР - расходы по текущему ремонту оборудования;

Стр - расходы на транспортные операции.

Амортизационные отчисления по оборудованию:

Сам = Цо6ор/ Тспи,(7.11)

где Цо6ор - цена оборудования;

Тспи - срок полезного использования оборудования.

Расходы по текущему ремонту оборудования:

СТР= (0,04 ÷ 0,1)×Цо6ор,(7.12)

где Цобор - цена оборудования.

Расходы на транспортные операции принимаются равными затратам на текущий ремонт:

Стр=СТР.(7.13)

Расчет себестоимости ручной дуговой наплавки

Затраты на материалы:

Смат =0,8×26,55×1,1 = 23,4 руб.

Затраты на электроэнергию:

Сээ =0,5×55×1,29 = 37,6 руб.

Затраты на основную заработную плату:

Со.з/п.= 0,5×44,83×1,08×1,7 = 43,62 руб.

Затраты на дополнительную заработную плату:

Сд.з/п.= 43,62×0,1 = 4,36 руб.

Отчисления на социальные нужды:

Сосн = (43,62 + 4,36) × 0,267 = 12,81 руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

а) амортизационные отчисления по оборудованию:

Сам = 7508/3 = 2502,67 руб.

б) действительный фонд времени работы оборудования за год:

Фд = 303×2×8 = 4848 ч.

в) расходы по текущему ремонту оборудования:

СТР = 0,1×7508 = 750,8 руб.

г) расходы на транспортные операции принимаются равными затратам на текущий ремонт:

Стр = 750,8 руб.

Суммарные затраты по оборудованию:

SЗоб =2502,67+ 750,8+ 750,8 = 4004,27 руб.

Стоимость станко-часа:

Сст ч = 4004,27/4848×0,8 = 1,032 руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

Соб = 1,032×0,5/1,1 = 0,47 руб.

Себестоимость ручной дуговой наплавки:

С1 =23,4 + 37,6 + 43,62 + 4,36 + 12,81 + 0.47 = 122,26руб.

Расчет себестоимости автоматической наплавки под слоем флюса

Затраты на материалы:

)затраты на электродную проволоку: Расход проволоки, кг:

Нр = aр×Iн×tгор.д/1000,(7.14)

где aр=10 г/Ач - коэффициент расплавления;н = 245 А - ток наплавки; гор.д - время горения дуги, ч.

Нр = 10×245×0,38/1000 = 0,931

Смат= 0,931×1,1×26,55 = 27,19 руб.,

)затраты на флюс

Смат = 0,9×16,79×1,1 = 16,6221 руб.,

Смат =27,19 + 16,62 = 43,81 руб.

Затраты на электроэнергию:

Сээ= 0,379×66,03×1,29 = 32,28 руб.

Затраты на основную заработную плату:

Со.з/п.= 0,522×44,83×1,08×1,7= 42,96 руб.

Затраты на дополнительную заработную плату:

Сд.з/п = 42,96 ×0,1 = 4,296 руб.

Отчисления на социальные нужды:

Сосн = (42,96 + 4,296) × 0,267 = 12,61 руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

) Амортизационные отчисления по оборудованию:

Сам = 9980/5 = 1996 руб.

) Действительный фонд времени работы оборудования за год:

Фд = 303×2×8 = 4848 ч.

) Расходы по текущему ремонту оборудования:

СТР = 0,1 ×9980= 998 руб.

) Расходы на транспортные операции принимаются равными затратам на текущий ремонт:

Стр= 998 руб.

Суммарные затраты по оборудованию:

SЗоб = 1996 + 998 + 998 = 3992 руб.

Стоимость станко-часа:

Сст ч = 3992/4848×0,8 = 1,03 руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

Соб = 1,03×0,48/1,1= 0,45 руб.

Себестоимость автоматической наплавки под слоем флюса:

С2 = 27,19 + 32,28 + 42,96 + 4,296 + 12,61 + 0,45 = 119,79 руб.

7.2 Определение годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект определяется по следующей формуле:

ЭГ = (С1 - С2)×NГ - Ен×К(7.15)

где С1 - себестоимость ручной дуговой наплавки;

С2 - себестоимость автоматической наплавки под слоем флюса;Г = 2280 - годовой объем ремонта;

Ен = 0,1 - нормативный коэффициент;

К - капитальные затраты.

ЭГ = (123,89- 119,79)×2280 - 0.1 × 9980 = 8350 руб.

