М12. Технология и организация производства ПР

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
ПРИВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «ВХНТК»

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

по дисциплине

«ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ГРУЗОВЫХ

ВАГОНОВ»

Самара 2024

СОДЕРЖАНИЕ

С.

Введение…………………………………………………………………………….………..4

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1. Сведения о назначении и

конструктивных особенностях узлов (деталей) грузового вагона ……………………….5

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2. Основные требования к
проектируемым технологическим процессам на ремонт
или изготовление узлов и деталей грузовых вагонов .…………………………………...15

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3. Требования и правила при разработке
комплекта технологической документации на ремонт или изготовление
узлов и деталей грузовых вагонов .………………………………….……………………20

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4. Сведения о неисправностях узлов (деталей)
грузового вагона, их влиянии на безопасность движения

поездов и методах предупреждения ……………………………………………………...30

Список использованных источников …………………………………………..…… 42

ВВЕДЕНИЕ

В ходе выполнения заданий на практических занятиях по дисциплине «Технология
и организация производства и ремонта грузовых вагонов» обучающиеся приобретают
знания в области производства и ремонта деталей и узлов грузовых вагонов, а также
умения составления технологических цепочек операций, владением основами
нормирования технологического процесса.

Технологический процесс - это целенаправленные действия по изменению или
определению состояния предмета труда. Организация ремонта и производства грузовых
вагонов должна соответствовать современному и перспективному техническому уровню
вагонного парка и обеспечивать гарантийные обязательства, прописанные в нормативно-
технических документах.

Особое внимание при организации ремонта и производства грузовых вагонов
уделяется повышению качества работ, которое должно обеспечиваться внедрением
строгой технологической дисциплины и осуществлением поузловой приемки работ от
исполнителей. Периодические виды ремонта вагонов могут производиться в депо
стационарным комплексно-уплотненным или поточным методом.

Производство грузовых вагонов осуществляется на вагоностроительныйх заводах
(ВСЗ). Ремонтом занимаютя как вагоноремонтные депо (ВЧДР), так и вагоноремонтные
заводы (ВРЗ). ВРЗ являются технически оснащенными и мощными ремонтными
предприятиями. На крупных ВРЗ, кроме ремонта вагонов, организованы формирование и
ремонт колесных пар со сменой элементов (ВКМ), а также изготовление запасных частей
для других заводов, вагонных депо.

В целях повышения производительности труда, широкого внедрения комплексной
механизации трудоемких процессов и прогрессивной технологии, более полного
использования существующих производственных площадей и оборудования, повышения
качества работ ВРЗ специализированы на ремонте отдельных типов вагонов.

По последовательности выполнения и видам работ различают технологические
процессы изготовления заготовок (отливок, поковок, штамповок и др.), процессы
обработки (механической, термической, электрохимической и др.), процессы сборки,
сварки, отделки, контроля, испытаний. Технологические процессы выполняются на
рабочих местах при помощи средств технического оснащения - технологического
оборудования и оснастки [1-3].

Основной структурной составляющей технологического процесса является
операция.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса,
выполняемая на одном рабочем месте. Постоянство рабочего места является
необходимым, но недостаточным признаком технологической операции. На одном
рабочем месте может выполняться несколько операций. Обязательным признаком
перехода к другой операции является изменение вида работ.

Технологическое оборудование - это средства технического оснащения, в которых
для выполнения какой-либо части технологического процесса размещают материалы,
заготовки или детали, а также средства воздействия на них (формовочные и литейные
машины, прессы, сборочные стенды и др.).

Технологическая оснастка - это средства технического оснащения, добавляемые к
технологическому оборудованию для выполнения технологического процесса
(например, опоки, инструменты, различные приспособления и др.).

Схема ремонта вагона в общем случае включает следующие техпроцессы: приемки
и подготовки грузового вагона к ремонту; дефектации вагона; разборки и дефектации
деталей и сборочных единиц; ремонта и восстановления деталей и сборочных единиц;
сборки и отделки вагона; испытания и приемки.

С целью более подробного изучения дисциплины практические занятия включают
вопросы, требующие достаточно глубокую проработку: конструктивных особенностей
узла (детали) грузового вагона, определяющих выполнение заданных функций; влияния
узла (детали) грузового вагона на безопасность движения поездов; анализа дефектов и
неисправностей узла (детали) грузового вагона и причин их возникновения; обзора
действующих технологических процессов ремонта или изготовления узла (детали)
грузового вагона; обзора средств технологического оснащения вагоностроительного и
вагоноремонтного производства.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

СВЕДЕНИЯ О НАЗНАЧЕНИИ И КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЯХ
УЗЛОВ (ДЕТАЛЕЙ) ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Цель работы: изучить конструктивные особенности узлов и деталей грузовых
вагонов в соответствии с индивидуальным заданием. Провести анализ конструктивных
особенностей.

1 Краткие сведения из теории

Приступая к анализу неисправностей узлов и деталей грузовых вагонов,
возникающих в процессе эксплуатации, необходимо досконально знать конструкцию и
назначение этих узлов и деталей. Работа, выполняемая узлами и деталями грузового
вагона, сопровождается силовыми факторами, физическими и химическими процессами
взаимодействующих кинематических пар и сред. Эти факторы и процессы также
необходимо знать и изучать для более глубокого понимания правильной работы узлов и
деталей грузового вагона, физической природы появления процессов изнашивания и
технических неисправностей.

Рассмотрим особенности конструкции и назначение некоторых составных частей
грузовых вагонов с целью дальнейшего анализа неисправностей, возникающих в
процессе эксплуатации.

Кузов - одна из составных частей грузового вагона, определяющих его назначение.
В зависимости от конструктивных особенностей кузов служит для размещения
различных грузов при транспортировке. Кузова современных вагонов проектируют с
учетом обеспечения высокого качества перевозок грузов.

В эксплуатации находятся кузова грузовых вагонов различной конструкции,
отличающиеся формой, размерами, особенностями устройства. Выделяют следующие
типы кузовов полувагонов, соответствующие определенным признакам:

• - по условиям эксплуатации кузова - универсальные и специализированные;
• - по роду перевозимых грузов - открытые и закрытые;
• - по конструкции рамы - со сквозной хребтовой балкой и без хребтовой балки;
• - по материалу обшивки - цельнометаллические и многослойные из различных
  материалов.

Кузова полувагонов, предназначенных для перевозки сыпучих, навальных и
штучных грузов (каменного угля, руды, леса, проката металлов и др.), не требующих

укрытия и защиты от атмосферных осадков, не имеют крыши, и по конструкции несущих
элементов соответствуют типу кузовов с несущими боковыми стенами и рамой. Это
обеспечивает удобство производства трудоемких операций по погрузке и выгрузке с
помощью эффективных средств механизации (мостовых кранов, вагоноопрокидывателей
и др.). Кроме того, кузова полувагонов снабжены люками в полу, обеспечивающими
выгрузку сыпучих грузов самотеком.

Наиболее распространенный тип универсального полувагона имеет кузов с
разгрузочными люками в полу, крышки которых откидываются, образуя наклонные
поверхности. Сыпучий груз самотеком выгружается по обе стороны, а при
необходимости – в одну сторону от железнодорожного пути. В закрытом положении
крышки образуют горизонтальный пол, что позволяет транспортировать грузы широкой
номенклатуры. Такие конструкции кузовов полувагонов могут иметь торцевые двери или
глухие торцевые стены. Причем кузова с глухими торцевыми стенами более надежны в
эксплуатации.

Чтобы лучше использовать объем в заданном габарите подвижного состава, кузова
могут проектировать с наружным расположением обшивки относительно стоек – это
обеспечивает увеличение объема кузова и статической нагрузки при тех же наружных
размерах.

Во всех типах кузовов основным несущим элементом является рама, которая кроме
воздействия груза и тары кузова воспринимает значительные внешние сосредоточенные
силы, передаваемые ударно-тяговыми приборами, а также реакции опор.

Торцевые стены кузова выполнены в виде двустворчатых дверей, створки которых
навешиваются шарнирно на трех петлях на кронштейны угловых стоек боковых стен.

Крышки люков совместно с элементами рамы образуют пол кузова полувагона и
служат для выгрузки сыпучего груза при открытом их положении (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Крышка люка с торсионным устройством восьмиосного полувагона

Для восприятия и передачи на конструкцию кузова больших сосредоточенных сил
в раме предусматривают мощные хребтовые и шкворневые балки. Кроме того, рама
имеет боковые продольные балки, являющиеся одновременно нижними обвязками
боковых стен кузова, промежуточные и концевые поперечные балки (рисунок 1.2).

Кузов полувагона модели 12-757 цельнометаллический, с четырнадцатью
разгрузочными люками в полу и двустворчатыми торцовыми дверями (рисунок 1.2)
состоит из рамы 13, двух боковых 1 и двух торцовых стен 2, а также пола, образованного
крышками люков. Торцовые створки двери навешиваются тремя петлями на кронштейны
угловых стоек боковых стен и при необходимости открываются внутрь. Левая створка
фиксируется в закрытом положении нижним запором 6 в виде закидки, а правая –
верхним клиновым запором 8. Наружная лестница 3 и поручень 5 установлены для

удобства обслуживания вагона в эксплуатации. Для придания необходимой прочности
крепления угловых стоек к концевым балкам рамы и нижним обвязкам стен их
соединения усилены накладками 9, 10, 11 и 12. Соединения промежуточных стоек с
поперечными балками рамы также усилены прокладками 14.

Рисунок 1.2 – Кузов полувагона модели 12-757

Крышки люков должны плотно закрываться с целью недопущения потерь
насыпных грузов при транспортировке. Поэтому, возможные местные зазоры между
крышкой люка и плоскостями прилегания поперечных и продольных боковых балок не
допускаются более 5 мм.

С целью облегчения поднятия крышки люка при ее закрытии, все крышки
оборудованы торсионным устройством.

Торсионное устройство (рисунок 1.3) состоит из верхнего рычага 1, нижнего
рычага 2, подшипника 3, торсиона 4 и кронштейна 5.

Рисункок 1.3 – Расположение торсионного устройства на раме полувагона

При открывании запоров крышка под действием массы груза падает вниз и
закручивает торсион 4, в результате чего в нем появляются упругие напряжения, а на

концах - силы реакции, стремящиеся поднять крышку в горизонтальное положение.
После выгрузки груза эти силы облегчают подъем крышки.

Плотное прижатие крышки люков к элементам рамы полувагона обеспечивается
запорным механизмом, который состоит из сектора 1, планки 2, угольника запорного
механизма крышки 3 и закидки 4. Закидка 4 имеет два зуба: при закрывании крышку
вначале ставят на нижний зуб, а затем через скобу 12 (рисунке 1.2) её подтягивают
ломом так, чтобы запорные угольники 3 захватывались верхним основным зубом
закидки. Сектор 1 служит для фиксации закидки 4 в закрытом положении и
предупреждения самопроизвольного открывания закидки, а, следовательно, крышки
люка.

Крышка люка (рисунок 1.4) состоит из двух угольников запорного механизма 1,
скобы 2, ребер жесткости 3-5, концевого угольника 6, гофрированного полотна крышки
люка 7, изготовленного из стали 09Г2Д или 10ХНДП толщиной 5 мм.

Рисунок 1.4 – Крышка люка

Для крепления крышки к хребтовой балке имеются три петли 8. Зона постановки
петель усилена планкой 9. Для увеличения прочности соединения концевых угольников
(боковых поперечных балок) 6 с продольными передними элементами жесткости 2
привариваются косынки 12.

Тележки – ходовые части грузового вагона. Они должны обеспечивать безопасность
движения грузвого вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода и
наименьшим сопротивлением движению.

Грузовые тележки состоят обычно из следующих основных частей: колесных пар,
буксовых узлов, рессорного подвешивания, боковой рамы, надрессорной балки с опорами
кузова и тормозной рычажной передачи. В конструкциях трех- и четырехосных тележек
возможно наличие и других частей – соединительной балки.

В настоящее время по назначению тележки грузовые вагонов делятся в соответствии с
восприятием осевой нагрузки – 23,5 тс и 25 тс.

Тележка (рисунок 1.5) состоит из двух колесных пар 1, четырех букс 5, двух литых
боковых рам 2, двух комплектов центрального рессорного подвешивания 3, литой

надрессорной балки 4 и тормозной рычажной передачи 6. Тормоз тележки - колодочный с
односторонним нажатием колодок. Связь рамы с буксами - непосредственная челюстная,
опора кузова на тележку через подпятник 7 надрессорной балки, а при наклоне кузова –
дополнительно через скользуны – 8.

Рисунок 1.5 – Тележка модели 18-100

Тележка допускает осевую нагрузку до 230 кН (23,5 тс) при скорости движения 120
км/ч, но по правилам ПТЭ макисмальная скороть грузового состава на путях общего
пользования 90 км/ч. Колесные пары, воспринимающие статическую и динамическую
нагрузку, обеспечивают непосредственный контакт экипажа и пути, направляют
подвижной состав в рельсовой колее, через них передается на рельсы нагрузка от вагона.
Колесные пары жестко воспринимают все толчки и удары от неровностей пути. При
следовании подвижного состава по кривым участкам пути появляются дополнительные
нагрузки на колесные пары от воздействия центробежных сил, а при торможении - от
тормозных сил. Бывают также случаи, когда колеса скользят по рельсам без вращения
(идут юзом).

На железных дорогах широкой колеи применяются вагонные колесные пары с
роликовыми подшипниками типа РУ1-950, РУ1Ш-957 [2,3] и с коническими роликовыми
подшипниками кассетного типа РВ2Ш-957, также колесных пары могут быть
оборудованы сдвоенными подшипниками.

Общий вид колесной пары типа РУ1Ш-957 представлен на рисуне 1.6.

Вагонные колесные пары имеют оси с торцевым креплением гайкой и шайбой
(рисунок 1.7).

Для установки на станках каждая ось должна иметь на торцах центровые отверстия
(рисунок 1.8).

Рисунок 1.6 – Вагонная колесная пара типа РУ1Ш-957

Рисунок 1.7 – Оси вагонных колесных пар
с торцевым креплением гайкой (а) и шайбой (б)

Рисунок 1.8 – Центровое отверстие оси

Колесные пары грузовых вагонов имеют цельнокатаные колеса (рисунок 1.9).
Посадка цельнокатаных колес на оси по технологии холожной напрессовки.

Обработанный обод цельнокатаного колеса должен иметь профиль поверхности
катания, установленный стандартом (рисунок 1.10) [2].

Рисунок 1.9 – Цельнокатаное колесо

Рисунок 1.10 – Профиль поверхности катания колеса

Основные размеры вновь формируемых колесных пар грузовых вагонов, новых
осей, новых цельнокатаных колес, а также размеры при капитальном, среднем и текущем
ремонте приведены в [1-3].

У внутренней грани колеса имеется гребень высотой 28 мм. Такая высота
достаточна для предотвращения схода подвижного состава с рельсов и вместе с тем
исключает возможность повреждения деталей рельсовых скреплений и стрелочных
переводов. Толщина гребня, измеряемая на расстоянии 18 мм от вершины, у новых колес
составляет 33 мм.

Правильное положение колес и прочное соединение их с осью – важные условия
обеспечения безопасности движения подвижного состава по рельсовому пути. Проверка
колесных пар на соответствие этим условиям осуществляется в процессе эксплуатации
вагонов постоянно.

Все грузовые вагоны железных дорог России оборудованы прочными стальными
цельнокатаными колесами. Такое колесо состоит из трех элементов: обода, диска и
ступицы.

Обод, наиболее изнашиваемая часть, у нового колеса имеет толщину примерно 70
мм. Это дает возможность по мере износа неоднократно обтачивать колесо и
восстанавливать стандартный профиль поверхности катания.

Диск выполнен изогнутым и имеет у ступицы толщину 25 мм, а у обода - 19 мм. Такая
конструкция обеспечивает колесу некоторую упругость, в результате чего действующие на
обод ударные нагрузки воспринимаются ступицей менее жестко.

Корпусы букс ограничивают перемещение колесных пар вдоль и поперек вагона,
защищают шейки осей и подшипники от грязи, атмосферных воздействий, а также
являются резервуаром для смазки.

Буксовые узлы грузовых вагонов с внутренним диаметром 250 мм, принятые в
настоящее время для эксплуатации, имеют цельный корпус и корпус с впрессованной
лабиринтной частью [3-6].

Внутренняя часть корпуса буксы под посадку подшипников имеет
цилиндрическую шлифованную или точеную поверхность. Уплотнение буксового узла
состоит из лабиринтов, расположенных в лабиринтном кольце и корпусе. Лабиринтная
часть корпуса буксового узла имеет очертание лабиринтного кольца, паз для установки
кольца или глубокие жировые канавки, благодаря чему образуется уплотнение,

препятствующее вытеканию смазки и попаданию грязи извне в буксу. Передняя часть
буксы имеет съемные крышки - крепительную и смотровую (рисунок 1.11 и 1.12).

Корпусы букс отливают из мартеновской стали (или электростали) марок 15Л1,
20Л1, 25Л1 (ГОСТ 977-88). При отливке из стали марки 25Л1 содержание углерода не
должно превышать 0,25%. Все отливки корпусов термически обрабатывают для
получения мелкозернистой структуры и устранения внутренних напряжений, после чего
их приводят в состояние, отвечающее техническим условиям.

В буксовых узлах вагонов применяют глухую подшипниковую посадку, при
которой внутреннее кольцо подшипника непосредственно устанавливают на шейку оси.

В буксовых узлах грузовых вагонов устанавливают два цилиндрических
подшипника вплотную друг к другу, при этом подшипник, расположенный у галтели
шейки оси, называют задним, а у ее торца – передним (рисунок 1.11 и 1.12).

Буксы с двумя цилиндрическими подшипниками могут иметь торцевое крепление
тарельчатой шайбой с четырьмя или тремя болтами М20 (рисунок 1.11) или корончатой
гайкой М110х4 (рисунок 1.12).

ВНИИЖТом совместно с ВПЗ-16 и ГПЗ-15 разработан буксовый узел кассетного
типа. Такой буксовый узел состоит из одного заправленного на подшипниковом заводе
смазкой двухрядного подшипника с коническими роликами со встроенными
уплотнениями, седла-нагружателя (или корпуса буксы) и крепительной шайбы [1,5].

• 1 – передний подшипник 232726/11М; 2 – задний подшипник 42726Л; 3 – корпус буксы;
• 4 – лабиринтное кольцо; 5 – отъемный лабиринт корпуса буксы; 6 – кольцо
  уплотнительное; 7 – крепительная крышка; 8 – прокладка; 9 – торцевая шайба; 10-
  смотровая крышка; 11 – болт М20 для крепления торцевой шайбы; 12 – стопорная
  шайба; 13 – болт М12 с пружинной шайбой для крепления смотровой крышки

Рисунок 1.11 – Букса грузового вагона с двумя цилиндрическими подшипниками с
торцевым креплением тарельчатой шайбой и четырьмя болтами

В качестве передающего звена от рамы на подшипники в тележках грузовых
вагонов нового поколения применяются адаптеры. Вариант конструкции адаптера
приведен на рисунке 1.13. В зависимости от типа тележки грузового вагона возможны
различные варианты конструкций адаптеров. Адаптеры с упругими элементами,
установленными под углом к вертикали, как вдоль так и поперек буксового узла. Таким
образом, они воспринимают нагрузку действующую вдоль трех осей: вертикальной,
продольной, поперечной. Жесткость таких упругих элементов существенно ниже чем

упругих прокладок. Такие адаптеры нашли свое применение в тележках моделей 18-
1711, 18-9750 и тележках. Адаптер имеет крышеподобную двухскатную форму верхней
части, и эта «крыша» образует опору для двух упругих элементов, на которые через
стальную прокладку опирается буксовый проем боковой рамы.

1 – корпус буксы; 2 – лабиринтное кольцо; 3 – задний подшипник; 4 – передний
подшипник; 5 – крепительная крышка; 6 – смотровая крышка; 7 – торцевая гайка; 8 –
стопорная планка; 9 – болт М12 стопорной планки с пружинной шайбой; 10 – проволока;
11 – болт М12 смотровой крышки; 12 – пружинная шайба; 13 – прокладка; 14 – кольцо
уплотнительное

Рисунок 1.12 – Букса пассажирского вагона с двумя цилиндрическими
подшипниками с торцевым креплением гайкой

Рисунок 1.13 – Внешний вид адаптера для буксовых узлов

Общий вид буксового узла кассетного типа колесной пары типа РУ1Ш без корпуса
представлен на рисунок 1.13.

Рисунок 1.13 – Общий вид буксового узла кассетного типа без корпуса

Вид буксового узла кассетного типа в разрезе представлен на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 – Буксовый узел кассетного типа в разрезе

Основные размеры и описание буксовых узлов кассетного типа для осей РУ1Ш
приведены в [1,2].

От исправного состояния буксовых узлов в большой степени зависит безопасность
движения поездов. Являясь необрессоренной частью вагона, буксовый узел испытывает в
пути следования значительные статические и динамические нагрузки, которые особенно
велики при наличии на колесных парах ползунов, выщербин, «наваров», а также при
проходе вагона по стыкам и дефектам рельсов. При проходе кривых участков
железнодорожного пути буксовые узлы испытывают большие осевые нагрузки.
Буксовый узел требует высокой квалификации и точности выполнения работ по ремонту
деталей и его монтажу.

• 2 Порядок выполнения работы

• 1. Выполнить конспект теоретической части работы, который должен содержать:

• - перспективы развития конструктивных особенностей детали или узла по
  индивидуальному заданию;
• - классификация детали или узла по индивидуальному заданию;
• - осноные конструктивные особенности детали или узла по индивидуальному
  заданию;

–изображение частей детали или узла по индивидуальному заданию.

• 2. Ответить на контрольные вопросы.

• 3 Содержание отчета

Отчет должен содержать тему и цель практической работы, конспект теоретической
части и ответы на контрольные вопросы для самоподготовки.

Контрольные вопросы для самоподготовки

• 1. Назначение детали или узла по индивидуальному заданию.
• 2. Перечислить модели детали или узла по индивидуальному заданию.
• 3. Перечислите основные характеристики детали или узла по индивидуальному

заданию.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРУЕМЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ
ПРОЦЕССАМ НА РЕМОНТ ИЛИ ИЗГОТОВЛЕНИЕ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ
ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Цель работы: изучить требования к оформлению технологической документации
конструктивные особенности узлов и деталей грузовых вагонов в соответствии с
индивидуальным заданием. Провести анализ конструктивных особенностей.

1 Краткие сведения из теории

Исходными данными для проектирования технологических процессов являются:

• - чертежи деталей и общие виды изготовляемых или ремонтируемых изделий,
  степени износа и повреждений их в эксплуатации;
• - технические условия и правила на ремонт грузовых вагонов, их узлов и деталей;
• - типовые технологические процессы;
• - выбранное оборудование и оснастка;
• - действующие передовые методы ремонта или изготовления деталей и узлов
  грузовых вагонов.

Выходными данными проектируемых технологических процессов являются
технологические карты, определяющие последовательность, трудоемкость и время
обработки деталей (или сборки узлов грузовых вагонов) по операциям и переходам.

На первом этапе проектирования, после изучения исходных данных, намечается
последовательность операций, которые нужно произвести, чтобы выполнить
необходимый объем работ по изготовлению или ремонту заданного узла.

На втором этапе разрабатывается подробный технологический процесс по всем
операциям в их технологической последовательности, выбирается оборудование,
производится расчет технологических режимов и нормирование. В случае
необходимости выполняются также расчеты на прочность, устанавливаются припуски на
обработку и промежуточные размеры и др.

Составляется технологическая карта ремонта детали или узла и увязывается с
полученной нормой времени. Отдельные наиболее характерные операции и переходы
должны быть обоснованы описанием в пояснительной записке.

Технологические процессы, основанные на применении ручного труда без средств
механизации и автоматизации, не принимаются.

Разработанный технологический процесс должен быть оформлен и укомплектован
соответствующей технологической документацией из числа стандартов ЕСТД.
Обязательными документами в комплекте технологических документов являются:
титульный лист (ТЛ), технологическая инструкция (ТИ), карта эскизов (КЭ) и
маршрутная карта (МК).

Документы на технологический процесс в практической работе должны
разрабатываться в соответствии со стандартами единой системы технологической
документации, Типовым технологическим процессом и другой нормативно-технической
документации, действующей в системе ОАО «РЖД».

Данные методические указания разработаны на основании стандартов ЕСТД:
ГОСТ 3.1102-2011; ГОСТ 3.1103-2011; ГОСТ 3.1105-2011; ГОСТ 3.1118-82; ГОСТ
3.1120-83; ГОСТ 3.1122-84; ГОСТ 3.1116-2011.

Виды и комплектность документов

К документам, применяемым при изготовлении и ремонте, относятся графические
и текстовые документы, которые отдельно или в совокупности определяют
технологический процесс ремонта грузового вагона или его составных частей.

В зависимости от назначения документы подразделяются на документы общего
назначения (для всех видов работ) и документы специального назначения (на
технологические процессы, специализированные по технологическим методам
выполнения).

Виды документов указаны в таблице 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 – Документы общего назначения

Комплектность документов определяет разработчик (студент).

Состав необходимых документов, которые могут быть применены, кроме тех, что
указаны в данных методических указаниях, устанавливается по ГОСТ 3.1102-2011.

Основной технологический документ МК, КТПР, КТПД, КТТПО в отдельности
или совокупности с другими, записанными в нем технологическими документами,
полностью или однозначно определяет технологический процесс по всем или отдельным
видам работ.

Таблица 2.2 – Документы специального назначения

При отсутствии в комплекте основных документов данная документация не может
иметь название «Технологический процесс».

Основные надписи

Основная надпись является общей для всех технологических документов (ТЛ, КЭ,
ТИ, ОК и др.) и выполняется по ГОСТ 3.1103-2011 – ЕСТД. «Основные надписи».

Основные надписи основных документов комплекта приведены выше.

Система обозначения и кодирования технологической документации

Для комплектов документации на изделие, комплектов документов на процессы
(операции) и отдельных документов, согласно ГОСТ 3.1201-85 - ЕСТД. «Система
обозначения технологической документации», устанавливается следующая структура и
длина кодового обозначения.

Вид технологического метода (наименование операции) соответствует второй
ступени классификации по ОКТО, например 0211065, где 65 – заливка свободная в
песчаные формы.

Таблица 2.3 – Перечень кодов видов документов технологических процессов

Пр и м е ч а н и е . При разработке отдельных видов документов на формах других документов
(МК/ОК, МК/КТП) им следует присваивать обозначение того документа, функции которого они
выполняют, т. е. МК/ОК обозначается 60 (операционная карта) и т. д.

\

Таблица 2.4 – Перечень кодов видов технологических процессов (операций) по

организации

Пр и м е ч а н и е . Код 0 проставляется при отсутствии необходимости обозначать конкретный
вид, например комплект документации и отдельные виды документов, не входящие в комплект и
предназначенные для обработки информации средствами вычислительной техники (ведомость
специфицированных норм расхода материалов, ведомость оборудования на изделие и др.).

Таблица 2.5 – Перечень кодов видов технологических процессов по методу выполнения

Пр и м е ч а н и е . Код 00 следует проставлять при отсутствии необходимости обозначения
конкретного вида технологического процесса по методу изготовления, например в комплекте
документов на технологический процесс описаны два или более методов изготовления.

После кода организации-разработчика и кода характеристики документации следует
проставлять точку.

Обозначение, присвоенное документу, не допускается использовать для обозначения
другого документа.

У заимствованной документации следует сохранять присвоенное ей обозначение.

• 2 Порядок выполнения работы

• 1. Выполнить конспект теоретической части работы, который должен содержать:

• - перспективы развития конструктивных особенностей детали или узла по
  индивидуальному заданию;
• - классификация детали или узла по индивидуальному заданию;
• - осноные конструктивные особенности детали или узла по индивидуальному
  заданию;

–изображение частей детали или узла по индивидуальному заданию.

• 2. Ответить на контрольные вопросы.

• 3 Содержание отчета

Отчет должен содержать тему и цель практической работы, конспект теоретической
части и ответы на контрольные вопросы для самоподготовки.

Контрольные вопросы для самоподготовки

• 1. Назначение детали или узла по индивидуальному заданию.
• 2. Перечислить модели детали или узла по индивидуальному заданию.
• 3. Перечислите основные характеристики детали или узла по индивидуальному
  заданию.
• 4. Перечислить основные технологические процессы по ремонту, изготовлению
  заданой детали или узла грузового вагона.
• 5. Перечислить и показать эскизы основных надписей при ремонте или
  изготовлению заданной детали и узла грузового вагона.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3

ТРЕБОВАНИЯ И ПРАВИЛА ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОМПЛЕКТА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА РЕМОНТ ИЛИ ИЗГОТОВЛЕНИЕ
УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Цель работы: изучить требования и правила при разработке комплекта
технологической документации на ремонт или изготовление узлов и деталей грузовых
вагонов.

• 1 Краткие сведения из теории

Нормативные документы – ГОСТ 3.1105-2011 - ЕСТД. «Формы и правила

оформления документов общего назначения» и ГОСТ 3.1103-2011 - ЕСТД. «Основные
надписи».

В п. 1 приведен пример оформления титульного листа технологической
инструкции. Основная надпись оформлена в виде справки (не заполнена). При
разработке ТИ следует в основной надписи вместо комментариев указывать
соответствующую информацию.

Технологическая инструкция (ТИ) в общем случае применяется для описания [3-5]:

• – методов ремонта (замена деталей, узлов новыми или путем восстановления);
• – методов контроля, после ремонта изделия;
• – условий проведений испытания;
• – требований к собранному изделию;
• – требований к дефектации;
• – специальных требований к составным частям (нормы и показатели,
  определяющие эксплуатационные свойства);
• – правил транспортирования;
• – процессов сборки, разборки;
• – условий передачи вагонов в ремонт и из ремонта;

–перечня оборудования, оснастки, измерительных приборов, инструмента;

• – правил эксплуатации средств технологического оснащения (при необходимости),
  приготовления растворов, клеев и т. п.;
• – требований техники безопасности.

Содержание ТИ устанавливается разработчиком.

Для ТИ применены формы 5 (заглавный лист) и 5а (последующие листы) по ГОСТ
3.1105-2011.

Основная надпись является общей для всех технологических документов
(маршрутных карт, операционных карт, технологической инструкции, карт эскизов,
ведомости технологических документов и титульного листа). Основные надписи первого
(заглавного) и последующих листов различаются.

Поле ТИ для размещения информации располагается между верхним и нижним
блоками основной надписи.

При разработке ТИ следует предусматривать вводную часть, в которой должна
быть отражена область распространения и назначение данного документа. Например:
«Настоящая технологическая инструкция предназначена для описания ремонта
тележки…».

Требования техники безопасности и охраны труда выполнять отдельным
подразделом.

В технологической инструкции допускается давать ссылки на стандарты и другие
нормативно-технические документы при условии, что они полностью или однозначно
определяют соответствующие требования и не вызывают затруднений в пользовании ТИ.

В зависимости от местных условий в технологических инструкциях допускается
исключать или вводить новые разделы, требования которых распространяются на данное
изделие.

В случае, когда ТИ входит в комплект документации, согласующую и
утверждающую подписи на ее титульном листе допускается не проставлять.

Правила оформления карты эскизов

Нормативные документы – ГОСТ 3.1105-2011 - ЕСТД. «Формы и правила

оформления документов общего назначения», ГОСТ 3.1103-2011 - ЕСТД. «Основные
надписи» и ГОСТ 3.1128-93 - ЕСТД «Общие правила выполнения графических

технологических документов».

Основная надпись оформлена в виде справки (не заполнена). При разработке КЭ
следует в основной надписи вместо комментариев указывать соответствующую
информацию.

Карта эскизов (КЭ) предназначена для размещения графических иллюстраций и
таблиц к текстовым документам.

Для КЭ применены формы 7 (заглавный лист) и 7а (последующие листы) по ГОСТ
3.1105-2011.

Обязательность выполнения графических документов устанавливается
разработчиком.

Основная надпись содержит наряду с блоками, присутствующими и в других
технологических документах (маршрутные карты, операционные карты, технологическая
инструкция и титульный лист) дополнительные блоки по указанию номера операции, к
которой она разработана, а также номера цеха, участка, рабочего места, где выполняется
данная операция. При разработке КЭ к группе операций технологического процесса эти
данные в основной надписи не проставляют. Номера операций проставляются над
эскизами.

Допускается номер операции не проставлять при условии введения
соответствующего обозначения карты эскизов в строку «Г» технологического документа
(МК, ОК и т. д.).

Основные надписи первого (заглавного) и последующих листов различаются.

Поле КЭ для размещения графической информации располагается между верхним
и нижним блоками основной надписи.

Эскизы выполняются с соблюдением масштаба или без соблюдения масштаба, но с
примерным выдерживанием пропорций.

Изображение изделия на эскизе в основном должны быть представлены в их
рабочем положении.

Количество эскизов и схем устанавливает разработчик.

Для удобства записи информации рекомендуется все размеры, а также
конструктивные элементы обрабатываемых поверхностей условно нумеровать
арабскими цифрами и проставлять в окружности диаметром 6–8 мм (см. рисунок 3.1).
Простановку номеров целесообразно выполнять по часовой стрелке, начиная с левой
верхней части эскиза.

Рисунок 3.1 – Конструктивные элементы обрабатываемых поверхностей

Размеры для справок отмечаются знаком “*”. Приведение текстовой записи
«Размеры для справок» не обязательно.

Предельные отклонения размеров указываются только в виде числовых значений.
Размеры фасок и радиусов закругления в основном следует приводить без указания
предельных отклонений. Допускается указание отклонений производить не в виде дроби,
а в строку, например 2–0,032; –059.

С целью сокращения обозначений шероховатости, одинаковой для некоторых
поверхностей, необходимо указать его в правом верхнем углу эскиза вместе с условным

обозначением. Все поверхности, на которые не нанесены обозначения шероховатости
или знак нерегламентируемой шероховатости должны иметь указанный параметр.

Обрабатываемые поверхности выделяются линиями толщиной 2S. При разработке
одного эскиза к группе операций выделение обрабатываемых поверхностей допускается
не производить.

Виды дефектов условно нумеруются арабскими цифрами и проставляются в
окружности диаметром 6–8 мм с полочкой-выноской (см. рисунок 3.2). Простановку
номеров дефектов целесообразно выполнять по часовой стрелке, начиная с левой
верхней части эскиза. Справа от изображения или под ним выполняется поясняющая
надпись.

Рисунок 3.2 – Карта дефектов тормозного цилиндра грузового 4-осного вагона

При необходимости на картах эскизов выполняются таблицы с соответствующими
техническими требованиями.

При разработке карт эскизов на операции сборки-разборки детали и сборочные
единицы нумеруются арабскими цифрами. Обозначение производится на выносной линии
с полкой. Нумерация выполняется с возрастанием по часовой стрелке или в соответствии с
конструкторским чертежом.

Правила оформления маршрутных, операционных карт, карт технологического
процесса дефектации

Нормативные документы – ГОСТ 3.1118-82 - ЕСТД. «Формы и правила
оформления маршрутных карт», ГОСТ 3.1 129-93 - ЕСТД. «Общие правила записи
технологической информации в технологических документах на технологические
операции» и ГОСТ 3.1103-2011 - ЕСТД. «Основные надписи».

Выбор соответствующих форм МК зависит от вида технологических процессов,
специализированных по методам изготовления изделий, назначения формы в составе
комплекта документов и применяемых методов проектирования документов.

Так, для единичных ТП различных методов обработки применяются формы 1, 3
(вертикальная), 5 (для автоматизированного проектирования); для единичных ТП сборки,
а также типовых и групповых ТП – формы 2, 4 (вертикальная), 6 (для
автоматизированного проектирования); последующие листы выполняются на формах 1б,
3б (вертикальная), 5а по ГОСТ 3.1118-82.

При разработке МК следует в основной надписи вместо комментариев указывать
соответствующую информацию. Также даны справки по строкам в шапке формы
маршрутной карты и по некоторым строкам технологической информации в примерах.

Общие правила заполнения маршрутной карты. Маршрутная карта (МК) является
основным и обязательным документом комплекта технологической документации на
технологический процесс ремонта. МК применяется для маршрутного (перемещение
детали (сборочной единицы, изделия) по позициям в процессе ремонта с кратким
содержанием ремонтных операций) описания технологии ремонта детали (сборочной
единицы, изделия).

Для вертикальной формы маршрутной карты (МК) применены формы 4 (заглавный
лист) и 3б (последующие листы) по ГОСТ 3.1118-82.

Основная надпись является общей для всех технологических документов
(маршрутных карт, операционных карт, технологической инструкции, карт эскизов,
ведомости технологических документов и титульного листа). Основные надписи первого
(заглавного) и последующих листов различаются.

При изложении технологических процессов в МК информацию вносят построчно
несколькими типами строк.

Каждому типу строки соответствует свой служебный символ, условно выражающий
состав информации, вносимой в графы данного типа строки. Простановка служебных
символов является обязательной. Допускается не проставлять служебный символ при
переносе информации на последующие строки.

Для обозначения служебных символов приняты прописные буквы русского
алфавита, проставляемые перед номером соответствующей строки, например, М01, А09,
О12 и т. п.

Обозначения служебных символов в зависимости от вносимой информации
приведены в таблица 3.1.

Служебные символы на строках, где указаны наименования и обозначения граф,
выполняются на бланках МК типографским способом, остальные служебные символы
проставляет разработчик документов.

Таблица 3.1 – Перечень символов для форм документов и их содержание

Форма МК располагается между верхним и нижним блоками основной надписи и
состоит из шапки и поля для записи технологической информации (операций). Для
заполнения формы следует учитывать, что она представляет собой таблицу с шестью
различными шапками, отмеченными служебными символами-буквами:

• «В» – адресная информация об операции: номер цеха, участка, рабочего места, где
  выполняется операция, номер операции и ее наименование;

«Г» – информация о документах, необходимых при выполнении данной операции;

«Д» – информация о применяемом в операции оборудовании;

«Е» – информация о трудозатратах;

«Л/М» – информация по комплектации изделия сборочными единицами (деталями)
(символ «Л») или информация по применяемым материалам (символ «М»);

«Н/М» – информация по комплектации изделия сборочными единицами (деталями)
с указанием обозначения сборочной единицы, обозначения подразделения, откуда (куда
– при разборке) они поступают, кода единицы величины, единицы нормирования,
количество на изделие и нормы расхода (символ «Н»); или информация по применяемым
материалам с указанием кода материала, обозначения подразделения, откуда он
поступает, кода единицы величины, единицы нормирования, количество на изделие и
нормы расхода(символ «М»).

В шапку МК не вынесены служебные символы:

«О» – описание операции;

«Т» – применяемый инструмент;

«Р» – технологические режимы сварки, наплавки и т. п. Допускается

технологические режимы указывать после текста содержания перехода или операции в
содержании операции («О»).

В случае необходимости размещения информации на нескольких строках
служебный символ проставляется один раз и далее не дублируется.

Порядок записи адресной информации (строка «В»). Запись информации по
обозначениям цеха, участка, рабочего места (Цех, Уч., РМ) выполняется в соответствии с
порядком, установленном на предприятии.

Нумерация операций (Опер.) выполняется числами ряда арифметической
прогрессии 5, 10, 15, 20 и т. д. Промежуточные числа, при необходимости, используют
для нумерации операций, разрабатываемых дополнительно или взамен аннулированных
при внесении изменений в технологический процесс. Нумерация аннулированной
операции не применяется. В условиях обработки или проектирования документов с
применением средств вычислительной техники нумерацию операций следует выполнять
трехзначными цифрами: 005; 010; 015 и т. д.

Код и наименование операции (код, наименование операции). Запись кода
операции выполняется только тогда, когда информация обрабатывается средствами
вычислительной техники. Код операции присваивается в соответствии с КТО.

Запись наименования операции выполняется с прописной буквы. Наименование
может быть записано в полной (в соответствии с КТО) или краткой форме. При
применении краткой формы соответствующая информация должна размещаться в других
строках формы МК.

Порядок записи информации о применяемых документах (строка «Г»). Ссылки на
документы, которые необходимы для выполнения данной операции (карты эскизов,
технологическая инструкция, операционные карты, инструкции по охране труда и т. д.)
записываются в строку со служебным символом «Г» соответствующими обозначениями

(по ГОСТ 3.1201-85). Например, операционная карта номер 3 обозначается
К.60000.00003, где К – код предприятия-разработчика.

Порядок записи информации о применяемом оборудовании (строка «Д»).
Информация об оборудовании включает следующие данные: код оборудования;
наименование; модель; инвентарный номер.

Код. Для покупных средств – по «Общесоюзному классификатору промышленной
и с/х продукции», для проектируемых и изготавливаемых средств на самом предприятии
– по «Классификатору изделий и конструкторских документов машиностроения и
приборостроения (Классификатор ЕСКД)». Если информация не обрабатывается
средствами вычислительной техники, код проставлять не следует.

Наименование. Записывается в соответствии с паспортом оборудования со
строчной буквы. Разрешается применять сокращения (ток. ст-к – токарный станок).
Наименование допускается не указывать при указании модели.

Модель. Записывается в соответствии с паспортом оборудования.

Инвентарный номер. Форма записи: «Инв. №...». Допускается не указывать.

Порядок записи информации о трудозатратах (строка «Е»). В строку «Е» заносится
информация об исполнителях и по расчету трудозатрат (нормировании).
Ответственность по расчету трудозатрат и заполнению соответствующих граф в
документах устанавливается по усмотрению организации-разработчика.

Степень механизации (СМ) – указывается степень механизации (таблица 3.2).

Профессия (Проф.) – указывается код профессии по ОКПДТР (таблица 3.3).

Разряд (Р) – указывается разряд, необходимый для выполнения операции.

Условия труда (УТ) – указывается код условий труда по ОКПДТР (таблица 3.4).

Количество работающих (КР) – указывается количество занятых на выполнении
операции.

Количество одновременно ремонтируемых (обрабатываемых) изделий (КОИД) –
указывается количество одновременно ремонтируемых (обрабатываемых) изделий. При
выполнении процесса перемещения – количество деталей в таре.

Единица нормирования (ЕН) – указывается единица, на которую установлена
норма расхода материала или норма времени (1, 10, 100 и т. п.).

Объем производственной партии (ОП) – указывается объем производственной
партии в штуках. При выполнении процесса перемещения – количество грузовых
единиц, перемещаемых одновременно.

Коэффициент штучного времени (Кшт) – указывается коэффициент штучного
времени.

Подготовительно-заключительное время (Тпз) – указывается подготовительно-

заключительное время на операцию.

Штучное время (Тшт) – указывается штучное время на операцию.

Таблица 3.2 – Степень механизации

Таблица 3.3 – Перечень кодов и наименований профессий

Таблица 3.4 – Условия труда

Порядок записи содержания операции (строка «О». Последовательность записи
содержания операции:

• 1) ключевое слово – характеризует выполняемое действие (Сверлить);
• 2) дополнительная информация (при необходимости) – количество
  обрабатываемых (собираемых, проверяемых и т. п.) поверхностей деталей, собираемых
  составных частей изделия, контролируемых параметров, их вид (сверлить 4 сквозных);
• 3) наименование предметов производства, обрабатываемых поверхностей и
  конструктивных элементов (сверлить 4 сквозных отверстия);
• 4) условное обозначение поверхностей конструктивных элементов и указание
  параметров (при необходимости) (сверлить 4 сквозных отверстия, выдерживая диаметр
  ∅20-0,21);
• 5) дополнительная информация (при необходимости) – условные обозначения и
  величины радиусов закругления (r), фасок (c).

В тексте маршрутного описания помимо содержания операции, при
необходимости, указывается дополнительная информация по вспомогательным
действиям и техническому контролю – «Контроль исполнителем», и т. п.

Порядок записи информации о применяемом инструменте (строка «Т»).
Информацию о применяемом инструменте в маршрутной карте записывают после
содержания операции, с привязкой к служебному символу «Т». Порядок записи:

• – приспособления;
• – вспомогательный инструмент, наладки к базовым приспособлениям;
• – режущий, слесарный инструмент;

– средства измерения.

Информация предусматривает наличие наименования, модели, типа, ГОСТа
(например, Нутромер НИ10-18-1 ГОСТ 868-82).

Порядок записи информации о комплектующих (строки «Л», «Н»). Информация о
комплектующих характерна для операций сборки. К указанной информации относят:

• – наименование детали, сборочной единицы (Строка «Л»). При необходимости
  перед наименованием детали допускается указывать номер позиции по чертежу, карте
  эскизов;
• – обозначение деталей, сборочных единиц по конструкторскому документу
  (Обозначение, Код) (Здесь и далее строка «Н»);
• – обозначение подразделения предприятия, откуда поступают комплектующие на
  сборку (ОПП);

• – код единицы величины (массы детали, сборочной единицы) или единица
  величины, кг (ЕВ);

– единица нормирования (ЕН);

– количество деталей, необходимых для сборки (КИ).

Порядок записи информации о материалах (строки «М»). Информация о
материалах характерна для операций сборки, изготовления. В случае операции сборки
запись о материалах производят после записи о комплектующих. К указанной
информации относят:

– наименование материала;

– обозначение материала по классификатору (Обозначение, Код);

– обозначение подразделения предприятия, откуда поступает материал (ОПП);

– код единицы величины (массы, длины и т. д.) или единица величины (кг, м) (ЕВ);

– единица нормирования (ЕН);

– количество, необходимое для изготовления (КИ).

Особенности заполнения операционной карты

Операционная карта применяется при необходимости описания технологических и
вспомогательных переходов в составе операции (Очистка, Сборка, Наплавка и т. д.).

Операционную карту разрешается выполнять на форме маршрутной карты. В этом
случае в нижнем блоке основной надписи в месте указания условного обозначения
документа проставляется МК/ОК.

Порядок заполнения строк адресной информации («В»), информации о документах
(«Г»), оборудовании («Д»), трудозатратах («Е»), инструменте («Т»), материалах («М») и
комплектующих («Л», «Н») аналогичен применяемому при заполнении маршрутной
карты.

В порядок описания содержания операции (строка «О») вносятся следующие
изменения. Операция разбивается на основные и вспомогательные переходы.
Порядковые номера переходов – арабские цифры 1, 2, 3.... После каждого перехода

указывается применяемый инструмент (строка «Т»). В случае, если один и тот же
инструмент применяется в нескольких переходах допускается после указания
инструмента (в том переходе, где он применяется в первый раз) указать в скобках номера
соответствующих переходов (например, Нутромер НИ10-18-1 ГОСТ 868-82 (пер. 4,6)).

Особенности заполнение карты технологического процесса дефектации

Карта технологического процесса дефектации содержит информацию по
техническому контролю изделия (детали, сборочной единицы).

Карту технологического процесса дефектации разрешается выполнять на форме
маршрутной карты. В этом случае в нижнем блоке основной надписи в месте указания
условного обозначения документа проставляется МК/КТПД, а на первую строку поля
записи технологической информации помещается дополнительная строка шапки формы
МК со служебным символом Д/Т. Размеры граф строки – произвольные.

В карте указываются:

– дефекты (Код, наименование дефекта);

– чертежные размеры (РЧ) контролируемых поверхностей;

– допускаемые размеры (ДР) контролируемых поверхностей;

– средства контроля (СТО);

– дополнительная информация по усмотрению разработчика.

• 2 Порядок выполнения работы

• 1. Выполнить конспект теоретической части работы, который должен содержать:

• - основные требования и правила при разработке комплекта технологической
  документации на ремонт или изготовление узлов и деталей грузовых вагонов;
• - привести пример карты технологического процесса дефектации узла грузового
  вагона;
• - привести пример карты эскизов узла грузового вагона.

• 2. Ответить на контрольные вопросы.

• 3 Содержание отчета

Отчет должен содержать тему и цель практической работы, конспект теоретической
части и ответы на контрольные вопросы для самоподготовки.

Контрольные вопросы для самоподготовки

• 1. Что такое карта эскизов?
• 2. По каким критериям происходит выбор соответствующих форм МК?
• 3. Каким образом нумеруются виды дефектов?
• 4. Как оформляются эскизы?
• 5. Что содержится в технологическая инструкция (ТИ) устанавливается
  разработчиком ?
• 6. Кем утверждается технологическая инструкция (ТИ)?
• 7. Для чего необходима технологическая инструкция (ТИ)?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

СВЕДЕНИЯ О НЕИСПРАВНОСТЯХ УЗЛОВ (ДЕТАЛЕЙ) ГРУЗОВОГО ВАГОНА,
ИХ ВЛИЯНИИ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

И МЕТОДАХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Цель работы: изучить и проанализировать сведения о неисправностях узлов
(деталей) грузового вагона, их влиянии на безопасность движения поездов, а также
привести методы (мероприятия) по их недопущению в соответствии с индивидуальным
заданием.

1 Краткие сведения из теории

В процессе эксплуатации вагона появляются различные неисправности, которые
приходится устранять при техническом обслуживании или ремонте. Причинами этих
неисправностей могут быть процессы естественного происхождения, ошибки при выборе
конструкторских или технологических решений, нарушения правил технической
эксплуатации вагона.

Неисправности, обусловленные процессами естественного происхождения,
проявляются чаще всего в виде значительного изнашивания деталей и сборочных
единиц, накапливающегося в результате длительной эксплуатации вагона (постепенный
отказ), или в форме внезапных отказов, вызванных исчерпанием конструкционным
материалом своего ресурса (старение и явление усталости материала) [1-3].

Изнашивание – это процесс разрушения или отделения материала с поверхности
твердого тела и (или) накопления его остаточных деформаций при трении,
проявляющийся в постепенном изменении размеров или формы тела. Изнашивание
характеризуется величиной износа, интенсивностью и скоростью изнашивания.

Износ – это результат изнашивания, определяемый в установленных единицах.
Величина износа может выражаться единицами длины, массы, объема и др.
(соответственно линейный, массовый и объемный износ).

Интенсивность изнашивания определяется отношением величины износа к объему
выполненной работы, например, мм/км пробега (рисунок 4.1).

Скорость изнашивания – это отношение величины износа к времени, в течение
которого проходило изнашивание.

Процесс изнашивания обычно происходит в три стадии (рисунок 4.1). На первой
стадии (участок а) происходит приработка детали, сопровождаемая интенсивным
износом. Далее процесс изнашивания стабилизируется (участок б), скорость
изнашивания практически постоянная (рисунок 4.1, б). Этот участок характеризует
нормальную работу узла. Постепенное изменение размеров трущихся деталей,
приводящее к ухудшению условий смазывания, появлению динамических нагрузок в
соединении и др., вызывает катастрофическое увеличение скорости изнашивания на
участке с.

Рисунок 4.1 - Графики интенсивности (а) и скорости (б) изнашивания деталей вагонов в
зависимости от времени

Накопление статистических данных по характеру изнашиваемости различных
деталей вагонов позволяет установить допустимые износы деталей (на рисунке 4.1 - Ь_пр)
и обоснованно планировать межремонтные циклы (сроки или пробеги).

Износы и разрушения деталей, происходящие под действием циклически
изменяющихся во времени динамических нагрузок и проявляемые в форме зарождения и
развития трещин, относятся к усталостным. Явление усталости материалов проявляется
лишь в случаях внешнего нагружения конструкции, приводящего к появлению в ее
элементах знакопеременных или пульсирующих напряжений (в первом случае
изменяется во времени знак, а иногда амплитуда напряжений, во втором - только
амплитуда).

Особенностью усталостного разрушения деталей является то, что под воздействием
указанных выше режимов нагружения в материале детали появляются микроскопические
трещины (0,1-0,5 мм), которые с течением времени развиваются, достигая критической
величины. Период работы детали от возникновения первой микроскопической трещины до
окончательного разрушения называют живучестью детали.

Трещинообразование присуще значительной части деталей и сборочных единиц
вагонов, полученных различными технологическими методами (литые боковые рамы
тележек, корпусы автосцепок, поглощающих аппаратов и букс, колеса, оси, сварные узлы
рамы и кузова и др.). Трещины усталости зарождаются и развиваются, как правило, на
участках, имеющих концентрацию напряжений. В качестве концентраторов напряжений
могут выступать неметаллические включения и литейные дефекты, неровности грубо
обработанной поверхности, необоснованные усиления сварных швов, подрезы основного
металла в зонах сварки, случайные ожоги электродом и др. Усталостные разрушения
ответственных деталей вагонов могут привести к аварийным ситуациям, поэтому задача
повышения сопротивления усталости является весьма актуальной.

Основными причинами недостаточной сохранности кузовов полувагонов в
эксплуатации являются интенсивное ведение погрузочно-разгрузочных работ с применением
механизмов, конструктивно не соответствующих условиям их взаимодействия с подвижным
составом, нарушения технологии грузовой работы, а также отклонения в эксплуатационной
работе [1-3].

При погрузке и разгрузке длинномерных грузов в кузова полувагонов применяют ряд
механизмов. При этом кузов полувагона может получить повреждения при перемещении
груза и при нарушении правил отстроповки и закрепления груза. Погружаемый пакет груза
может раскачиваться из-за изменения направления движения (поворот стрелы), скорости или
давления ветра. И эти раскачивания гасятся ударами груза о кузов, в результате чего
деформируется и пробивается обшивка, стойки и верхняя обвязка.

С целью предупреждения этих явлений внутри кузова имеются лесные скобы, в
которые устанавливают деревянные стойки и которые должны воспринимать эти удары на
себя.

Другим фактором, влияющим на повреждаемость полувагонов при перевозке
лесоматериалов, является схема расположения груза по вагону. С целью увеличения степени
использования грузоподъемности вагона лесоматериалы часто грузят с выходом концов груза
за сечение торцевых дверей. Двери в этом случае прижаты к боковым стенам и всю нагрузку
от распора кузова воспринимают стойки в зоне приварки их к раме вагона, что приводит к
образованию трещин в этой зоне и отрыву стоек от рамы. Чтобы не допустить эти явления,
необходимо следить за правильностью увязки пакетов грузов и стяжки концов лесных стоек.

Высок уровень повреждаемости кузовов полувагонов при экскаваторной и грейферной
погрузке насыпных грузов. Для разрыхления грузов применяют различные вибрационные
машины, которые сообщают колебания кузову вагона. Для этого вибромашину свободно
устанавливают, например, на верхней обвязке.

Основным параметром, определяющим возможность использования вибромашин,
является ускорение вынужденных колебаний вагона, величина которого принимается в
зависимости от физико-механических свойств груза и геометрических характеристик
несущих элементов вагона, которые и ограничивают верхний предел ускорений, обеспечивая
сохранность вагона.

Тем не менее, разрыхление грузов с помощью вибромашин приводит к разрушению
сварных швов на верхней обвязке и в зонах приварки стоек к поперечным балкам, появлению
трещин по основному металлу верхних обвязок и стоек, ослаблению резьбовых соединений в
различных сборочных единицах.

Другим методом придания текучести грузу является разогрев их в различных
конвекционных тепляках. Однако тепляки могут отрицательно влиять на сохранность
полувагонов. Нагрев элементов кузовов полувагонов с грузом до температуры свыше 100°С
вызывает деформации сварной конструкции кузова, старение металла, увеличивает скорость
коррозии, порчу резиновых уплотнений в тормозной системе, разжижение и вытекание
смазки ЛЗ-ЦНИИ (или других видов смазки,к примеру Бускол, ЗУМ) из буксовых узлов.

Анализ данных отцепок вагонов в текущий неплановый ремонт показывает, что около
12 % вагонов поступают с отказами сборочных единиц тележек [1].

Нагрузки, действующие на тележки, носят случайный характер и зависят от полезной
нагрузки, скорости движения, состояния пути и ряда других факторов. Поэтому и отказы
также носят случайный характер.

Все дефекты боковых рам тележек можно разбить на две основные группы: дефекты
усталостного происхождения и износы трущихся поверхностей.

Характерное расположение всех этих дефектов представлено на рисунок 4.2.

Продольные трещины 3 в зонах сопряжения надбуксовой полки с вертикальной
стенкой двутавра образуются в основном из-за наличия скрытых дефектов литейного
происхождения – рыхлот, усадочных раковин.

Трещины 2, 4, 7 носят усталостный характер. Трещины 2 зарождаются в углах
буксового проема. Причем, если на внешний угол приходится 46 % всех усталостных
разрушений, то на внутренний угол буксового проема приходится уже 34 % всех трещин по
раме. Любой угол является зоной концентрации напряжений, они трудны для качественной
формовки и заливки при изготовлении боковых рам и с учетом того, что зона буксового
проема неподрессоренной боковой рамы является наиболее нагруженной зоной рамы,
поэтому здесь и возникают наиболее часто усталостные разрушения. Кроме того, причиной
образования трещин в зоне наружного угла буксового проема могут быть продольные силы,

возникающие при торможении вагона горочными замедлителями и при соударении вагонов с
повышенными скоростями.

Рисунок 4.2 – Основные неисправности боковой рамы:

1 – износ поверхностей направляющих букс; 2 – трещины в углах буксового проема; 3 –
трещины в зонах сопряжения надбуксовой полки с вертикальной стенкой двутавра; 4, 7 –
трещины буртов наклонных поясов боковой рамы; 5 – износ кронштейна для валика
подвески башмака; 6 – трещины в углах рессорного проема; 8 – износ фрикционной

планки

В наклонных поясах боковой рамы, которые представляют собой незамкнутые
оболочки, трещины 7, 4 обычно зарождаются от внутренних буртов сечения.

Трещина 6 в углу рессорного проема начинается от залива окна или от ребра
жесткости. Трещины такого типа появляются в результате действия на нижний пояс боковой
рамы усилий от пружин, которые приводят к раскрытию угла рессорного проема.

Трещины 2 , 4, 7 являются поперечными трещинами, угрожают безопасности движения
и поэтому боковые рамы с такими дефектами не восстанавливаются, а подлежат выбраковке.

Выявляются трещины в эксплуатации визуально, а при плановых ремонтах методами
вихретоковой или феррозондовой дефектоскопии.

Другой большой группой дефектов боковых рам являются износы трущихся
поверхностей. Износ поверхностей направляющих букс 1 происходит от взаимодействия с
корпусом буксы. Эти износы влияют на зазоры между боковой рамой и корпусом буксы.

Отклонения величин зазоров в эксплуатации существенно отражаются на изменении
геометрии тележек в горизонтальной плоскости, что приводит к интенсификации
извилистого движения, росту рамных усилий и горизонтальных ускорений кузова,
увеличению перекосов и углов набегания колесных пар по кругу катания и гребню, а также
заклиниванию и разрушениям роликовых подшипников.

Чтобы не допустить этих недостатков при ремонте, производится измерение ширины
буксового проема (рисунок 4.2), который при выпуске из ремонта, произведенного в депо,
должен быть не более 342 мм (при капитальном – соответствовать чертежным размерам).
Этот размер определяется специальным шаблоном.

Колесные пары являются одним из основных элементов ходовых частей, от
технического состояния которых существенно зависит надежность работы вагона в целом.
При движении колесной пары по рельсовой колее на нее действует комплекс статических и
динамических вертикальных и горизонтальных сил. Кроме того, ось колесной пары
испытывает дополнительные напряжения сжатия в зонах напрессовки ступиц колес на оси и
ряд других эксплуатационных факторов. Сочетание комплекса этих факторов способствует
32

возникновению в элементах колесных пар ряда неисправностей. Неисправности осей
колесных пар подразделяют в общем виде на износы, трещины, изломы (рисунок 4.3).

Трещины в шейках осей образуются чаще всего вблизи галтелей. Основной
причиной их образования в шейках осей является местная концентрация напряжения в
зоне торца внутреннего кольца, особенно вблизи задней галтели. Характер этих трещин
аналогичен характеру трещин в подступичной части, т.е. является следствием
концентрации напряжений по сечению торца внутреннего кольца роликового
подшипника. С целью снижения концентрации напряжений в этой зоне необходимо
выполнять разгружающие канавки вблизи задней галтели глубиной 0,04 мм [2-4].

Задиры и риски на шейках и предподступичных частях – круговой неравномерный
по поперечному профилю износ. На шейках и предподступичных частях с
подшипниками качения поперечные задиры и риски образуются из-за проворачивания
внутренних колец подшипников и лабиринтных колец при грении букс или
недостаточном натяге колец при монтаже.

Техническое состояние поверхности катания и гребня оказывает огромное влияние
на плавность хода вагона и взаимодействие с путями, особенно при прохождении
стрелочных переводов. Различают следующие группы неисправностей: естественные
износы, термомеханические повреждения, нарушения сплошности металла.

К группе естественного износа относятся такие износы как различные виды
проката поверхности катания колеса, износы гребня, ползуны и другие.

Равномерный круговой износ – прокат поверхности катания колеса (рисунок 4.3) в
плоскости круга катания происходит от взаимодействия колеса с рельсом и тормозной
колодкой.

Рисунок 4.3 – Основные неисправности колесных пар:

1 – трещина в любой части оси; 2 – трещина в ободе, диске и ступице колеса; 3 –
остроконечный накат гребня; 4 – равномерный прокат по кругу катания; 5 –
неравномерный прокат по кругу катания; 6 – толщина гребня на расстоянии 18 мм от его
вершины; 7 – вертикальный подрез гребня; 8 – протертость средней части оси; 9 – следы
электроожёга; 10 – сдвиг или ослабление ступицы колеса; 11 – ползуны колесных пар с
буксами на роликовых подшипниках; 12 – местное уширение обода колеса
(раздавливание); 13 – навар на поверхности катания колеса; 14 – выщербина на
поверхности обода; 15 – кольцевые выработки на поверхности катания; 16 – изменение
расстояния между внутренними гранями колесной пары; 17 – поверхностный откол
наружной грани колеса; 18 – толщина обода колеса по кругу катания

Износы гребня цельнокатаного колеса образуются вследствие интенсивного
взаимодействия гребня колеса с головкой рельса. Этот процесс интенсифицируется при
ненормальной работе колесной пары, вызываемой неправильной установкой колесной
пары в тележке, значительной разницей диаметров кругов катания колес одной колесной
пары, несимметричной посадкой колес на ось, а также из-за сужения рельсовой колеи.

Различают три вида износов гребней: равномерный износ, вертикальный подрез и
остроконечный накат (рисунок 4.3).

Вертикальный подрез гребня - это износ гребня, при котором угол наклона
профиля боковой поверхности гребня приближается к 90°. Вертикальный подрез в
эксплуатации не допускается более 18 мм по высоте.

Остроконечный накат - это механическое повреждение, при котором по круговому
периметру гребня в месте перехода его изношенной боковой поверхности к вершине
образуется выступ. Этот дефект возникает в результате пластической деформации
поверхностных слоев металла гребня в сторону его вершины из-за высокого контактного
давления и интенсивного трения в зоне взаимодействия с головкой рельса. Эксплуатация
колесных пар с остроконечным накатом запрещается, так как возможен сход вагонов с
рельсов при взрезании противошерстной стрелки.

Круговой наплыв на фаску обода колеса - это повреждение, образующееся у
колесных пар с прокатом 5 мм и более, когда дальнейшее увеличение проката
происходит за счет пластической деформации смещения металла с поверхности катания
в сторону фаски. Прохождение колесных пар с этим дефектом через горочные
замедлители приводит к образованию другого дефекта — откола кругового наплыва
колеса.

Неравномерный прокат - неравномерный по поперечному профилю обода
круговой износ, при котором на поверхности катания образуется вогнутая седловина.

Кольцевые выработки (рисунок 4.3) - это износы, при которых на поверхностях
катания колес образуются местные кольцевые углубления различной ширины. Эти
явления наблюдаются, как правило, у колесных пар, взаимодействовавших с
композиционными тормозными колодками. Кольцевые выработки образуются по краям
зоны контакта поверхности катания с тормозной колодкой, и эта закономерность их
появления объясняется неодинаковыми термическими условиями работы поверхностных
слоев металла колеса и композиционной колодки по ширине зоны контакта и
воздействием абразивных частиц пыли на поверхность трения по краям колодки.

К эксплуатации не допускаются колесные пары с кольцевыми выработками
глубиной более 1 мм у основания гребня и более 2 мм вблизи наружной грани обода или
шириной более 15 мм.

Ползун - локальный износ колеса, который характеризуется образованием плоской
площадки на поверхности катания. Ползун возникает при движении колеса по рельсу
юзом вследствие действия в зоне контакта комплекса явлений: разогрева зоны контакта
до высоких температур, контактного схватывания металла и интенсивной пластической
деформации.

Основными причинами заклинивания колесных пар тормозными колодками,
приводящими к юзу колес, являются неисправности тормозных приборов, неправильная
регулировка рычажной передачи, неправильное управление тормозами, изменения
взаимного соотношения коэффициента трения тормозной колодки с колесом и сцепления
колеса с рельсом (увлажнение поверхностей, попадание смазки и др.).

Высокая температура зоны ползуна приводит при отпуске тормозов и
проворачивании колесной пары к огромной теплоотдаче с нагретой поверхности,

особенно при низких температурах окружающего воздуха, и образованию закалочных
структур металла в зоне ползуна, что вызывает возрастание хрупкости металла и в
дальнейшем может стать причиной выкрашивания металла из зоны ползуна и
образования выщербин.

Выщербина – местное разрушение обода колеса в виде выкрашивания металла
поверхности катания. Причиной их образования являются термомеханические
повреждения, явления усталости металла и термические трещины обода. Выщербины в
местах термомеханических повреждений и термических трещин образуются под
действием касательных и нормальных сил во время торможения. Выщербины в местах
термомеханических повреждений и в местах термических трещин характеризуются
небольшой глубиной, не превышающей 2-3 мм, причем они имеют, как правило,
групповое расположение.

Навар металла на поверхности катания – термомеханическое повреждение, при
котором на поверхности катания образуются участки сдвига металла V-образной формы.
Наибольшие деформации возникают в центре площадки контакта, где создается
максимальное давление, которое развивается в направлении скольжения колес.

Навар на поверхностях катания вызывает повышенные ударные нагрузки на
подвижной состав и верхнее строение пути, и поэтому не допускается навар высотой
более 0,5 мм у колесных пар пассажирских вагонов и более 1 мм для грузовых вагонов.

Значительную долю дефектов колес составляют механические повреждения, к
которым относятся ослабление посадки ступицы колеса на оси, сдвиг ступицы колеса.

Ослабление посадки ступицы колеса возможно при нарушении технологии
формирования колесной пары, несоблюдении равенства температуры оси и колеса при
измерении диаметров посадочных поверхностей, в результате чего неправильно
определяется натяг на посадку. Признаками ослабления посадки является разрыв краски
по всему периметру вблизи торца ступицы в месте ее сопряжения с осью и выделение
характерной коррозии и масла из-под ступицы колеса с внутренней стороны. Колесные
пары с признаками ослабления ступицы подлежат расформированию.

Сдвиг ступицы колеса – это смещение ступицы колеса вдоль оси. Этот дефект
также является следствием нарушения технологии формирования колесной пары или
ударов при авариях.

Сдвиг ступицы колеса ведет к изменению расстояния между внутренними гранями
ободов колес и представляет серьезную угрозу безопасности движения, и поэтому
колесные пары исключаются из эксплуатации.

Одной из основных закономерностей повреждаемости буксовых узлов является
четкая зависимость роста числа отказов в 1,5-2 раза в осенне-зимний период времени.
Эта закономерность отказов буксовых узлов связывается с влиянием температуры
окружающего воздуха, изменениями в состоянии верхнего строения пути и
соответствующим ростом действующих силовых факторов [1].

Другая закономерность состоит в том, что в первые 2-3 месяца эксплуатации
буксовых узлов после ревизии число отказов также значительно выше, чем в
последующий период. Это объясняется тем, что в первый период выявляются отказы,
связанные с недостаточно качественно выполненным подбором и монтажом буксовых
узлов, а также взаимной приработкой всех основных сборочных единиц буксового узла.

Основными неисправностями буксовых узлов грузовых вагонов, представленными
на рисунок 4.4, являются задиры, намины на роликах, внутренних и наружных кольцах,
трещины внутренних и наружных колец, проворот лабиринтного кольца и внутренних
колец и др. [1-6].

Ненормальная работа роликовых подшипников, приводящая к нагреву, может
произойти из-за неисправностей подшипников (излом внутреннего кольца, малый осевой
зазор, излом сепаратора, неправильная сборка подшипников, затвердевание смазки,
попадание твердых тел), неправильной сборки тележек. В этих случаях причина вначале
определяется внешним осмотром технического состояния буксового узла, а затем
вскрывают смотровую крышку для определения состояния подшипников и торцевого
крепления.

При обнаружении поврежденного торцевого крепления или переднего
подшипника, наличия в смазке металлических включений, свидетельствующих о
ненормальной работе подшипников, колесную пару выкатывают из-под вагона для
полной ревизии букс с целью установления причин нагрева.

Причиной ослабления и разрушения торцевого крепления подшипников является
жесткая передача осевых нагрузок торцами роликов на приставной борт и на торцевое
крепление. Такой дефект может появиться также в результате нарушений технологии
изготовления резьбовой части оси, монтажа буксовых узлов и ремонта колесных пар.

Рисунок 4.4 – Основные неисправности буксовых узлов грузовых вагонов:

1 и 2 – отколы и ползуны переднего и заднего подшипников соответственно; 3 –
деформация корпуса буксы; 4 и 5 – коррозия лабиринтных колец; 6 – дефекты
уплотнительного кольца; 7 – деформация крепительной крышки; 8 – разрушение
прокладки; 9 – ослабление и разрушение торцевой шайбы; 10 – вмятины на смотровой
крышке; 11 – трещины и срез резьбы болтов М20; 12 – разрушение стопорной шайбы; 13
– трещины резьбы болтов М12

Повышения износостойкости деталей можно добиться, применяя сравнительно
недорогие, но эффективные методы химико-термической обработки рабочих
поверхностей деталей (цементация, азотирование, фосфатирование), а также
прогрессивные методы поверхностного упрочнения деталей, такие как алмазное
выглаживание и др.

Особые перспективы повышения долговечности деталей вагонов можно видеть в
использовании для обработки поверхностей высококонцентрированных источников
тепловой энергии, в частности, лазерного излучения. Методы модифицирования
поверхностей деталей лазерным излучением можно разделить на две основные группы.

К первой группе следует отнести обработку, которая не вызывает оплавления или
какого-либо другого изменения исходной шероховатости поверхности и связана только с
нагревом поверхностного слоя и последующим его самоохлаждением. Управляя

процессами нагрева и охлаждения, можно получить различные эффекты в
поверхностном слое, в частности, термическое упрочнение, отпуск, отжиг. Эффект
упрочнения углеродосодержащих сталей заключается в образовании в поверхностном
слое специфической дезориентированной в пространстве структуры, которая имеет
микротвердость, в 1,5-5 раз превышающую микротвердость основы. Глубина
модифицированного слоя может достигать 0,05-3 мм.

Ко второй группе можно отнести обработку, при которой происходит оплавление
поверхности: термическое упрочнение, лазерная аморфизация, поверхностное
микролегирование и наплавка.

Лазерное термическое упрочнение с оплавлением поверхности позволяет получить
в наружном слое характерное для закалки из жидкого состояния дендритное строение.

Аморфизация поверхности – процесс, при котором в поверхностном слое
обрабатываемого материала создается максимально возможный градиент температур.
При этом в узком поверхностном слое толщиной около 0,02-0,05 мм скорости
охлаждения могут достигать значений 106-107°С/с, которые являются достаточными для
«замораживания» разупорядоченной при расплавлении структуры, т.е. для перевода
металла в аморфное состояние.

Лазерное микролегирование – процесс расплавления с помощью лазерного
излучения поверхностного слоя и введения в образовавшийся расплав легирующих
элементов. Поверхностное микролегирование используют для повышения
износостойкости, жаропрочности, теплостойкости, коррозионной стойкости.

Лазерная наплавка – эффективный метод улучшения эксплуатационных
характеристик и восстановления изношенных рабочих поверхностей деталей машин и
инструментов. На подготовленную обрабатываемую поверхность предварительно или
одновременно с лазерным излучением подается в виде проволоки или порошка
наплавляемый материал. Под действием лазерного излучения происходит расплавление
этого материала и частичное оплавление материала основы, что обеспечивает хорошую
адгезию покрытия и основы.

Одним из наиболее распространенных технологических методов повышения
сопротивления усталости является получение на поверхности детали упрочненного слоя
(наклепа), создаваемого путем местного пластического деформирования материала. Для
деталей цилиндрической формы (оси) обычно применяют накатку ответственных
поверхностей стальными роликами. Детали сложной формы (пружины, листы рессор и
др.) обрабатывают стальной дробью в дробеметных камерах. Параметры режимов
обработки (геометрия ролика, сила прижатия его к детали, скорость вращения детали,
скорость перемещения ролика, размеры дроби, ее скорость к моменту удара) обычно
определяют опытным путем.

Для повышения сопротивления усталости сварных конструкций можно
рекомендовать применение следующих технологических методов: термическая
обработка сварного технологического узла, механическая и аргонодуговая обработка
сварных швов и околошовной зоны, наклеп многобойковыми упрочнителями.

Термическая обработка (отжиг, нормализация) как способ повышения
сопротивления усталости дает положительный результат при применении ее в
технологических процессах изготовления достаточно сложных сварных толстостенных
конструкций (сварные рамы тележек, надрессорные балки и др.). Отжиг сварной
конструкции позволяет практически полностью снять остаточные напряжения,
обусловленные усадкой сварных швов. Отметим, что термическая обработка не

позволяет устранить деформации сварной конструкции, вызванные остаточными
напряжениями.

Механическая обработка сварных швов и околошовной зоны режущим
инструментом (абразивные круги, фрезы) выполняется на минимальную глубину (до 3%
толщины обрабатываемого элемента), необходимую для обязательного снятия
поверхностного слоя металла на всей длине линии оплавления в зоне обработки с целью
получения чистой, блестящей поверхности и плавных переходов от металла шва к
основному металлу. Обработанная поверхность не должна иметь рисок, расположенных
поперек направления усилий, действующих в элементе при его работе, а также надрезов
и следов подрезов по границам шва, выходящих на поверхность пор, раковин, шлаковых
включений. Механическая обработка наиболее предпочтительна для стыковых
соединений. В этом случае обработке подвергают переходную зону шириной не менее 25
мм с образованием плавного перехода от металла усиления сварного шва к основному
металлу. Радиусы перехода и вершины усиления должны быть не менее 15 мм.

Аргонодуговая обработка применяется в основном на границе сварного шва и
основного металла с целью создания плавного перехода в этой зоне. Такой обработке
рекомендуется подвергать конструкции из спокойных и полуспокойных углеродистых и
низколегированных сталей. Обработка осуществляется на постоянном токе прямой
полярности любыми серийными горелками (ГРА-1, АР-36, ГРА-3 и др.),
предназначенными для сварки вольфрамовыми электродами в защитных газах. В
качестве электрода используется пантанированный вольфрам марки ЭВЛ-10, защитным
газом служит аргон не ниже второго сорта.

Качество аргонодуговой обработки контролируется визуально путем
сопоставления поверхности с контрольным эталоном. Обработанная поверхность не
должна иметь пор, подрезов, грубой чешуйчатости, кратеров, раковин. Оплавленная
линза должна располагаться строго на границе шва и основного металла.

В сварных конструкциях поверхностному наклепу целесообразно подвергать места
с концентраторами напряжений, в основном границы сварного шва. В качестве
инструмента для наклепа используют пневматические молотки типа 62КМ-6, КМП-13,
КМП-31 с энергией удара 4-9 Нм со специальными насадками для крепления
упрочнителя. Упрочнителями являются пучки термообработанной (закалка и отпуск по
специальным режимам) до твердости HRC 50 проволоки диаметром 2-3 мм из стали
марок 65Г, 60С2, П-70. Наклеп выполняют при давлении сжатого воздуха 0,4-0,5 МПа.
Скорость перемещения инструмента по обрабатываемой поверхности 1,5-2,5 мм/с.

Если на обрабатываемой поверхности имеются недоступные для инструмента
места в виде больших усилений, свисаний, подрезов, то их необходимо предварительно
подварить или оплавить аргонодуговой обработкой. Отметим, что подвергать наклепу с
целью повышения сопротивления усталости можно только конструкции,
эксплуатирующиеся в условиях, при которых не происходит релаксация остаточных
напряжений (температура не выше 200°С, действующие напряжения ниже предела
текучести и др.). При ремонте наклеп необходимо выполнять только после производства
сварочных работ в близко расположенных зонах и правки.

• 2 Порядок выполнения работы

• 1. Выполнить конспект теоретической части работы, который должен содержать:

• - сведения о неисправностях узлов (деталей) грузового вагона в соответствии с
  индивидуальным заданием,
• - описать влияние на безопасность движения поездов неисправностей узлов
  (деталей) грузового вагона в соответствии с индивидуальным заданием
• - привести пример методов (мероприятий) предупреждения появления
  неисправностей узлов (деталей) грузового вагона в соответствии с индивидуальным
  заданием.

• 2. Ответить на контрольные вопросы.

• 3 Содержание отчета

Отчет должен содержать тему и цель практической работы, конспект теоретической
части и ответы на контрольные вопросы для самоподготовки.

Контрольные вопросы для самоподготовки

• 1. Каким частям (узлам и деталям) грузовых вагонов присуще трещинообразование?
• 2. Чтоявляется особенностью усталостного разрушения деталей?
• 3. Основными причинами недостаточной сохранности кузовов грузовых вагонов
  является?
• 4. Каковы перспективы повышения долговечности деталей грузовых вагонов?
• 5. При помощи каких мероприятий можно добиться повышения износостойкости
  деталей грузовых вагонов?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

• 1. Даровской, Г.В. Технология производства и ремонта подвижного состава.
  Технология ремонта грузовых вагоновемонта подвижного состава. Технология ремонта
  грузовых вагонов : / Г. В. Даровской, В. Ф. Криворудченко. – Ростов-на-Дону : РГУПС,
  2019. – 368 с.
• 2. Даровской, Г.В. Технология производства и ремонта подвижного состава.
  Технология ремонта грузовых вагонов : / Г. В. Даровской, В. Ф. Криворудченко. –
  Ростов-на-Дону : РГУПС, 2019. – 132 с.
• 3. Коркина, С.В. Проектирование предприятий по техническому обслуживанию и
  ремонту вагонов. Часть 2 : учебно-методическое пособие / С. В. Коркина, А. В. Жебанов.
  — Самара : СамГУПС, 2020. — 180 с.
• 4. Спирюгова, М.А. Организация и технология ремонта автосцепного устройства :
  учебное пособие / Т. В. Лисевич, М. А. Спирюгова, М. А. Спирюгова. – Самара :
  СамГУПС, 2013. – 113 с.
• 5. Спирюкова, М.А. Проектирование препдриятий по техническому
  обсллуживанию и ремонту вагонов. Часть 1. Техническое обслуживание грузовых и
  пассажирских вагонов : учебно-методическое пособие / М. А. Спирюкова, В. Н.
  Панченко, А. Ю. Половинкина. — Самара : СамГУПС, 2019. — 165 с.
• 6. Кармацкий, В.Ф. Оборудование вагоноремонтных предприятий : курс лекций /
  В. Ф. Кармацкий, К. М. Колясов. – Екатеринбург : УрГУПС, 2021. – 250 с.

Приложение А

Варианты тем индивидуальных задания для практических работ

Продолжение приложения А

Продолжение приложения А