close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15093

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.12.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 22D 19/08 (2006.01)
B 23B 1/00 (2006.01)
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРПУСА БУКСЫ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА
(21) Номер заявки: a 20091581
(22) 2009.11.09
(43) 2011.06.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования
"БелорусскоРоссийский университет" (BY)
(72) Авторы: Жолобов Александр Алексеевич; Куликов Валерий Петрович; Логвин Владимир Александрович; Логвина Екатерина Владимировна (BY)
BY 15093 C1 2011.12.30
BY (11) 15093
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) Технологическая инструкция на ремонт сваркой корпусов букс № ТИ02/98 Рем ВК, МПС РФ, 2000. - С. 6-8.
BY 10838 C1, 2008.
BY 10425 C1, 2008.
SU 426896, 1974.
RU 2248861 C1, 2005.
DE 4230228 C1, 1994.
(57)
1. Способ восстановления корпуса буксы железнодорожного вагона, включающий измерение диаметра внутренних посадочных поверхностей под подшипники в двух взаимно
перпендикулярных плоскостях, наплавку слоя металла на изношенные наружные базовые
поверхности и их последующую механическую обработку, отличающийся тем, что перед
началом наплавки слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности прикладывают растягивающее усилие к внутренней посадочной поверхности под подшипники в
плоскости, имеющей наименьший диаметральный размер, при этом величину растягивающего усилия увеличивают до тех пор, пока диаметр внутренней посадочной поверхности
под подшипники в этой плоскости не превысит на 10-20 мкм величину наибольшего диаметрального размера в перпендикулярной плоскости, после наплавки снимают растягивающее усилие, измеряют диаметр внутренней посадочной поверхности под подшипники в
двух взаимно перпендикулярных плоскостях и перед началом механической
Фиг. 1
BY 15093 C1 2011.12.30
обработки наружных базовых поверхностей прикладывают растягивающее усилие к внутренней посадочной поверхности под подшипники в плоскости, имеющей наименьший
диаметральный размер, при этом величину растягивающего усилия увеличивают до тех
пор, пока диаметр внутренней посадочной поверхности под подшипники в этой плоскости
не превысит на 10-20 мкм величину наибольшего диаметрального размера в перпендикулярной плоскости.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе наплавки и механической обработки через внутреннюю посадочную поверхность под подшипники пропускают охлаждающую воздушную среду.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к механической обработке
материалов резанием.
Известный способ обработки заключается в том, что производят наплавку слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности на низких режимах, чтобы снизить коробление корпуса буксы под действием температуры, и их последующую механическую
обработку [1, 2].
Данный способ имеет низкую производительность, и процент выхода годных изделий
после восстановления невысок.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является
способ, который заключается в том, что производят измерение внутренних посадочных
поверхностей под подшипники в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и наплавку
слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности и во время остывания при
температуре 200-300 °С производят проковывание сварного шва для перераспределения
внутренних напряжений и последующую механическую обработку [3].
Данный способ, принятый за прототип, имеет низкую производительность, и в целом
процент выхода годных изделий после восстановления невысок. Это связано с тем, что
после наплавки слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности происходит
перераспределение внутренних напряжений, имеющихся в корпусе буксы и наложенных
сваркой. В результате перераспределения внутренних напряжений происходит деформирование внутренней посадочной поверхности под подшипники в плоскости с разной толщиной стенок и величина диаметра в этой плоскости возрастает и приближается к
верхнему пределу или выходит за пределы поля допуска. После механической обработки
наружных базовых поверхностей корпусов букс, имеющих величину диаметрального размера внутренней посадочной поверхности под подшипники в пределах поля допуска, также происходит перераспределение внутренних напряжений и деформирование внутренней
посадочной поверхности под подшипники в плоскости с разной толщиной стенок и величина диаметра в этой плоскости возрастает и приближается к верхнему пределу или выходит за пределы поля допуска. В итоге выход годных для дальнейшей эксплуатации
корпусов букс невысок.
Задачей данного изобретения является повышение производительности и снижение
процента брака при восстановлении букс.