Срок окупаемости:

Ток = К/(С1 - С2)×NГ,(7.16)

Ток =9980/(123,89- 119,79)×2280 =1,06 лет.

Ток< Тн,(7.17)

Тн =10 лет, 1,06<10.

При внедрении в депо устройства для автоматической наплавки осей колёсных пар под слоем флюса годовой экономический эффект составит Эг = 8350 руб., повысится производительность труда, снизится себестоимость, сократится время наплавки и улучшатся условия труда.

8. Обеспечение требований безопасности труда в производственном процессе ремонта колесной пары на ВЧД-2

.1 Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ), сопутствующих технологическому процессу ремонта оси в вагонно-колесной мастерской ВЧД-2

Работа по охране труда проводится в соответствии с Положением об организации работы по охране труда на железнодорожном транспорте. Организация работы и ответственность за состояние охраны труда, соблюдение законов о труде, положений, правил, норм и т. п. возлагается на всех руководителей МПС, а сейчас ОАО РЖД. Перечень вредных и опасных факторов, в соответствии с которыми проводятся различные меры по предупреждению травматизма на рабочих местах, обучение обслуживающего персонала, повышение квалификации рабочих, различные инструктажи по технике безопасности приведены в ГОСТ 12.0.003-74. По природе действия все опасные и вредные производственные факторы подразделяются на группы: физические, химические, биологические и психофизические.

Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на человека приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.

Вредный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на человека приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Физические ОВПФ:

движущиеся машины и механизмы ГОСТ 12.2.003-91 (кран-балки, применяемые для перемещения колесных пар; козловые и мостовые краны, применяемые при погрузке-выгрузке колесных пар или их отдельных элементов [колёс и осей], поворотные устройства и толкатели для разворота и перемещения колесных пар);

незащищенные подвижные части машин и механизмов (вращающиеся части моечных машин, установок для дефектоскопирования, подвижные детали прессового оборудования, установок для наплавки, ленты конвейеров и транспортеров);

передвигающиеся изделия - колесные пары либо их отдельные элементы (оси, колёса);

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека (ГОСТ 12.1.019-79 и ГОСТ 12.1.038-82). Проявление этого фактора возможно при контакте с электроустановками (двигателями приводов электрооборудования, кран-балок, сварочных и наплавочных агрегатов);

повышенный уровень электромагнитных излучений (ГОСТ 12.1.002-84 и ГОСТ 12.1.006-84) и повышенная напряженность магнитного поля (установка для магнитопорошкового контроля средней части и шеек оси колесной пары) Опасное и вредное воздействия на людей электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей проявляются в виде электротравм и профессиональных заболеваний;

повышенная запыленность и загазованность воздуха производственного помещения ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76 - колесотокарные и карусельные станки, стенды для проведения операции по восстановления резьбы на шейке оси (при работе на которых выделяются оксиды металлов и оксид углероды), комплекс сухой зачистки оси и центров, а так же моечные машины, применяющие специальные моющие средства;

повышенный уровень шума на рабочем месте ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.029-80. Повышенный уровень шума отрицательно действует на нервную систему, слух, вызывает быстрое утомление работников находящихся в непосредственной близости от источника шума (к основным источникам шума относятся: пневматические гайковерты, установка для сухой зачистки оси и центров, колесотокарные и карусельные станки, кран-балки, козловые и мостовые краны);

повышенный уровень ультразвука ГОСТ 12.1.012-78, ГОСТ 12.1.029-80 - вызывает быструю утомляемость, головную боль, снижение слуха, невроз и т.д. Ультразвуковые приборы используются при выходном контроле колесной пары (УЗК «Пеленг-Автомат»);

повышенная (пониженная) температура воздуха рабочей зоны в теплое (холодное) время года (теплый воздух проникает через неплотности, оконные и дверные проемы, а так же при подаче колесных пар в цех для ремонта и отправки отремонтированных колесных пар в парк готовой продукции (данный фактор может привести к частым простудным заболеваниям работающих (особенно при работе с установками по наплавке в зимний период времени, где из-за сквозняков возникает большая разность температур)));

недостаточная освещенность рабочего места - согласно ОСТ 32.120-98 этот фактор проявляет себя повсеместно, так как при высоком потолке применяемые лампы освещения располагаются высоко и неравномерно над каждым рабочим местом. Некоторые операции, например, дефектоскопирование, входной или выходной контроль геометрических размеров требуют повышенного напряжение зрения для наблюдения за ходом производственного процесса, что приводит к усталости глаз. Недостаточная освещенность вызывает преждевременное утомление работающего, снижает производительность труда, притупляет внимание и может оказаться причиной несчастного случая, в таких местах необходимо установить дополнительное освещение (на большинстве станков уже установлено местное освещение, а контроль геометрических размеров можно проводить либо автоматическими комплексами измерений, либо современными цифровыми приборами с подсветкой);

повышенная или пониженная температура поверхности материала, оборудования. Это может привести к ожогам кожи и травматизму. Повышенная температура появляется в процессе сварки и наплавки частей колесных пар.

Химические факторы:

химические вещества, проникающие через органы дыхания, слизистые оболочки и кожный покров (ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 12.1.007-76). К ним относятся оксиды металлов и оксид углерода, образующиеся в результате обточки осей на колесотокарных станках; защитные газы, применяемые при наплавке резьбовой части оси, восстановления шейки оси и центровых отверстий; магнитный порошок, применяемый при магнитопорошковой дефектоскопии; пары моющих растворов, применяемых при мойке колесных пар; повышенная или пониженная температура поверхности оборудования, материалов.

К психофизиологическим опасным вредным веществам относятся:

) физические перегрузки (допустимая масса груза, перемещаемого в ручную составляет для мужчин не более 15 кг, для женщин - не более 7);

) нервно-психические перегрузки (монотонность труда и эмоциональные перегрузки).

8.2 Эргономический анализ рабочего места пульт стенда сухой зачистки оси и центров колесной пары

Эргономический анализ производится в соответствии с ГОСТ 12.2.033-78. Размерные характеристики рабочего места.

Рисунок 8.1 - Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в горизонтальной плоскости

Рабочее место обеспечивает выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. Зоны досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях для средних размеров тела человека приведены на рисунке 8.1 и 8.2.

Как видно из этих рисунков, расположение органов управления стенда удовлетворяет требованиям стандарта по зонам досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях для средних размеров тела человека.

Органы управления расположены на пульте управления таким образом, чтобы при работе двумя руками не было перекрещивания рук.

Рисунок 8.2 - Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в вертикальной плоскости

Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в горизонтальной плоскости:

) зона для размещения очень часто используемых и наиболее важных органов управления (оптимальная зона моторного поля);

) зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля);

) зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля).

Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в вертикальной плоскости.

) зона для размещения очень часто используемых и наиболее важных органов управления (оптимальная зона моторного поля);

) зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля);

) зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля).

В виду возможного изменения стандартов, а также с моральным старением оборудования в дальнейшем возможна незначительная реконструкция установки, пульта управления.

8.3 Характеристика технологического процесса ремонта колесных пар по пожаро- и взрывоопасности и возможному загрязнению воздушной среды

В соответствии со строительными нормами и правилами СНиП 2.09.02-85 «Производственные здания» все предприятия по взрывопожароопасноти и пожарной огнестойкости подразделяются на 5 категорий: А, Б, В, Г, Д в зависимости от размещаемых в них производственных процессов и свойств, обращающихся в них материалах и веществ. Технологический процесс колесных пар относится к категории Г.

Категория Г: пожароопасные, связанные с применением и обработкой негорючих веществ в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искры и пламени; твердые, жидкие и горючие газообразные вещества, которые сжигаются в качестве топлива.

Негорючие материалы и конструкции, которые под воздействием высокой температуры или огня в атмосфере воздуха обычного состава не воспламеняются, не горят, не тлеют и не обугливаются. К ним относят все естественные и искусственные неорганические материалы и конструкции.

Здание ВКМ относится к I степени огнестойкости. Стены, потолочное перекрытие сооружены из железобетонных конструкций. Внутри участка стены облицованы керамической плиткой. Полы в цехе выполнены также из негорючих материалов (бетон). Степень огнестойкости самонесущих стен равна 1,25 часа, потолочного перекрытия до 1 часа. Участок находится в двухэтажном здании, при возникновении пожара эвакуация наружу может происходить сразу в четырех направлениях.

Пожароопасным местом в цехе является автоматическая и полуавтоматическая сварочные машины, при работе на которых создаются высокие температуры, выделяются пожароопасные газы, а также имеется огненная дуга по расплавлению флюса, которая при неправильном обращении может привести к пожару. Участок оборудован громкоговорящей связью для быстрого оповещения при возникновении пожара, огнетушителями расположенные в доступных местах и центральной системой по тушению пожаров (гидранты).

Основной источник вредностей - очистка колёсных пар. Она производится трёхпроцентным раствором каустической соды. Аэрозоль каустической соды, попадая на кожу, действует на ткани прижигающим образом. Опасно попадание даже малых количеств каустической соды в глаза. ПДК щелочного аэрозоля равно 0,5 мг/м3.

Обточка шеек колёсных пар на шеечнонакатном станке сопровождается выделением в воздушную среду цеха большого количества дыма и окиси углерода. Окись углерода образуется при неполном выгорании масла и оставшейся грязи во время обработки оси на станке при сильном нагреве режущего инструмента. При длительном воздействии окиси углерода умеренных концентраций наблюдается поражение дыхательных путей (катары, тонзиллиты, бронхиты и т.д.), сердечно-сосудистые заболевания и т.д. ПДК окиси углерода равно 0,02 мг/м3. При отсутствии местной вытяжной вентиляции от шеечнонакатных станков концентрация окиси углерода в рабочей зоне превышает ПКК.

Окраска колёсных пар на колёсно-роликовом участке сопровождается испарением растворителей: бензола, толуола, ксилола и других компонентов, а также выделением в воздух помещения цеха красочной пыли.

Большая концентрация ароматических углеводородов имеет токсические свойства и легко воспламеняется. ПДК бензола равно 20 мг/м3. Хроническое вдыхание паров бензола даже в небольших концентрациях может привести к тяжёлому заболеванию (острые хронические лейкозы, моноцитоз, изменения в костном мозге и др.), а также оказывает наркотическое и отчасти судорожное действие. ПДК толуола и ксилола равно 50 мг/м3.

Сварка и наплавка сопровождаются выделением оксидов металлов, а также оксидов углерода.

Выделяющиеся на участке ремонта оси колёсной пары вредности, описанные выше, загрязняют воздух в рабочем помещении и могут быть причиной отравления и заболевания рабочих.

8.4 Оценка эффективности применения коллективных и индивидуальных средств защиты

Согласно ГОСТ 12.4.011-89 все работники участка должны обеспечиваться средствами защиты. Средствами защиты работающих называют средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. По характеру применения средства защиты работающих подразделяют на средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты.

К коллективным средствам защиты работающих относятся такие средства, защитные свойства которых распространяются на всех людей, находящихся в помещении участка обыкновенного освидетельствования колесных пар.

Средствами коллективной защиты на участке являются:

) средства нормализации воздушной среды производственных помещений и рабочих мест (вентиляция, очистки воздуха и локализации вредных факторов, отопление);

) средства нормализации освещения производственных помещений и рабочих мест (источники света, световые проемы, светозащитные устройства - тонированные экраны);

) средства защиты от шума и вибрации (звукоизоляция, виброизоляция);

) средства защиты от поражения электрическим током (изоляция, заземление электротехнических установок);

) средства защиты от механических, химических и биологических факторов (предохранительные устройства, блокировка, ограждение, оборудование и препараты дезинфекции);

) средства защиты от низких температур (тепловая завеса, устройства для подогрева воздуха);

) средства защиты от ультразвукового излучения дефектоскопов (звукоизолирующие кожуха, экраны).

Дадим оценку эффективности средств коллективной защиты:

а) вентиляция:

применение общей приточной и вытяжной вентиляции в ВКМ недостаточно, поэтому над станком по наплавке гребней колес, над установкой по наплавке изношенной или поврежденной резьбы осей и над станком по обточке колес установлены местные принудительные отсосы, что позволяет больше удалять вредных веществ из участка;

б) отопление:

применяется центральная водяная система отопления от котельной, которая поддерживает постоянную температуру в пределах нормы, т. е. микроклимат участка соответствует нормам;

в) очистка воздуха:

для очистки подаваемого и выбрасываемого в атмосферу воздуха от вредных примесей применяются очистные устройства (циклоны, фильтры);

г) источники света:

в ВКМ применяется совмещенное освещение. Естественное освещение осуществляется через боковые окна, расположенные с двух сторон участка. Естественного света не достаточно, поэтому используется искусственное общее освещение всего цеха (в виде электрических ламп дневного света - ДРЛ-250) с равномерным расположением светильников. Также дополнительно применяется местное освещение переносными светильниками для каждого рабочего места. Для поддержания нормального освещения на участке необходимо регулярно очищать стекла окон и лампы от пыли и грязи;

д) световые проемы:

ими могут быть в теплое время года дверные проемы;

е) звукоизоляция:

для защиты от шума установлены дополнительные перегородки, которые снижают прохождение звука через нее;

ж) виброизоляция:

станки и машины, создающие вибрацию установлены согласно нормам на виброизолирующем основании. Колесотокарный станок установлен на массивный фундамент, поэтому под ним не предусмотрено виброизолирующее основание;

з) изоляция:

применяется на участке для защиты работающих от случайного прикосновения к токоведущим частям в электроустановках;

к) заземление:

все электроустановки на участке соединены с землей или с металлическими проводниками нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Это устраняет опасность поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением;

л) предохранительные устройства, блокировка, ограждение:

на территории участка установлены данные устройства для предотвращения попадания человека в опасную зону. Оградительные устройства применяются в сочетании с сигнализацией и блокировками безопасности;

м) звукоизолирующие кожуха, экраны. Они применяются для того, чтобы ультразвуковые волны не распространялись на других работников участка.

К средствам индивидуальной защиты (СИЗ) относятся средства, применяемые работающими индивидуально. СИЗ применяют для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов, когда безопасность работ не может быть обеспечена конструкцией оборудования, организацией производственных процессов и средствами коллективной защиты.

Средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011-89 являются:

) средства защиты органов дыхания (респираторы);

) специальная одежда (халаты, хлопчатобумажные костюмы, фартуки, брезентовые костюмы);

) средства защиты ног (сапоги, галоши, ботинки);

) средства защиты рук (нарукавники, рукавицы, перчатки);

) средства защиты головы (каски защитные, кепки);

) средства защиты глаз (очки защитные);

) средства защиты лица (щитки защитные лицевые);

) средства защиты органов слуха (наушники);

) защитные дермотологические средства (защитные мази, кремы, моющие пасты).

Дадим оценку эффективности средств индивидуальной защиты: использование данных СИЗ приводит к защите и снижению действия опасных и вредных производственных факторов превышающих ПДК и ПДУ.

Определим комплект СИЗ для дефектоскописта при опасных и вредных условиях труда на участке обыкновенного освидетельствования коленных пар:

костюм хлопчатобумажный с маслонефтезащитной пропиткой;

ботинки юфтевые на маслобензостойкой подошве;

фартук прорезиненный;

перчатки хлопчатобумажные в комплекте с резиновыми перчатками;

нарукавники прорезиненные;

комбинированные рукавицы;

галоши диэлектрические;

перчатки диэлектрические;

жилет сигнальный.

Зимой дополнительно должен обеспечиваться курткой на утепляющей прокладке, а также необходимо использовать в качестве защиты от магнитных и электрических полей диэлектрические коврики и напольные решетки.

8.5 Выводы и предложения (расчет искусственного освещения помещения) на основе проведенного анализа производственного процесса ремонта колесных пар

В вагонно-колесных мастерских недостаточно обеспечены требования безопасности труда, поскольку данному процессу сопутствуют опасные и вредные факторы, в том числе недостаточная освещенность, поэтому предлагается расчет освещения.

Расчет электрического искусственного освещения сводится к определению мощности ламп, потребной для создания необходимой наименьшей освещенности рабочей поверхности

Произведем расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока.

) Определим расчетную высоту подвеса светильника, исходя из данных: высоты помещения, свеса светильника и высоты рабочей поверхности по формуле

= H - hc - hp.п, (8.1)

где Н - высота помещения, м;- свес светильника, м;.п - высота рабочей поверхности от уровня пола, м.

Из исходных данных: Н = 8,0 м; hc = 1,8 м; hp.п = 0,75 м.= 8,0 - 1,8 - 0,75 = 5,45 м.

2) Определим по выбранному типу светильника рекомендуемое значение - отношение расстояния между светильниками Lсв к расчетной высоте их подвеса над рабочей поверхностью hp. Так как hp = 5,45 м, то источником света будут являться лампы накаливания, а тип светильника является универсаль с затемнителем и рекомендуемое значение коэффициента =1,4.

) Определим расстояние между светильниками по формуле

св = hp, (8.2)

св = 1,4. 5,45 = 7,63 м.

