Проект ремонта надрессорной балки

Содержание

Введение

1 Обоснование способа ремонта детали

1.1 Анализ конструкции детали

1.2 Анализ неисправностей в эксплуатации

1.3 Анализ базового технологического процесса ремонта, обоснование способа ремонта детали

2 Совершенствование технологического процесса ремонта

2.1 Технологический процесс сборки - разборки

2.2 Технологический процесс дефектации

2.3 Проектирование технологического процесса восстановления пятника

2.3.1 Проектирование операций наращивания изношенных поверхностных слоев детали

2.3.2 Проектирование операций механической обработки восстанавливаемой

детали

2.4 Проектирование оборудования и технологической оснастки

3 Технико-экономические расчеты

3.1 Нормирование технологических операций

3. 2 Определение себестоимости ремонта детали

Заключение

Библиографический список

Приложение: комплект технологической документации

Демонстрационные листы:

Чертеж надрессорной балки лист

Общий вид приспособления для наплавки лист

Операционная карта наплавки лист

Описание проекта

Курсовой проект содержит 32 страниц ,6 рисунков, 2 таблиц, 12 источников, 1 приложение.

Технологический процесс, деталь, заготовка, станок, приспособление, режущий инструмент,

Объектом разработки является технологический процесс ремонта надрессорной балки.

Цель работы – разработать технологический процесс ремонта опорной поверхности надрессорной балки, для этого необходимо произвести полный анализ базового технологического процесса, спроектировать технологический процесс восстановления детали, операции механической обработки, выбрать базы, выбрать оборудование, разработать оснастку, произвести технико-экономические расчеты: нормирование технологических операций; себестоимость ремонта детали, оформить технологическую документацию.

Введение

Проектирование технологического процесса в курсовом проекте по разделу «Ремонт подвижного состава» дисциплины «Технология производства и ремонт подвижного состава» является важной задачей в данной области и важным этапом в подготовке студента к работе над дипломным проектом по железнодорожной тематике. Эта задача достаточная трудоемка, требует больших материальных, интеллектуальных затрат для внедрения технологического процесса при организации нового производства. Правильное и быстрое решение поставленной задачи может осуществляться исходя из богатого опыта и навыков проектирования технологом процессов ремонта деталей в машиностроении.

Цель проекта – спроектировать единичный технологический процесс ремонта надрессорной балки, освоить основные этапы проектирования технологического процесса в условиях мелкосерийного производства. Необходимо также в дальнейшем оценить технологическую, экономическую целесообразность данного технологического процесса ремонта детали; предложить пути изменения технологического процесса для повышения эффективности ремонта, уменьшения себестоимости изделия.

Обоснование способа ремонта узла

Анализ конструкции детали

Надрессорная балка литая из стали марок 20ФЛ или 20ГФЛ, имеющая полую конструкцию замкнутого поперечного сечения и форму, близкую к брусу равного сопротивления изгибу. Она отлита вместе с подпятником, служащим опорой кузова вагона, и опорами для скользунов. На каждом из двух опор скользунов размещаются перевернутые коробки 8 с регулировочными прокладками 9. Такая конструкция по сравнению с применяемой ранее (коробки отливались заодно с надрессорной балкой, а вкладыши скользуна укладывались в них, что в эксплуатации приводило к накоплению продуктов износа и недопустимое уменьшение зазоров между скользунами тележки и кузова вагона) обеспечивает самоудаление продуктов износа и постоянство отрегулированных зазоров между скользунами.

Анализ неисправностей в эксплуатации

В настоящее время эксплуатация вагонного парка происходит в условиях повышенного использования грузоподъемности вагона и высоких скоростей движения. В результате даже при движении по прямолинейным участкам с V=11 м/с сила инерции достигает значений достаточных для отрыва пятников от плоской поверхности подпятника.

В результате возможно краевое опирание пятника и перераспределение нагрузок по пятнику и, как следствие, повышенная повреждаемость в зоне пятников.

Трещина опорной колонки является следствием дефектов литейного происхождения. Выявляются эти трещины через технологические окна верхнего и нижнего поясов с подсветкой. Кольцевые трещины являются следствием краевого опирания пятника на подпятник особенно при дополнительном воздействии центробежных и ветровых нагрузок на кузов вагона. Как правило, эти трещины зарождаются в зонах подпятников, расположенных по поперечной оси вагона. Заваривать кольцеве трещины разрешается при условии, что длина ее не превышает 250 мм и не переходит через наружный борт на плоскость верхнего пояса.

На образование кольцевой трещины вблизи прилива для шкворня влияет также действие крутящего момента, образующего при продольном смещении пятника по подпятнику, особенно при наличии значительных износов борта подпятника и упорных поверхностей пятника. В этом случае возможно образование трещин вокруг всего прилива для шкворня с последующим выламыванием этого прилива и падением его внутрь объема надрессорной балки.

Трещины наружного борта образуются чаще в сечениях борта по продольной оси вагона при значительных износах внутренних поверхностей от взаимодействия с пятником.

При обследованиях надрессорных балок установлено, что глубина износов опорных поверхностей подпятника, упорных поверхностей наружных и внутренних буртов резко возросли. Это происходит из-за увеличения интенсивности перемещение пятника по подпятнику.

Перемещение пятника по подпятнику при дополнительном воздействии кромочного опирания пятника на подпятник и поворот пятника относительно подпятника при прохождении кривых приводят к износам опорной поверхности подпятника с максимальной глубиной износа возле наружного борта по поперечной оси вагона. Интенсивность этого износа составляет примерно 0,30,4 мм в год.

Износы наружного и внутреннего борта имеют ярко выраженную ориентацию по продольной оси вагона и серповидную форму.

Отколы борта также имеют ориентацию по продольной оси вагона и образуются под действием продольных сил при условии существенного износа борта.

Надрессорная балка опирается наклонными поверхностями, расположенными под углом 45º, на фрикционные клинья. В процессе движения вагона надрессорная балка и клинья взаимно перемещаются вдоль и поперек вагона, что приводит к износу их наклонных поверхностей. Поэтому при всех видах ремонта производится измерение износов наклонных поверхностей с помощью шаблона.

Существенное влияние на динамику вагона и на напряженное состояние деталей имеют зазоры в горизонтальных скользунах. При уменьшении суммарных зазоров между скользунами с 20 до 6 мм. коэффициент динамики уменьшается примерно в 2-3 раза. Но одновременно увеличиваются горизонтальные поперечные силы при движении по кривым участкам, т.е. происходит рост направляющих усилий на 0,51 т, что ухудшает вписывание в кривые и может привести к сходу вагонов с рельсов.

Увеличение зазора происходит за счет износа плоскости трения съемного колпака скользуна.

Проектирование (совершенствование) технологического процесса ремонта

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.

2.2. Технологический процесс дефектации

Дефектацию деталей проводят с целью определения их технического состояния: деформацию и износ поверхностей, целосность материала, изменение свойств и характеристик рабочих поверхностей, отклонения формы. Деформацию осуществляют в соответствии с технологическими условиями или требованиями на ремонт тележки. Достоверность дефектации в значительной мере определяет качество восстановленных деталей. Для дефектации характерны следующие операции: внешний осмотр невооруженным глазом или с помощью оптических средств, обстукивание и т.п. (выявляются трещины, забоины, риски, обломы, вмятины, задиры, коррозия, ослабление плотности посадки); обмеры с использованием универсального и специального измерительного инструмента (определяют геометрические параметры деталей); исследование поверхностей деталей с помощь средств оптического, цветного, магнитного и других методов неразрушающего контроля (определение скрытых поверхностных дефектов); исследование глубинных слоев деталей с помощью ультразвукового, рентгеновского средств (обнаружение и идентификация внутренних дефектов, расположенных под поверхностью, с противоположной стороны).

Осмотр боковых рам и надрессорных балок с применением лупы, переносного светильника напряжением 36 В, металлической щетки, средствами измерений. Поверхность боковых рам и надрессорных балок осматриваются, уделяя особое внимание на чистоту поверхности контрольных зон, подлежащих неразрушающему контролю, при необходимости очищают их вторично. Определяется величина износов шаблонами, приспособлениями. Надрессорные балки и боковые рамы с допустимыми для ремонта износами подаются на феррозондовый контроль.

Чаще всего трещины в надрессорных балках появляются в наклонных опорных поверхностях, в буртах, ограничивающих поперечные перемещения фрикционного клина, в верхних, нижних и вертикальных поясах, в скользунах и опорной поверхности подпятника. Одной из причин образования трещин в надрессорных балках может явиться отсутствие или увеличенный зазор в скользунах вагона. Трещины в местах, где расположен шкворень, направленные в сторону бурта подпятника, образуются в результате выработки шкворневого отверстия и возникновения резких ударов при роспуске с сортировочных горок.

Дефектация надрессорной балки производится на тележечном конвейере после обмывки, в следующей последовательности: 1) визуальный осмотр с применением переносного светильника напряжением 36 В и металлической щетки (для очистки контрольных зон), дефектоскопирование ВД12НФ или на феррозондовой установке ДФ 201.1. 2) измерение шаблонами всех параметров надрессорной балки. При осмотре надрессорной балки определяют целостность верхних , нижних вертикальных поясов и колонки при их наличии, опорной части подпятникого места, исправность прилива для колпака скользуна и износ трущихся поверхностей.

2.3. Проектирование технологического процесса восстановления надрессорной балки

При выборе способа восстановления изношенных деталей необходимо учитывать, что дуговыми способами наплавляются и свариваются до 85% дефектных деталей.

Технологический процесс рекомендует последовательность операций и переходов, с помощью которых осуществляется восстановление изношенной детали. Основными этапами разработки технологического процесса наплавки является:

- подготовка деталей к наплавке;

- выбор наплавленных материалов;

- расчет параметров режима наплавки;

- выбор наплавочного оборудования и приспособлений;

- разработка техники исполнения наплавочных работ;

- выбор метода контроля наплавке; составление операционной карты.

Детали, подлежащие наплавке, очищают от грязи, масла, ржавчины, после чего их сортируют и определяют возможность и целесообразность восстановление наплавкой. После очистки деталей, определяют величину и характер износа детали, наличие трещин, вмятин, наклепа и т.д. Не удаленные 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 асбестом.

Техника выполнения сварочных работ определяется способом наплавки.

Расчет выполнен для случая износа опорной поверхности подпятника.

Заключение

В данном курсовом проекте был разработан технологический процесс ремонта изношенной опорной поверхности подпятника надрессорной балки, освоены основные этапы проектирования технологического процесса в условиях мелкосерийного производства: выполнены анализ конструкции узла, неисправностей в эксплуатации, базового технологического процесса ремонта, обоснование способа ремонта узла; произведены расчеты режимов наплавки, режимов резания, технико-экономические расчеты; определение себестоимости, выбраны оборудование, оформлена вся необходимая технологическая документация. Разработанный технологический процесс после дальнейшей корректировки может быть представлен в качестве настоящего технологического процесса для ремонта данной детали или быть рассмотрен в качестве примера для составления технологических процессов аналогичных по конструктивным и технологическим признакам деталей