2 Возможные неисправности и причины их возникновения
На основании анализа видов повреждений пружин в эксплуатации установлено, что в большинстве случаев они выходят из строя по двум причинам — усталостным изломам и проседанию, вызванному потерей упругих свойств. Хрупкие изломы практически не встречаются.
Явление усталостного разрушения металла достаточно хорошо изучено. Известны в основном причины, приводящие к образованию вначале мало заметной, со временем развивающейся трещины усталости с местом зарождения обычно на поверхности, где имеют место: обезуглероживание, риски, забоины, закаты, волосовины и т. п.
Однако, как будет видно дальше, дефекты металла, вызывающие усталостные трещины, имеются и внутри сечения прутка. Весьма важным обстоятельством, способствующим появлению трещин усталости, является то, что именно на поверхности прутка при работе пружины появляются максимальные напряжения, называемые растягивающими, когда они действуют так, что поверхностные слои металла растягиваются под действием приложенных сил. Такие напряжения опасны при работе пружин, так как вызывают их усталостное разрушение.
Усталостные трещины появляются гораздо раньше, если металл имеет низкую прочность (предел прочности при растяжении). Основная характеристика усталости — предел выносливости, т. е. такое напряжение, при котором металл не разрушается от усталости, сколько бы раз мы его ни нагружали.
3 Устранение неисправностей и техническое обслуживание
Гаситель колебаний очищается, разбирается, детали осматриваются.
Тяга поршня при наличии трещин, срывов резьбы М27 на хвостовиках - заменяется. Изношенные места на тяге гасителей колебаний подлежат восстановлению с последующей механической обработкой. Кольцевой износ на поверхности по диаметру 27 мм глубиной до 1 мм разрешается оставлять без исправления. При большем износе разрешается отрезать негодную часть хвостовика и приваривается газопрессовой сваркой новая часть с обработкой по чертежу.
Сухари, обоймы гасителя заменяются при наличии трещин, отколов, износа сферических поверхностей. Допускаются поверхностные вмятины глубиной не более 0,5 мм, диаметром не более 2 мм и расположенные друг от друга на расстоянии не менее 10 мм.
Поршень гасителя заменяется при трещинах, изломах. Допускается уменьшение диаметра рабочей поверхности поршня до 99 мм.
Вкладыш гасителя колебаний заменяется при трещинах. Накладка вкладыша при износе более 0,5 мм или ослаблении заменяется. Изношенные места вкладыша восстанавливаются аргонодуговой наплавкой с применением сварочной проволоки из алюминиевых сплавов СвАК5, СвАМг-5.
Крышка гасителя заменяется при трещинах и отколах фланца крепления. При износе крышки более 2,5 мм по толщине дно крышки под опорную часть пружины проверяется на станке и приваривается к ней шайба соответствующей толщины с проверкой параллельности ее плоскости привалочной плоскости кронштейна. Отдельные пробоины (до 20 мм) завариваются аргонодуговой сваркой.
Пружина черт. 2ТЭ116.30.30.120 (гаситель колебаний) заменяется при трещинах, изломах, волосовинах, потертостях, коррозийных повреждениях более 10 % сечения витка. Высота пружины в свободном состоянии должна быть не менее 115 мм. Просевшие пружины разрешается восстанавливать методом термофиксации.
При сборке гасителя колебаний выполняются требования:
· вкладыши должны свободно без заеданий заходить в корпус гасителя колебаний, установленный на раме тележки;
· нижняя гайка должна быть затянута и зашплинтована до установки пружины;
· перед сборкой все сферические поверхности смазываются смазкой Буксол ТУ0254-107-01124328-01, попадание смазки на рабочие поверхности поршня не допускается;
· допускается выпучивание резины амортизатора до 1,5 мм по всему периметру.
Опоры пружин рессорного подвешивания заменяются при наличии трещин, изломов Трещины в сварных швах разделываются и завариваются Износ опорных поверхностей под пружины свыше 1 мм устраняется наплавкой и обработкой по чертежу.
Пружины, имеющие трещины, сколы, изломы витков, волосовины, выработку и коррозийное повреждение более 10 % площади сечения витка - заменяются. Высота пружин в свободном состоянии и под статической нагрузкой должна соответствовать требованиям чертежей и норм допускаемых размеров.
Пружины просевшие, имеющие перекос, непараллельность опорных витков, допускается восстанавливать по Ремонтной документации «Изготовление и ремонт цилиндрических пружин локомотивов».
Проверка пружин под статической нагрузкой, подбор их в комплекты по высоте и регулировка рессорного подвешивания производится согласно требованиям действующей инструкции «Тепловоз 2ТЭ116. Подбор пружин рессорного подвешивания и регулировка опор» ПАО «Лугансктепловоз».
Пружины разбиваются на три группы согласно требованиям чертежей.
Сборка рессорного подвешивания на тележке производится с соблюдением требований чертежа.
Так же применяется наклеп дробью пружин, где под нагрузкой появляются растягивающие напряжения. Дробь, с большой силой ударяясь о поверхность, деформирует, расплющивает ее, создавая тем самым остаточные напряжения сжатия, которые разгружают пружину при работе. В некоторой степени наклеп дробью снижает вредное действие обезуглероживания поверхностного слоя пружины. Поэтому наклеп дробью полезен. Другое дело, что иногда технология наклепывания дробью бывает несовершенной, и тогда эффекта увеличения долговечности можно не получить.
Необходимо добиться высокого предела прочности рессорно-пружинной стали. Изменением химического состава можно получить сталь повышенной прочности по сравнению с углеродистой, конечно, после соответствующей рациональной термической обработки. Вот почему углеродистая сталь была вытеснена кремнистой сталью марок 55С2 и имеющей гораздо более высокий предел прочности при растяжении после термообработки. Однако с увеличением предела прочности сталь становится более чувствительной к концентрации напряжений.
Выше говорилось, что рессоры часто выходят из строя вследствие проседания, а пружины еще и от перекоса. Ремонт таких деталей трудоемок, так как необходимо снять пружину, нагреть до высокой температуры, выправить и затем произвести повторную термическую об работку. Понятно, что ремонт потерявших свои упругие свойства деталей отнимает не меньше средств, труда и времени, чем изготовление новой пружины.
Заключение
В данном отчете была рассмотрена конструкция рессорного подвешивания тепловоза 2ТЭ116. Так же были рассмотрены возможные неисправности, причины их вызывающие и методы их устранения.
Список использованных источников
1. Сайт http://www.oborudow.ru;
2. Руководство по среднему и капитальному ремонту тепловозов 2ТЭ116 РК 103.11.433-2006;
3. Филонов С. П. Тепловоз 2ТЭ116. — 2-е. — М.: Транспорт, 1985;
4. Сайт http://www.pomogala.ru;
5. Раков В. А. Грузовые тепловозы 2ТЭ116 // Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985. — М.: Транспорт, 1990. — С. 73—77.