4) Определим расстояние от стены до первого ряда светильников при наличии рабочих мест у стен по формуле

= (0,2…0,3) LCB, (8.3)

= 0,2. 7,63 = 1,52 м.

) Определим расстояние между крайними рядами светильников по ширине Lш и длине Lд помещения по формулам:

ш = в - 2 L1, (8.4)д = а - 2 L1, (8.5)

где в - ширина помещения, м;

а - длина помещения, м.

Из исходных данных: в = 9,2 м; а = 26 м, тогдаш = 9,2 - 2. 1,52 = 6,1 м,д = 26 - 2. 1,52 = 22,9 м.

) Определим число светильников, которое необходимо будет установить. Но для начала определим общее количество рядов светильников по ширине nш и по длине nд помещения:

ш = Lш / (Lсв + 1), (8.6)д = Lд / (Lсв + 1). (8.7)

ш = 6,1 / (7,6 + 1) 1 шт.,д = 22,9 / (7,6 + 1) 3 шт.

Теперь определим общее число светильников по формуле

общ = nш nд, (8.8)

nобщ = 1. 3 = 3 шт.

Принимаем nобщ = 44.

Такое количество светильников для помещения большой площадью не достаточно, поэтому примем nобщ = 44 шт. Общее количество рядов светильников по ширине и по длине помещения можно принять: nш = 4 шт., nд = 11 шт.

) Определим расчетный световой поток одной лампы по формуле

Фл = Еmin S K Z / (nобщ ), (8.9)

где Еmin - минимальная нормируемая освещенность на рабочих поверхностях, лк;- освещаемая площадь помещения, м2;

К - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение ламп и светильников в зависимости от характеристики работ;- отношение средней освещенности к минимальной;общ - число светильников;

- коэффициент использования светового потока (в долях единицы), т.е. отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп.

Для участка обыкновенного освидетельствования колесных пар при высокой точности зрительных работ Еmin = 300 лк. Разряд V. Подразряд а. Освещаемую площадь помещения можно определить по формуле

= а в, (8.10)

= 26. 9,2 = 239,2 м2.

Коэффициент запаса и отношение средней освещенности к минимальной при лампах накаливания равны 1,3 и 1,15 соответственно.

Число светильников nобщ = 44 шт.

Коэффициент использования светового потока зависит от характеристики светильника, размеров помещения, окраски потолка, поэтому для его определения необходимо знать коэффициенты отражения потолка п, стен ст, рабочей поверхности р.п и индекс помещения i.

Коэффициенты п, ст, р.п зависят от характеристики помещения и равны 70%, 50%, 10% соответственно.

Индекс помещения подсчитывается по формуле

= а в / (hp (а + в)), (8.11)

= 26. 9,2 / (5,45 (26 + 9,2)).

По типу светильника, индексу помещения и коэффициентам отражения определим коэффициент использования светового потока для ламп накаливания по справочнику, получаем что = 55% = 0,55.

Теперь произведем расчет по формуле (8.9):

Фл = 300. 239,2. 1,3. 1,15 / (44. 0,55) = 4433 лм.

) По напряжению на лампе Uл и световому потоку одной лампы Фл выберем стандартную лампу необходимой мощности из справочника. Для Фл = 4433 лм, Uл = 220В получаем такой тип лампы накаливания - Г 220-300, мощностью 300 Вт при табличном световом потоке 4600 лм. В маркировке лампы буква Г означает газонаполненная лампа.

) Разность между табличным Фтабл и расчетным потоком Фл должна находиться в пределах от -10 до +20%. Фтабл = 4600 лм, Фл = 4433 лм, следовательно, разность между значениями не выходит за допустимые пределы.

) Определим действительную освещенность по формуле

Ед = Фтабл nобщ / S K Z, (8.12)

при этом должно выполняться условие

Еmin < Ед. (8.13)

Выполним расчет по формуле (4.12)

Ед = 4600. 44. 0,55 / 239,2. 1,3. 1,15 = 311 лк.

Ед = 311 лк, Еmin = 300 лк, следовательно, условие (8.13) выполняется полностью. Значит, для ликвидации недостатка естественного освещения рекомендуется применить искусственное освещение: 44 лампы накаливания (мощностью 300 Вт).