Указанная задача достигается тем, что в способе восстановления корпуса буксы железнодорожного вагона, включающем измерение диаметра внутренних посадочных поверхностей под подшипники в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, наплавку
слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности и их последующую механическую обработку, согласно изобретению, перед началом наплавки слоя металла на
наружные базовые поверхности прикладывают растягивающее усилие к внутренней посадочной поверхности под подшипники в плоскости, имеющей наименьший диаметральный
размер, при этом величину растягивающего усилия увеличивают до тех пор, пока размер
2
BY 15093 C1 2011.12.30
внутренней посадочной поверхности под подшипники в этой плоскости не превысит на
10-20 мкм величину наибольшего диаметрального размера в перпендикулярной плоскости, после наплавки снимают растягивающее усилие, измеряют диаметр внутренней посадочной поверхности под подшипники в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и
перед началом механической обработки наружных базовых поверхностей прикладывают
растягивающее усилие к внутренней посадочной поверхности под подшипники в плоскости, имеющей наименьший диаметральный размер, при этом величину растягивающего
усилия увеличивают до тех пор, пока размер внутренней посадочной поверхности под
подшипники в этой плоскости не превысит на 10-20 мкм величину наибольшего диаметрального размера в перпендикулярной плоскости. В процессе наплавки и механической
обработки через внутреннюю посадочную поверхность под подшипники пропускают
охлаждающую воздушную среду.
В процессе эксплуатации вагона каждый корпус букс подвергается действию постоянно изменяющихся статических и динамических нагрузок через наружные базовые поверхности, и под их действием они изнашиваются, а в материале буксы перераспределяются и
формируются различные внутренние напряжения. Вследствие высокой цены на новые
корпуса букс их подвергают восстановлению. Наличие внутренних напряжений с неизвестным законом распределения в материале корпуса буксы и сложность конструктивной
формы позволяют восстанавливать не все буксы с диаметральным размером внутренней
посадочной поверхности под подшипники, находящимся в пределах поля допуска. Все это
удорожает технологию восстановления и снижает процент выхода годных для дальнейшей эксплуатации букс. Предлагаемый способ позволяет снизить влияние налаживаемых
сваркой и последующей механической обработкой внутренних напряжений на изменение
формы и диаметральных размеров внутренней посадочной поверхности под подшипники
и учитывать физические особенности состояния материала, а также конструктивную форму корпуса буксы, подвергаемой восстановлению. По данному способу восстановлению
могут подвергаться корпуса букс как грузовых, так и пассажирских вагонов, а также различные корпуса, имеющие внутренние посадочные поверхности под подшипники и т.д.
Сущность изобретения поясняется иллюстрациями. На фиг. 1 представлена схема измерения внутренней посадочной поверхности под подшипники в корпусе буксы в двух
взаимно перпендикулярных плоскостях; на фиг. 2 представлена схема приложения растягивающего усилия к внутренней посадочной поверхности под подшипники в плоскости,
имеющей наименьший диаметральный размер; на фиг. 3 представлена наплавка слоя металла на наружные базовые поверхности; на фиг. 4 представлена схема механической обработки наружных базовых поверхностей после наплавки; на фиг. 5 представлена схема
подачи воздушной охлаждающей среды через внутреннюю посадочную поверхность под
подшипники; на фиг. 6 представлена приварка пластин к боковым базовым поверхностям
проплавными швами; на фиг. 7, 8 представлена схема измерения внутренней посадочной
поверхности под подшипники в корпусе буксы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях после восстановления.
Пример осуществления способа.
Восстановление по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. После
измерения диаметра внутренней посадочной поверхности 1 под подшипники в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, например, корпуса буксы грузового вагона при помощи нутромера 8 индикаторного типа с ценой деления 0,01 мм (размеры A и B, фиг. 1),
на торцовой поверхности корпуса буксы проводят две риски 2, указывающие расположение плоскости с минимальным диаметральным размером внутренней посадочной поверхности под подшипники. Затем в этой плоскости прикладывают растягивающее усилие P к
внутренней посадочной поверхности 1 под подшипники, при этом величину растягивающего усилия P увеличивают до тех пор, пока размер внутренней посадочной поверхности
1 под подшипники в этой плоскости A не превысит на 10-20 мкм величину наибольшего
3
BY 15093 C1 2011.12.30
диаметрального размера в перпендикулярной плоскости В, полученного при измерении
(фиг. 2). Так, корпус буксы грузового вагона с диаметром внутренней посадочной поверхности 1 под подшипники 250 мм имеет диаметральные размеры во взаимно перпендикулярных плоскостях 250,18 и 250,15 мм. Таким образом, в плоскости, имеющей
диаметральный размер 250,15 мм, прикладывается растягивающее усилие к внутренней
посадочной поверхности 1 под подшипники, при этом величина его увеличивается до тех
пор, пока величина диаметрального размера в этой плоскости не достигнет величины
250,2 мм, т.е. на 20 мкм больше, чем диаметральный размер 250,18, в перпендикулярной
плоскости. После чего производят наплавку слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности 3 корпуса буксы (фиг. 3), при этом во время наплавки может производиться прокачка охлаждающей воздушной среды от вытяжной вентиляции через
внутреннюю посадочную поверхность 1 под подшипники. Далее после остывания корпуса
буксы снимают действие растягивающего усилия и измеряют диаметральные размеры
внутренней посадочной поверхности 1 под подшипники в двух взаимно перпендикулярных плоскостях при помощи нутромера 8 индикаторного типа с ценой деления 0,01 мм.
Так, корпус буксы грузового вагона с диаметром внутренней посадочной поверхности под
подшипники 250 мм после наплавки имеет диаметральные размеры во взаимно перпендикулярных плоскостях 250,16 и 250,1 мм. Затем в плоскости, имеющей диаметральный
размер 250,1 мм, прикладывается растягивающее усилие к внутренней посадочной поверхности 1 под подшипники, при этом величина его увеличивается до тех пор, пока величина диаметрального размера в этой плоскости не достигнет величины 250,18 мм, т.е.
на 20 мкм больше, чем диаметральный размер 250,16 мм в перпендикулярной плоскости.
После этого производится механическая обработка всех наружных базовых поверхностей
3 корпуса буксы (фиг. 4), при этом во время обработки фрезерованием при помощи фрезы
4 может производиться прокачка охлаждающей воздушной среды от вытяжной вентиляции через внутреннюю посадочную поверхность 1 под подшипники (фиг. 5). Далее после
остывания корпуса буксы снимают действие растягивающего усилия и измеряют диаметральные размеры внутренней посадочной поверхности 1 под подшипники в двух взаимно
перпендикулярных плоскостях при помощи нутромера 8 индикаторного типа с ценой деления 0,01 мм. Так, корпус буксы грузового вагона с диаметром внутренней посадочной
поверхности под подшипники 250 мм после механической обработки всех наружных базовых поверхностей имеет диаметральные размеры во взаимно перпендикулярных плоскостях 250,17 и 250,13 мм. Затем в плоскости, имеющей диаметральный размер 250,13 мм,
прикладывается растягивающее усилие к внутренней посадочной поверхности под подшипники, при этом величина его увеличивается до тех пор, пока величина диаметрального
размера в этой плоскости не достигнет величины 250,19 мм, т.е. на 20 мкм больше, чем
диаметральный размер 250,17 мм в перпендикулярной плоскости. После этого производится приварка четырех пластин 5 по две с каждой стороны к боковым наружным базовым
поверхностям 6 четырьмя проплавными швами 7 через отверстия диаметром 10-12 мм в каждой пластине 5 (фиг. 6), при этом во время приварки пластин 5 может производиться прокачка охлаждающей воздушной среды от вытяжной вентиляции через внутреннюю
посадочную поверхность 1 под подшипники. Далее после остывания корпуса буксы снимают действие растягивающего усилия и измеряют диаметральные размеры внутренней
посадочной поверхности под подшипники в двух взаимно перпендикулярных плоскостях
при помощи нутромера 8 индикаторного типа с ценой деления 0,01 мм, а также осуществляя одновременно и отбраковку (фиг. 7, 8). Так, после восстановления букса должна иметь
диаметральный размер внутренней посадочной поверхности под подшипники в пределах
250,0150-250,2 мм. Применение данного способа восстановления корпусов букс грузовых
вагонов позволяет повысить выход годных для дальнейшей эксплуатации букс до 30 %.
4
BY 15093 C1 2011.12.30
Источники информации:
1. Шляпин В.Б., Павленко А.Ф., Емельянов В.Ю. Ремонт вагонов сваркой: Справочник. - М.: Транспорт, 1983. - С. 154-155.
2. Мотовилов К.В., Лукашук С.В., Криворудченко В.Ф., Петров А.А. Технология производства и ремонта вагонов: Учебник для вузов. - М.: Маршрут, 2003. - С. 229.
3. Технологическая инструкция на ремонт сваркой корпусов букс № ТИ-02/98 Рем ВК,
2000. - С. 6.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
5
BY 15093 C1 2011.12.30
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
6
BY 15093 C1 2011.12.30
Фиг. 8
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 577 Кб
Теги
by15093, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа