Eng
Главная
Последний документ


Патент № 2415176


Научное руководство



Зуев Валерий Владимирович

Доктор геол.-минер. наук, академик РАЕН, автор четырех научных открытий, в которых выявлены новые энергетические подходы к объяснению и предсказанию физико-химических свойств минеральных и других кристаллических веществ

Рекомендательное письмо...


Кто на сайте
Сейчас 58 гостей онлайн
Железнодорожный транспорт


Ресурсные стендовые испытания гидрогасителей, оборудованных штоками с напылением порошка ТСК-СМ (ЗАО НО «ТИВ», 2011)

Испытания на износоустойчивость гидрогасителей,
оборудованных штоками с напылением ТСК-СМ

Отчет лаборатории № 7

РЕФЕРАТ

ОГК ОАО «ТВЗ» проводится поиск методов по повышению износостойкости штоков гидрогасителей. Выбран вариант с напылением на поверхность штоков порошка модификатора ТСК-СМ с помощью специальной технологии. Проведены стендовые испытания гасителей, оснащенных опытными штоками.

1. Введение. Цель работы

В настоящее время на ОАО «ТВЗ» ведутся работы по совершенствованию серийной конструкции наклонных гидравлических гасителей колебаний. ОГК ОАО «ТВЗ» совместно с ЗАО НО «ТИВ» проведены работы по поиску новых элементов уплотнения штока, в результате которых для опытной эксплуатации предложено использование композиционных направляющих колец и уплотнительных манжет производства ООО «ЭЛКОНТ». В то же время при стендовых ресурсных испытаниях установлено, что поверхность штока имеет дефекты в виде продольных рисок. Одной из вероятных причин появления таких дефектов является недостаточная износостойкость хромированной поверхности существующих штоков, при ее контакте с композиционным направляющим кольцом. В качестве альтернативного варианта покрытия предложено обработать шток путем напыления порошка модификатора ТСК-СМ.

В связи с изложенным, целью данной работы является проведение стендовых испытаний для оценки износостойкости штоков с напылением порошка модификатора ТСК-СМ в паре трения с уплотнительными элементами производства ООО «ЭЛКОНТ».

2. Объект испытаний

В рамках данной работы проводились стендовые испытания двух образцов гидрогасителей (черт. 4065.33.000-02), оснащенных буксами (черт. НМ 1454.000-01) и штоками с нанесенной на рабочую поверхность с помощью специальной технологии порошка модификатора ТСК-СМ.

Опытные штоки изготовлены из Стали 45 с начальной шероховатостью Ra1,0 без термообработки. После нанесения на шток порошка модификатора и обработки шероховатость штока стала Ra0,16.

В серийных штоках конечная шероховатость с таким же параметром достигается двумя дополнительными операциями: упрочнением поверхности накатыванием и полированием.

После нанесения порошка модификатора ТСК-СМ штоки имели следующий внешний вид (рис. 1).

Рисунок 1. Шток гасителя перед ресурсными испытаниями.

3. Методика испытаний

Рисунок 2. Схема замера диаметра штока

Перед началом ресурсных испытании производились замеры диаметров штоков в местах согласно схеме на рисунке 2.

Ресурсные испытания гасителей проводились на стенде, обеспечивающем амплитуду колебаний штока 20 мм с частотой 2 Гц. При этом базовое число нагружений составляло не менее 2 млн. циклов. В процессе испытаний температура нагрева корпуса гасителя не превышала +80°С.

По окончании ресурсных испытаний проводились повторные замеры диаметра штока, осмотр уплотнительных элементов буксового узла. Дополнительно штоки исследовались в ЦЗЛ ОАО «ТВЗ» с целью определения твердости и коррозионной стойкости покрытия.

4. Результаты стендовых испытаний

Таблица. Замеры диаметров штоков

* - точки замеров в рабочей зоне.

Штоки были переданы в ЦЗЛ ОАО «ТВЗ» для определения твердости и коррозионной стойкости покрытия.

Проведенным исследованием было установлено:
– твердость в рабочей зоне (темного цвета) находится в пределах 281...311 HV0,025;
– твердость в не рабочей зоне (блестящего цвета) находится в пределах 228...246 HV0,025;
– коррозионные повреждения проявились в рабочей зоне штока.

Осмотр буксового узла показал наличие небольших потертостей на направляющем кольце, не повлиявших на работоспособность штоковых уплотнений (рисунок 4).

Рисунок 3. Буксовый узел после ресурсных испытаний

5. Выводы и рекомендации

  1. Износ опытных штоков в рабочей зоне после ресурсных испытаний составил 0,001 мм.
  2. В рабочей зоне штока произошли изменения в свойствах покрытия (быстрое развитие коррозионных повреждений), а также повышение твердости покрытия в среднем на 25%.
  3. Работоспособность буксового уплотнения сохранилась.
  4. При условии обеспечения антикоррозионных свойств покрытия штоков методом напыления порошка модификатора ТСК-СМ, они могут быть рекомендованы для опытной эксплуатации.
  5. Необходимо проведение дополнительных исследований по определению толщины поверхностного слоя, его коррозионной стойкости и конечной шероховатости поверхности штока.

 
Технический осмотр вагонов, оборудованных узлами и деталями повышенного ресурса (ВЧД-1 Южно-Уральской ж/д)

Отчет ОНВ № 65 от 20.04.04 г.

ОТЧЕТ № 65
о результатах технического осмотра вагонов производства ОАО «ТВЗ»,
эксплуатируемых на Южно-Уральской ж/д

20-21.04.04 г. в ВЧД-1 Южно-Уральской ж/д ст. «Челябинск» проведен технический осмотр опытного вагона модели 61-4179 (приписной № 13623, зав. № 187, постройки 24.06.02 г, пробег 408876 км, вид последнего планового ремонта ТО-3 13.11.03 г.), оборудованного узлами и деталями повышенного ресурса. Осмотр ходовых частей и тормозного оборудования проводился во время прохождения вагоном деповского ремонта («ДР») с целью оценки технического состояния деталей и узлов, подверженных износу.

Подготовка тележек к ДР в депо произведена в соответствии с «Руководством по деповскому ремонту ЦЛ 4255».

При проведении осмотра котловой тележки выявлено:

фрикционные гасители колебаний находятся в работоспособном состоянии. Состояние наружных поверхностей шпинтонов удовлетворительное (грунтовка не повреждена), износа и задиров на их поверхности не обнаружено. Наружный диаметр шпинтонных втулок составил от 84 до 84,2 мм. Износ цилиндрической поверхности клиньев (сухарей) из композиционного материала ОПМ-94 составил от 1 до 1,5 мм, конической – не более 1 мм. На конической поверхности клиньев имеются местные задиры от заусенца нижнего нажимного кольца. Один из 6 клиньев на фрикционном гасителе первой колесной пары (купейная сторона ТК вагона) имеет трещины, которые пронизывают клин в различных плоскостях (см. фото 3). На этом же гасителе из-за перекоса нижнего нажимного кольца произошел износ гнезда резинового амортизатора и увеличился внутренний диаметр нажимного кольца до 100,6 мм (см. фото 1, 2 и 4, 5 соответственно). Вышеуказанное кольцо находится в ОНВ. Рабочая поверхность верхних нажимных колец практически не имеет износа. На внутреннем диаметре нижних нажимных колец имеется заусенец из-за касания о наружный диаметр шпинтонной втулки. Техническое состояние остальных фрикционных клиньев (сухарей) позволяет продолжать их дальнейшую эксплуатацию;

– износ цилиндрических поверхностей валиков, металлокерамических втулок (МКВ) в шарнирных соединениях подвесок и тормозной рычажной передачи тележек и вагона, обработанных ремонтно-восстановительным составом ТСК-М, находится в пределах допуска. Износ по диаметру валиков и втулок имеет форму овала, поэтому замеры производились по наименьшему диаметру вала и наибольшему диаметру отверстия.

Подробные результаты замеров вышеперечисленных деталей и узлов повышенного ресурса, в том числе: шпинтонных втулок, клиньев (сухарей), валиков, металлокерамических втулок, – указаны в Актах №№ 484, 485 и Приложении № 1 к Акту № 484 на 7 листах.

 
Испытания на твердость и коррозийную устойчивость штоков гидрогасителей (ЦЗЛ ОАО «ТВЗ», 2012)

Центральная заводская лаборатория
ОАО «Тверской вагоностроительный завод»
(металлографическая лаборатория)

ИССЛЕДОВАНИЕ №72
3 февраля 2012 года

Объект исследования: пять деталей № 45.31.018-2 – шток.
Цель исследования: определить твердость и коррозионную стойкость.

На исследование были представлены штоки, рабочая поверхность которых была подвергнута специальной обработке с применением твердо-смазочной композиции ТСК-СМ с добавлением меди, никеля, хрома.

На поверхности представленных штоков имеется разное покрытие и маркировка на торце в виде точек:

( 2 ) – покрытие медью;
( 4 ) – покрытие минералом;
( 5 ) – покрытие медью и минералом;
( 6 ) – покрытие никелем;
( 7 ) – покрытие хромом.

При исследовании проводилось определение микротвёрдости поверхности на приборе DМ-8 при нагрузках 25 г.

Поверхность штоков подвергалась испытанию на атмосферную коррозию: образцы выдерживались в условиях влажной среды при комнатной температуре в течение 16 часов.

Проведенным исследованием установлено:

1. Твердость рабочей поверхности штоков:

"2" – 242-227-179-189 НV 0,025 – медные участки,
"2" – 360-266 НV 0,025 – светлые участки;
"4" – 338-352-399 НV 0,025 – темные участки,
"4" – 287-263 НV 0,025 – светлые участки;
"5" – 355-318-320-317-309 НV 0,025;
"6" – 380-351-371-364 НV 0,025;
"7" – 261-245-229-292-234 НV 0,025.

2. Рабочая поверхность штоков:

a) до испытания – блестящая, темно-серого цвета; штока №2 – с медным оттенком;
б) после испытания – с наличием пятен, с матовой поверхностью;
на штоках №4, №6 пятна единичные;
на штоках №2, №5, №7 – с наличием в пятнах продуктов коррозии бурого цвета, легко удаляемых протиркой ветошью. Поверхность пятен после удаления продуктов коррозии матовая, с отсутствием блеска.

Внешний вид поверхности штоков

До испытания: После испытания:
Образец 2

Образец 4

Образец 5

Образец 6

Образец 7

 
Результаты двухлетних наблюдений за опытными вагонами со смазкой ТСК-М (ОАО «ТВЗ»)

ОТЧЕТ № 84 от 05.11.2004 г.
о результатах наблюдения за опытными вагонами со смазкой ТСК-М

Наблюдение осуществлялось в соответствии с Методикой № 89/81, ут­вержденной МПС РФ, путем проведения технических осмотров в пунктах приписки во время технического обслуживания (ТО-З) и первого после по­стройки деповского ремонта (ДР) вагонов. При ДР проводился заключительный осмотр. При осмотрах определялись характер и величина износа деталей шарниров.

Были осмотрены следующие вагоны из первой опытной серии:

Пробег вагонов на момент заключительного осмотра составил от 345 000 до 644 000 км. (деповской ремонт проводится в местах приписки через два календарных года эксплуатации, так как этот срок, назначенный Приказом № 9 от 04.04.97 г., в последующих документах МПС напрямую не отменялся).

По результатам заключительных технических осмотров проведен ана­лиз и построена диаграмма «Износ деталей в шарнирных соединениях тор­мозной рычажной передачи», из которой следует, что из­нос деталей на осмотренных вагонах находится в следующих пределах:
– для валиков от 0,5 до 0,8 мм;
– для втулок от 0,5 до 0,9 мм.

Замена валиков и втулок в шарнирных соединениях тормозной рычаж­ной передачи при проведении деповского ремонта не проводилась (оставле­ны для дальнейшей эксплуатации в соответствии с п.73 «Инструкции по ре­монту тормозного оборудования вагонов ЦВ-ЦЛ-945», т.к. суммарный зазор в шарнирном соединении при деповском ремонте не превысил 2 мм, а износ валиков – 1 мм).

На основании анализа полученных результатов наблюдения можно сделать вывод: износ валиков и металлокерамических втулок (МКВ) в шарнирных соединениях тормозной рычажной передачи, обработанных ремонтно-восстановительным составом ТСК-М, на момент достижения вагоном пробега 458 тыс. км находится в допускаемых при ДР-1 преде­лах для дальнейшей эксплуатации.

Для сравнительной оценки эффективности применения смазки ТСК-М были проведены технические осмотры и замеры износа аналогичных деталей на следующих серийных вагонах:


Пробег серийных вагонов (без применения опытной смазки) на момент подачи в ДР-1 составил от 232 000 до 646 000 км.

Результаты технических осмотров показали следующее:

  1. На вагонах, эксплуатируемых на Северо-Кавказской ж/д, проведена полная замена всех валиков и втулок в шарнирных соединениях тормозной рычажной передачи тележки и вагона, износ составил свыше 2 мм;
  2. На вагонах, эксплуатируемых на Московской и Свердловской ж/д, проведена частичная замена валиков и втулок в шарнирных соеди­нениях тормозной рычажной передачи (заменено 2...10% от общего количества узлов при пробегах от 300 тыс. км и выше).

Результаты сравнительного анализа состояния аналогичных узлов опыт­ных и серийных вагонов (см. Диаграмму «Износ деталей в шарнирных соединениях тормозной рычажной передачи») доказывают техническую эффек­тивность внедрения ремонтно-восстановительного состава ТСК-М.

Приложения:

  1. Диаграмма «Износ деталей в шарнирных соединениях тормозной ры­чажной передачи».
  2. Акты технических осмотров и отчеты по опытным вагонам №№ 406 от 14.11.03 г., 407 от 14.11.03 г., 484 от 21.04.04 г., 500 от 26.05.04г., 557 от 03.09.04 г., 561 от 15.09.04 г., 565 от 04.10.04 г.
  3. Акты технических осмотров и отчеты по серийным вагонам №№ 76 от 20.03.02 г., 77 и 78 от 18.03.02 г., 79 от 19.03.02 г., 89\99 от 09.04.02 r. и Приложение №1 к нему, 103 от 13.03.02 г., 104 от 20.03.02 г.

 
Испытания центрального люлечного подвешивания тележки КВЗ-ЦНИИ пассажирского вагона с внесением в его узлы трения антифрикционного состава ТСК-М (ВНИИЖТ, 2006)

Целью работ являлось увеличение межремонтного пробега и долговечности работы тележки КВЗ-ЦНИИ пассажирского вагона. Состав ТСК-М добавлялся в шарнирные соединения центрального люлечного подвешивания тележек.

В настоящее время для обеспечения безремонтного пробега пассажирских вагонов 450 тыс.км согласно приказу № 2Ц от 17.01.2002 г. поверхности трущихся элементов тележки вагона должны подвергаться упрочняющему напылению или наплавке. Это трудозатратные операции, требующие применения специализированного оборудования. Возникают дополнительные проблемы после износа в результате эксплуатации деталей, ранее уже подвергнутых упрочнению. Кроме того, у таких деталей, как, например, тяга люлечного подвешивания, после упрочнения требуется механическая обработка сложной сферической поверхности.

Ход испытаний

Для оценки эффективности влияния смазки ТСК-М на снижение износов в узлах трения центрального люлечного подвешивания институт провел эксплуатационные испытания пассажирских вагонов на тележках КВЗ-ЦНИИ, в пары трения центрального люлечного подвешивания которых внесена смазка ЦИАТИМ-201 с композицией ТСК-М. В качестве вагона-эталона использовались пассажирские вагоны, эксплуатирующиеся в тех же поездах, что и опытные.

Эксплуатационные испытания были проведены на базе пассажирских вагонных депо Москва-3, Москва-Смоленская, Николаевка. Вагоны прошли подконтрольную эксплуатацию до пробего от 150 до 300 тыс.км. Затем вагоны были подняты на домкратах в цехах подъемки ванонных депо, ценральное подвешивание разобрано, детали очищены и осмотрены, размеры их фиксировались. Для возможности провести сравнительный анализ износы рассчитаны как среднее, приходящееся на пробег каждого вагона 100 тыс.км.

Результаты испытаний

1. Детали центрального люлечного подвешивания, имевшие при установке твердость трущихся поверхностей 430-675 НВ (новые), после пробега вагонов 150 тыс.км имеют фактические размеры в пределах допусков на их изготовление:

  • диаметры отверстий тяг составляют от 64,2 до 64,8 мм при номинальном размере 64,5 мм (+/- 0,3);
  • диаметры валиков составляют от 64,2 до 64,5 мм при номинальном размере 64,5 мм (-0,3), размер Н валиков составляет от 88,5 до 90,0 мм при номинальном размере 90 мм (-2);
  • размер Н шайб составляет от 88,5 до 90,0 мм при номинальном размере 90 мм (-2);
  • серьги имеют размер Н от 370,4 до 371,5 мм при номинальном размере 370 мм (+/-1,5).

Их износы приведены в таблице.

2. Износы деталей центрального люлечного подвешивания, уже бывших в эксплуатации и установленных в опытные вагоны после восстановления их наплавкой, после пробега опытных и контрольных вагонов 200-300 тыс.км также приведены в таблице (вагоны со смазкой ТСК-М – строка 4, вагоны с серийной смазкой – строка 5).

Таблица. Износы деталей центрального люлечного подвешивания (мм)

Выводы:

  1. Как следует из таблицы, внесение в шарнирные узлы центрального люлечного подвешивания состава ТСК-М позволит обеспечить межремонтный пробег пассажирского вагона 450 тыс.км при условии восстановления деталей перед их установкой до чертежных размеров.
  2. Проведённые замеры фактических размеров деталей контрольного вагона показали, что их износы в 1,8-2 раза больше чем износы деталей, в узлы трения которых был внесён ТСК-М.
  3. Рекомендуется использовать ТСК-М для смазки пар трения центрального люлечного подвешивания пассажирских вагонов на тележках типа КВЗ-ЦНИИ при их постройке и плановых видах ремонта.

 
« ПерваяПредыдущая123СледующаяПоследняя »

JPAGE_CURRENT_OF_TOTAL