Заключение

Совершенствование технологического процесса на станции ВЧД - 2 необходима. При проведении нормоконтроля технологического процесса ремонта колёсных пар в ВКМ ВЧД-2 ст. Омск - Сортировочный находилось очень много ошибок. Так же в технологическом процессе содержится много лишней информации, а необходимая представлена не в полном объёме. Оформление технологических процессов согласно принятому стандарту - первоочередная задача, которая стоит перед технологами не только ВЧД-2, но и всех вагоноремонтных предприятий.

В дипломном проекте были усовершенствованны технологические карты ремонта, дефектации, а также маршрутные карты. Эту работу можно продолжить, но для этого необходимы дополнительные производственные площади для внедрения нового оборудования.

Анализ производственного процесса ремонта колесных пар показал, что недостаточно обеспечены требования безопасности труда, поскольку данному процессу сопутствуют опасные и вредные факторы, в том числе недостаточная освещенность в помещениях.

Результаты исследований представленных в дипломе необходимо использовать в технологическом процессе ремонта колёсных пар в ВЧД-2 ст. Омск - Сортировочный. Грамотно составленный и оформленный технологический процесс доступнее читателю. Следовательно, рабочий лучше знает и исполняет технологию ремонта, отсюда и улучшение качества ремонта.

Библиографический список

1.Гусев Г.Ф. Проектирование технологических процессов ремонта деталей вагонов. В 2 ч. Ч.1. Методические указания к выполнению курсового и технологической части дипломного проектов по дисциплине «Технология производства и ремонта вагонов»/Г.Ф. Гусев, В.А. Ковалёв. Омск: Омский гос. университет путей сообщения, 1997.37 с.

2.Гусев Г.Ф. Проектирование технологических процессов ремонта деталей вагонов. В 2 ч. Ч.2. Методические указания при курсовом и дипломном проектировании по технологии ремонта / Г.Ф. Гусев, В.А. Ковалёв, Л.Н. Пасечникова. Омск: Омский гос. университет путей сообщения, 1998. 18 с.

.Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов ЦВ - 201 08. М.: Транспорт, 1999.

.Мотовилов К.В. Технология производства и ремонта вагонов / К.В. Мотовилов. М.: Маршрут, 2003. 382 с.

.Богданов А.Ф. Эксплуатация и ремонт колёсных пар вагонов / А.Ф. Богданов, В.Г. Чурсин. М.: Транспорт, 1985. 270 с.

.Быков Б.В. Технология ремонта вагонов / Б.В. Быков, В.Е. Пигарев. М.: Желдориздат, 2001. 559 с.

.Криворудченко В.Ф. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов подвижного состава железнодорожного транспорта / В.Ф. Криворудченко, Р.А. Ахмеджанов. М.: Маршрут, 2005. 436 с.

.Технологическая инструкция № ЦВА 7. Восстановление автоматической наплавкой дефектной резьбовой части вагонных осей.

.Руководство по деповскому ремонту ЦВ-587. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм.

.ГОСТ 3.1116-79. ЕСТД. Нормоконтроль.

.Курило В.А. Выполнение раздела «Безопасность и экологичность» в дипломных проектах. Методические указания для студентов электромеханических и теплоэнергетических специальностей / В.А. Курило, Л.Я. Уфимцева, Б.В. Мусаткина, О.В. Игнатов. Омск: Омский гос. университет путей сообщения, 2004. 35 с.

.СТП ОмГУПС - 1.2 - 2005. Система управления качеством и подготовки специалистов. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых документов. Омск: Омский гос. университет путей сообщения, 2005. 28 с.

.Руководящий документ. РД 32 ЦВ 058-97. Методика выполнения измерений при освидетельствовании колёсных пар вагонов колей 1520 мм.

.Классификация неисправностей вагонных колёсных пар и их элементов. ИТМ1-В. М.: Транспорт, 1978. 31 с.

.Инструкция по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колёсных пар. ЦВ/3429

.Типовые нормы времени на ремонт и формирование колёсных пар. М.: Транспорт, 2002

.Рекомендации. Единая система технологической документации. Правила оформления документов на технологический процесс ремонта. Р 50-60-88.

.Оформление и комплектация технологических документов на предприятиях и организациях вагонного и пассажирского хозяйства. РТМ 32 ЦВ 200-87.

.Регламент технической оснащённости производственных подразделений вагонного хозяйства по ремонту и эксплуатации грузовых вагонов. - М.: Транспорт, 1999.

Введение В дипломном проекте проведён анализ действующей нормативно-технической документации, касающейся ремонта колёсных пар станции «Омск-Сортиров

Больше работ по теме: