Из за чего возникает ползун на колесной паре
Опубликовано: 02.05.2024
Заклинивание колесных пар подвижного состава при торможении происходит из-за того, что сила трения колодок о бандаж превышает силу сцепления колес с рельсами.
Наиболее часто возникновение юза происходит при остановке и трогании поезда с места с неотпущенным тормозом. Коэффициент трения скольжения колес по рельсам меньше коэффициента трения тормозной колодки о колесо. Особенно опасно трогание с места с неотпущенным тормозом, когда при скорости движения до 5-8км/ч коэффициент трения между колесом и рельсом уменьшается в 2 раза. Восстановление вращения колеса становится практически невозможным.
Переход колесной пары из режима качения в положение скольжения при торможении на низких скоростях движения объясняется тем, что коэффициент трения между чугунной колодкой и колесом при скорости движения до 10-20км/ч в 1,8 раза больше, чем при скорости 60-80км/ч и, следовательно, тормозная сила значительно больше. Изменение коэффициента трения происходит из-за того что в первоначальный момент торможения преобладающим является взаимодействие шероховатостей трущихся поверхностей, через 1-2 минуты шероховатости сглаживаются и оплавляются, коэффициент трения снижается и преобладающим является молекулярное сцепление.
1. Основные причины возникновения юза колесных пар
1.1. Неисправности приборов тормозного оборудования подвижного состава:
неисправность тормозной рычажной передачи;
перекосы рычагов и тяг тормозной рычажной передачи;
неисправность воздухораспределителей и электровоздухораспределителей;
пропуск уплотнения крана вспомогательного тормоза в нерабочей кабине, пропуск диафрагмы реле давления, неисправность КЭБ и другие, приводящие к поступлению воздуха в ТЦ;
неисправности кранов машиниста № 254, 395;
неисправность авторежимов и авторегуляторов, когда происходит затягивание тормозной рычажной передачи без последующего ее роспуска при отпуске тормозов;
неисправность защиты от заклинивания колесной пары в режиме электрического торможения;
1.2. Неправильная регулировка приборов тормозного оборудования:
неправильная регулировка выходов штоков ТЦ с разницей больше нормы по сторонам тележки;
неправильное включение режимов воздухораспределителей;
неправильная регулировка пружин переключателя режимов торможения воздухораспределителя;
неправильная регулировка авторежимов;
неправильная регулировка пневматических выключателей управления;
неправильная регулировка зазоров между тормозной колодкой и поверхностью катания бандажа;
значительные утечки в тормозной магистрали и в уравнительном резервуаре.
1.3. Неправильное управление тормозами:
невыполнение требований типовых и местных инструкций по управлению тормозами;
неправильные действия машиниста при допущенной перезарядке тормозной магистрали и других нестандартных ситуациях;
длительное применение вспомогательного тормоза локомотива для снижения скорости порожняковых поездов с предельным давлением в тормозных цилиндрах;
применение вспомогательного тормоза локомотива без подачи песка при следовании по грязным рельсам, а в зимнее время при наличии изморози, куржака на рельсах;
торможение краном вспомогательного тормоза поворотом ручки крана сразу до 3-4 тормозные позиции с последующим возвратом на 1-2 тормозные позиции;
применение вспомогательного тормоза локомотива при экстренном торможении в один прием до давления в ТЦ 3,8-4,0кгс/см 2 ;
превышение величины первой ступени торможения или усиление торможения при скорости 20км/ч и менее;
применение режима торможения без учета факторов, влияющих на коэффициент сцепления колеса с рельсом;
неправильные действия при пользовании основными и дополнительными приборами безопасности, особенно при нарушении нормальной их работы.
1.4. Прочие причины:
следование с неотпущенным ручным тормозом подвижного состава;
неисправность буксовых подшипников, тягового привода, тягового электродвигателя, резинокордовой муфты, заклинивание привода подвагонного генератора и другие неисправности механической части подвижного состава, приводящие к заклиниванию колесной пары;
замерзание воздухопроводов, тормозных цилиндров, реле давления и других приборов;
засорение или замерзание сетчатых фильтров тормозных приборов.
недостаточная подвижность тормозной рычажной передачи из-за загустения смазки, наличия льда и снега;
перекашивание штоков или примерзание поршней ТЦ в заторможенном состоянии;
примерзание тормозных колодок к бандажам;
эксплуатация колесной пары с имеющимися «наваром» на поверхности катания колеса более 0,5мм, когда тормозная колодка, упираясь в него, заклинивает колесную пару;
разгрузка осей колесных пар при торможении из-за неровностей пути.
Дата добавления: 2019-07-15 ; просмотров: 486 ; Мы поможем в написании вашей работы!
1.1. Заклинивание колесных пар может происходить при исправном тормозном оборудовании, из-за нарушении правил управления тормозами. Образование ползунов происходит из-за того, что сила трения колодок о бандаж превышает силу сцепления колес с рельсом. Во время юза на поверхности катания бандажа образуется ползун, величина которого зависит от нагрузки на ось, скорости скольжения при движении поезда, расстояния движения колесной пары в заклиненном положении, состояния поверхности рельсов, коэффициента трения между колесом и рельсом.
Наиболее часто возникновение юза происходит при остановке и трогании поезда с места. Коэффициент трения скольжения колес по рельсам значительно меньше коэффициента трения тормозной колодки о колесо. Особенно опасен юз при трогании с места с не отпущенным тормозом, когда при скорости движения 5-10 км/ч коэффициент трения между колесом и рельсом уменьшается в 2 раза. Восстановление вращения колеса становится практически невозможно.
Переход колесной пары из режима качения в положение юза при низких скоростях движения объясняется также и тем, что коэффициент трения между чугунной колодкой и колесом при скорости движения 10-20 км/ч в 1,8 раза больше, чем при скорости 60-80 км/ч, а следовательно, тормозная сила значительно больше. Поэтому введено ограничение по давлению в тормозном цилиндре не свыше 1,0 кгс/см 2 при скорости 20 км/ч и ниже.
2. Основные причины образования ползунов на колесных парах локомотива:
- длительное применение вспомогательного тормоза локомотива для снижения скорости порожняковых, легковесных поездов и сплоток пересылаемых локомотивов, а также для стабилизации скорости поезда;
- применение вспомогательного тормоза локомотива без подачи песка при следовании по грязным, замазученным рельсам, а в зимнее время при наличии изморози, куржака;
- торможение краном вспомогательного тормоза поворотом ручки крана сразу на 5-6 тормозную позицию с последующим возвратом на 1-2 тормозную позицию;
- применение вспомогательного тормоза локомотива при экстренном торможении в один прием до давления в ТЦ 3,8-4,0 кгс/см2;
- следование с не отпущенным ручным тормозом локомотива;
- неправильная регулировка выходов штоков ТЦ с разницей больше нормы по сторонам тележек;
- неисправность тормозной рычажной передачи;
- неправильное включение режимов, неисправность воздухораспределителя;
- неисправность ТЭД, подшипников, зубчатой передачи, приводящие к заклиниванию колесной пары;
- недостаточная подвижность тормозной передачи, из-за загустения смазки, наличия льда и снега, перекашивания или примерзания поршней ТЦ в заторможенном состоянии, примерзания тормозных колодок к бандажам при длительных стоянках;
- пропуск уплотнения крана вспомогательного тормоза в нерабочей кабине, пропуск диафрагмы реле давления, неисправность КЭБ и другие, приводящие к поступлению воздуха в ТЦ;
- применение рекуперации при неисправности защиты от юза, максимально реализуемый ток рекуперации при малых скоростях;
- неправильное управление автотормозами при сбое в работе приборов безопасности.
3. Последствия юза и образования ползунов на колесных парах:
- при глубине ползуна 1,0-1,5 мм при торможении колесная пара вновь остановится на ползуне с дальнейшим углублением. При глубине ползуна 2,5-3,0 мм колесная пара самостоятельно выйти с юза не может, даже при полном отпуске тормоза;
- при ползуне глубиной 2,0 мм сила удара колеса о рельс при скорости 40 км/ч достигает 45 тс, что приводит к сколам, трещинам в рельсах, особенно при низких температурах. При температуре наружного воздуха ниже минус 100 С и выявлении в пути следования колесной пары с ползуном 2,0 мм и более, перегон закрывается для осмотра рельс работниками пути;
- при следовании подвижного состава с ползуном 6-12 мм и более приводит к срезу рельсовых шунтов, болтов стрелочных переводов. При следовании колесной пары юзом происходит
затягивание металлической пленкой изолированных стыков рельсовых соединений, что приводит к нарушению рельсовых цепей.
Резкие динамичные удары колеса с ползуном о рельс приводят к разрушению подшипников, разрыву болтов крепления шапок, кожухов, песочных труб и других деталей на локомотиве с падением их на путь.
4. Меры по предотвращению образования ползунов на локомотивах.
4.1. Тормозные колодки должны равномерно отстоять от поверхности катания бандажа с зазором не менее 5 мм и не более 10 мм. Разница зазоров по концам одной колодки от бандажа должна быть не более 5 мм,
4.2. Выхода штоков ТЦ должны быть при выходе локомотива из депо 75-100 мм, в эксплуатации до 125 мм. Разница выходов штоков ТЦ по сторонам одной тележки должна быть не более 15 мм. Чем меньше величина выхода штока ТЦ, тем больше усилие при торможении создают тормозные колодки на колесную пару. Большой выход штоков ТЦ (более 125мм) при торможении создает динамический удар колодок о колесную пару с двух сторон, что может привести к остановке вращения колесной пары на загрязненных рельсах с последующим юзом.
Выход штока ТЦ и зазоры между колодкой и бандажом регулируются вращением регулировочного винта тормозной тяги. По мере износа бандажей на плановых видах ремонта и технического обслуживания производят перестановку валиков в соответствующие отверстия тяг. Зазоры между колодкой и бандажом по концам колодки регулируют разворотом тормозных башмаков на валиках с помощью пружин и упорных болтов.
4.3. Торможение краном вспомогательного тормоза локомотива начинать поворотом ручки крана в сторону I тормозной позиции до давления в ТЦ 0,5-0,8 кгс/см 2 . Для плавного подвода тормозных колодок к колесным парам, выдержать 5-7 сек. последующим увеличением давления в ТЦ локомотива до требуемой величины;
4.4. В зимнее время при длительных стоянках периодически отпускать и затормаживать локомотив краном вспомогательного тормоза во избежание застывания тяг и примерзания поршней у тормозных цилиндров. Проверять работу тормоза локомотива на отпуск, прилегание тормозных колодок и их отход от бандажей. Очищать ото льда, грязи и снега тормозную рычажную передачу локомотива.
4.5. При приемке электровоза ВЛ11 и ВЛ11М проверить работу отпускного клапана КЭП-9:
- отпустить вспомогательный тормоз локомотива и снизить давление краном машиниста на 1,2-1,5 кгс/см 2 ;
- при нахождении ручки крана машиниста в IV положении нажать на ножную педаль КН-2 с выдержкой 8-10 с;
- помощнику машиниста проверить срабатывание воздухораспределителей на торможение (по выходам штоков ТЦ), а затем на отпуск.
5. Порядок действия при обнаружении в пути следования повреждения поверхности катания колес.
5.1. При наличии ползуна на колесных парах локомотива допускается его следование без отцепки от поезда до ближайшей станции со скоростью:
| Колесная пара | Глубина ползуна, мм | Допускаемая скорость, км/ч |
| локомотива | 1 - 2 | |
| 2 - 4 | ||
| более 4 | локомотив при этом отцепляется от поезда, а колёсная пара исключается из вращения. |
Глубина ползуна измеряется абсолютным шаблоном. При отсутствии шаблона допускается на остановках в пути следования определять по его длине:
В процессе эксплуатации на колесных парах возникают раличные дефекты, которые должны быть своевременно выявлены и устранены (чаще всего путем замены колесной пары).
Неисправности колесных пар, такие, как ползуны (выбоины), навары, неравномерный прокат легко обнаруживаются при встрече поезда с ходу. Наличие на поверхности катания ползунов и наваров вызывает при каждом обороте колесной пары характерный удар колеса о рельсы.
Прокат колеса является естественным следствием механического взаимодействия колеса с рельсами и тормозными колодками, в результате чего изнашивается профиль колеса. Восстановление профиля катания достигается при обточке, но при этом уменьшается толщина обода колеса. В процессе эксплуатации колесной пары за счет пластической деформации поверхностных слоев металла обода образуются наплывы на скосе наружной грани колеса. При неравномерном прокате происходит биение колесной пары и, за счет этого увеличенные и более частые колебания рессорных комплектов, слышны удары деталей рычажной передачи о детали тележки и рамы вагона, что влечет за собой вибрацию рамы тележки.
Прокат измеряется абсолютным шаблоном на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса, т.е. в наиболее изнашиваемой части по кругу катания. Для определения размера проката шаблон накладывается на профиль поверхности катания колеса до совмещения вертикальной грани шаблона с внутренней гранью колеса, а опорная скоба опирается на вершину гребня. Опустив измерительную ножку до соприкосновения с поверхностью катання, проката прочитывают на вертикальной шкале шаблона. При наличии неравномерного проката он измеряется в нескольких местах по диаметру колеса и учитывается максимальное значение, а также разница между максимальным и минимальным значениями.
Этим же шаблоном измеряют ползун на поверхности катания. Для этого шаблон устанавливают, так же как и при измерении проката. Измерительная ножка шаблона опускается по вертикали над самым глубоким местом ползуна. Глубина ползуна определяется как разница между величинами углубления и проката. При этом измерительная ножка должна оставаться на неизменном расстоянии от внутренней грани обода колеса.
Абсолютным шаблоном измеряют также толщину гребня, которая замеряется на расстоянии 18 мм от его вершины с помощью горизонтального движка и должна быть в пределах установленных норм. Но, помимо этого, гребень может иметь большой вертикальный износ (подрез), который определяется отсутствием зазора между вертикальной гранью движка специального шаблона и гребнем колеса на высоте 18 мм.
Кроме того, проверяя колесные пары после остановки поезда, необходимо убедиться в отсутствии любого размера поперечных трещин и раковин в ступице, диске, гребне, ободе колеса, оси. Размеры проката, выщербины кольцевых выработок на поверхности катания колеса, глубина поверхностного откола наружной грани обода колеса и протертости на средней части оси, толщина и ширина обода, длина продольной трещины и т.д. не должны превышать допустимыx норм. К продольным трещинам относятся такие, которые расположены под углом менее 30 градусов к продольной образующей оси, а к поперечным - если этот угол более 30 градусов. Признаками наличия трещин являются вздутие над ними краски, концентрация инея и скопление пыли или ржавчины в виде валика. Чтобы окончательно убедиться в наличии трещины, место предполагаемого ее расположения следует осторожно очистить от инея, пыли, ржавчины или краски и проверить магнитным щупом. Доказательством наличия трещины служит в этом случае обнаруженная с его помощью металлическая пыль.
В дополнении к проверке магнитным щупом и особенно в случае, если обнаружена металлическяя пыль, обследуемое место следует зачистить металлической щеткой и внимательно осмотреть с помощью лупы.
Толщину обода колеса измеряют толщиномером в наиболее изнашиваемой плоскости круга катания. Поэтому измерительная ножка также устанавливается на расстоянии 70 мм от линейки. Шаблон линейкой плотно прижимается к внутренней грани обода колеса, а выступ в нижней части линейки при этом заводится под внутреннюю поверхность обода и затем измерительная ножка подводится до соприкосновения с поверхностью катания колеса при помощи движка. Размер толщины обода колеса определяется по шкале линейки.
Толщиномером можно измерить также глубину ползунов, выщербин, высоту наваров. Размеры этих дефектов определяются как разница между толщиной обода в местах расположения этих дефектов и толщиной обода на таком же расстоянии от внутренней грани обода колеса, но в том месте, где их нет.
При контроле технического состояния колесных пар необходимо также обращать внимание на наличие признаков ослабления и сдвига ступицы колеса подступичной части оси. На ослабление ступицы указывает выступившая ржавчина или масло в месте соединения оси со ступицей, разрыв краски по всему периметру этого соединения. При сдвиге в наружую сторону у ступицы появляется узкая полоска, имеющая цвет, резко отличающийся от цвета средней части оси, а если сдвиг внутрь, то происходит вспучивание краски вокруг ступицы колесной пары.
Вагоны, у которых выявлены недопускаемые неисправности колесных пар или выходящие за пределы допуска, от поезда отцепляются и направляются для смены колесных пар. Исключение составляет навар, который в грузовых поездах, а также в пассажирских, обращающихся со скоростью не выше 120 км/ч, допускается устранять абразивным кругом. При этом на зачищенном месте не должно быть трещин, а углубление допускается не более 0,5 мм; переход от зачищенной поверхности к незачищенной следует делать плавным; зачищенная поверхность должна располагаться заподлицо с прилегающими бездефектными участками.
- Ползун (лыска) — повреждение поверхности катания колёс рельсовых транспортных средств (трамваев, подвижного состава железных дорог и метрополитена) относительно оси вращения, выражающееся в появлении на круговой поверхности катания плоского места. Наиболее распространённой причиной появления ползуна является блокирование колёс при движении (юз), что приводит к истиранию поверхности катания и образованию на ней плоского участка.
Основная опасность ползуна заключается в том, что из-за него на колесе создаётся несимметричность поверхности катания и при прохождении ползуна над рельсом колёсная пара словно молот бьёт с высоты ползуна по рельсовому пути, разрушая его. А также сторона колёсной пары с ползуном начинает «отставать» от исправной стороны, что может привести к разрушению буксовых узлов и сходу состава.
Согласно ПТЭ, не допускается выпускать в эксплуатацию и к следованию в поездах железнодорожный подвижной состав, если ползун (выбоина) на поверхности катания у локомотивов, моторвагонного и специального подвижного состава, а также у тендеров паровозов и вагонов с роликовыми буксовыми подшипниками более 1 мм, а у тендеров с подшипниками скольжения более 2 мм.
При обнаружении в пути следования у вагона, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава или тендера с роликовыми буксовыми подшипниками, ползуна глубиной более 1 мм, но не более 2 мм разрешается довести такой вагон (тендер) без отцепки от поезда (пассажирский со скоростью не свыше 100 км/ч, грузовой — не свыше 70 км/ч) до ближайшего пункта технического обслуживания, имеющего средства для замены колесных пар.
При величине ползуна у вагонов, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава, от 2 до 6 мм, у локомотива и моторного вагона моторвагонного подвижного состава, а также специального самоходного подвижного состава от 1 до 2 мм допускается следование поезда, со скоростью 15 км/ч, а при величине ползуна у вагонов, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава, свыше 6 до 12 мм и свыше 2 до 4 мм у локомотива и моторного вагона моторвагонного подвижного состава, а также специального самоходного подвижного состава — со скоростью 10 км/ч, до ближайшей станции, где колесная пара должна быть заменена.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Tракмобиль (англ. Trackmobile) — модельный ряд самодвижущихся машин, выполняющих транспортные работы с вагонами, перемещающихся между железнодорожными путями на пневматических колёсах и использующих увеличение сцепного веса за счёт переноса части веса вагона на собственные оси. Производится компанией Trackmobile,LLC в США. Тракмобиль стал первым в мире выпускаемым серийно специализированным маневровым устройством (вагонным тягачом) на комбинированном автомобильно-железнодорожном ходу.
ЭС1 (ЭС1П) / ЭС2Г (ЭС2ГП) (Электропоезд Сименс, 1-й / 2-й тип, Городской, «Премиум») — семейство пассажирских электропоездов с общим коммерческим названием «Ласточка». Создано на основе платформы Siemens Desiro для ОАО «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД»). Электропоезда ЭС1 и ЭС1П — двухсистемные (постоянного тока 3 кВ и переменного тока 25 кВ), ЭС2Г и ЭС2ГП — постоянного тока 3 кВ.
От исправного состояния колесных пар локомотива зависит безопасность движения поездов. Характерными неисправностями их являются: износ бандажей — прокат, выбоины или ползуны, подрез гребня; ослабление бандажа, колесного центра, зубчатого колеса; трещины, вмятины, отколы зубьев зубчатого колеса; трещины, риски, забоины, вмятины на шейках оси и др. Выбоины или ползуны на поверхности катания бандажа образуются вследствие заклинивания колесных пар при неправильном торможении, разрушении роликоподшипников, заклинивании зубчатой передачи. Вертикальный подрез гребня и остроконечный накат возникают при неправильной установке колесных пар в раме тележки или работе тепловозов на участках с кривыми малого радиуса. При перекосе колесной пары в раме происходит набегание на рельс гребня бандажа отстающего колеса и поперечное скольжение бандажа по рельсу.
При движении локомотива происходит износ бандажей по кругу катания, называемый прокатом. На поверхности катания бандажей могут быть трещины, плены, раковины и выщербины. Под раковинами понимаются пороки металлургического происхождения в виде неметаллических включений (песка, шлака) внутри металла и пустот от усадки металла при неравномерном остывании, выходящих на поверхность катания колеса по мере его износа. Выщербины — это выкрашивание кусочков металла на поверхности катания колеса, возникающие в следствии технического износа. Ослабление бандажа на колесном центре происходит при недостаточном натяге, нарушении температурного режима при посадке бандажа (неравномерный нагрев, быстрое остывание), а также при заклинивании колесных пар при торможении. Ослабление посадки колесного центра или зубчатого колеса на оси возникает, как правило, при нарушении их напрессовки. Дефекты зубьев в зубчатой передаче возникают вследствие частого боксования колесных пар, износа в зубьях и нарушениях зацепления, загрязнения и недостатка смазки в тяговом редукторе. Трещины и плены на поверхности оси образуются из-за скрытых пороков металла (пустот, неметаллических включений, микротрещин) и усталости металла от значительной знакопеременной нагрузки, действующей на ось. Риски, забоины, вмятины на оси — результат неосторожного обращения в процессе перемещения, при хранении колесных пар, неправильного монтажа и проворачивания внутренних колец роликоподшипников, загрязнения и недостаточного количества смазки.
При взаимодействии пути и подвижного состава возникают контактные напряжения в точках соприкосновения колес с рельсами.
В результате этих напряжений при движении колес по рельсам происходит естественный износ трущихся поверхностей, а также их упругие и пластические деформации и усталостные разрушения.
Ось колесной пары работает под воздействием больших статистических и динамических нагрузок и подвергается знакопеременным напряжениям изгиба.
Кроме того, она испытывает дополнительные напряжения сжатия в местах прессовых соединений с колесами и воспринимает удары от рельсов при наличии дефектов на поверхности катания колес и на стыках.
На работоспособность оси влияют различные технологические нарушения при ее изготовлении и обработке. Сочетание ряда этих факторов способствует возникновению в оси местных перенапряжений, которые совместно с усталостными явлениями приводят к образованию трещин.
При достижении установленных величин износа или появлении повреждений, угрожающих безопасности движения, колесные пары изымают из эксплуатации для ремонта или исключают из инвентаря.
Правилами технической эксплуатации железных дорог СНГ не допускаются к следованию в поездах вагоны с поперечной трещиной в любой части оси колесной пары, а также при наличии износов и повреждений, нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижного состава.
К числу таких неисправностей относятся:
- прокат по кругу катания более допускаемых размеров,
- износ гребня до предельно допустимой толщины его,
- вертикальный подрез и остроконечный накат,
- толщина и ширина обода колеса менее допустимых размеров, а также местное уширение,
- дефекты на поверхности катания в виде ползунов, выщербин, кольцевых выработок больше допускаемых.
Изымаются также из эксплуатации колесные пары, у которых обнаружены трещины в любой части колеса, продольные трещины в осях более допустимых размеров, задиры шеек и предпоступичных частей, предельная протертость на средней части оси, следы контакта с электродом или электросварочным проводом, расстояние между внутренними гранями колес больше или меньше допустимого, сдвиг или ослабление ступицы колеса на оси.К неисправностям цельнокатаных колес относят износы, дефекты поверхности катания, трещины и изломы.
Износ поверхности катания колеса является следствием естественного, нормального изнашивания и истирания тормозными колодками. В обычных условиях возникает равномерный прокат (кольцевая выработка).
Прокат-нормальный, естественный в эксплуатации износ поверхности катания колеса, происходящий в результате его деформации и истирания от рельсов и тормозных колодок.Прокат ухудшает плавность хода в кривых участках пути, вызывая дополнительное буксование, а следовательно, и повышенный износ колесной пары, и при максимальном его значении возникает опасность схода на стрелочных переводах.
Если поверхность катания обладает неодинаковым сопротивлением пластическим деформациям из-за местной неоднородности металла или неравномерно разупрочняется от нагрева при торможении или поверхностные дефекты развиваются по-разному, то образуется неравномерный прокат.
Характерные признаки неравномерности проката — местный наплыв на наружную грань, сужение фаски, смятие фаски, местное уширение дорожки качения.
При несимметричной насадке колес на ось, значительной разнице диаметров колес, - перекосах рамы тележки или неправильной установке колесной пары в тележке, а также под воздействием центробежной силы при длительном следовании вагона по участкам пути с крутыми кривыми у колесной пары колеса изнашиваются по-разному.
При этом появляются тонкий гребень, вертикальный подрез гребня и остроконечный накат. В последнем случае износ гребня сопровождается активной пластической деформацией металла от основания к вершине гребня из-за высокого контактного давления в месте взаимодействия его с головкой рельса.
Приостроконечном накате гребень становится тонким и острым и характеризуется выступом на сопряжении подрезанной части его с вершиной.
Разрушение поверхности катания смятием под многократным воздействием нормальных сил, когда направление деформации идет от круга катания на фаску, приводит к круговому наплыву металла, выходящему за наружную грань обода.
Кольцевые выработки на поверхности катания возникают под воздействием неметаллических тормозных колодок из-за их склонности к наволакиванию продуктов износа в условиях повышенной влажности.
В результате изнашивания в процессе эксплуатации и потерь металла при обточках поверхности катания обод колеса становится предельно тонким, а обточка внутренних граней колес может привести к минимально допустимой ширине обода.
К дефектам поверхности катания относят ползуны (плоские места), которые появляются в результате скольжения (юза) колеса по рельсу при заклинивании колесных пар вследствие действия неисправных тормозных устройств вагона, неправильного управления тормозами с локомотива или при контакте со съемным башмаком на сортировочной горке.
Ползуны крайне опасны. Они вызывают сильные удары колес о рельсы при движении вагонов. Так, колесо с ползуном глубиной 3 мм при движении груженого грузового вагона со скоростью 70 км/ч вызывает удар по рельсам, равнозначный удару от падения груза массой 100 кг с высоты 1 м.
При торможении в условиях нагрева и воздействия холодного воздуха на поверхности катания образуются местные очень твердые очаги в виде светлых (отбеленных) пятен овальной формы.
Интенсивная пластическая деформация сильно нагретого металла при кратковременном заклинивании вызывает смещение верхних слоев поверхности катания (навар).
Характерными дефектами поверхности катания являются выщербины — выкрошившиеся участки, иногда с наличием трещин или расслоений, идущих з глубину металла.
Выщербины различают по причинам возникновения. Одни выщербины развиваются по следам ползунов, светлым пятнам и «наварам». Они появляются из-за структурных изменений металла, возникают в результате образования микротрещин, особенно характерных для отбеленного слоя. Глубина таких выщербин редко достигает 3 мм.
Другие выщербины являются следствием усталостных поверхностных разрушений, а также развития небольших усталостных трещин с последующим отслоением или отрывом кусочков металла. Усталостные трещины образуются под действием долговременных многократно повторяющихся контактных нагрузок. Внутри усталостныхвыщербин часто бывают трещины, идущие в глубину под острым углом к поверхности катания.
Глубина выщербин может доходить до 15—20 мм. Возникают выщербины также из-за выкрашивания поперечных термотрещин, возникающих вследствие нагрева колес тормозными колодками. Выщербины имеют параллельные грани, расположенные поперечно поверхности катания. Размещаются группами.
Внутренние дефекты металлургического происхождения приводят к местному уширению обода колеса — раздавливанию его в зоне фаски или к поверхностному отколу у наружной грани. Откол кругового наплыва горочными замедлителями также относят к дефектам поверхности катания.
Трещины и изломы в ободе, диске и ступице колеса являются следствием дефектов металлургического и прокатного производства — неудовлетворительной термообработки, неметаллических включений и расслоений металла, неровностей от прокатки, а также возникают от действия ударных сил. Скрытые дефекты в колесах часто обнаруживаются при обработке резанием. Неисправности оси подразделяют на износы, трещины и изломы и др.
Они могут появиться вследствие нарушения технологии изготовления и ремонта осей, неправильного формирования колесных пар и монтажа буксовых комплектов, низкого качества подшипников, неправильной экплуатации колесных пар, а также из-за усталостных разрушений металла.
Износы осей в условиях нормальной работы являются естественными износами. Но и при этом при подшипниках скольжения образуются сверхдопустимые конусность и овальность шейки, а неправильная подгонка подшипников приводит к неравномерному износу галтелей и маломерности буртов.
Несоблюдение допусков при сборке букс, как с роликовыми, так и с подшипниками скольжения, отсутствие или недостаток смазки, попадание в буксу посторонних предметов нарушают нормальные условия трения скольжения или качения. Шейка входит в непосредственный контакт с трущимися деталями или их осколками, быстро нагревается.
На ее поверхности появляется недопустимый износ в виде круговых рисок, переходящих в глубокие рваные задиры. При подшипниках скольжения причиной нагрева букс могут быть неметаллические включения в баббитовую заливку, попадание песка и пыли в буксу. При роликовых подшипниках риски и задиры могут появиться вследствие проворачивания внутренних и лабиринтных колец из-за недостаточности натяга или их ослабления при начавшемся нагреве букс.
Продольные риски на шейках возникают при запрессовке и распрессовке закрепительных втулок с плохо зачищенными кромками на разрезах втулок. Протертость на средней части оси происходит от трения во время торможения рычагов и горизонтальных тяг неотрегулированной тормозной рычажной передачи.
Многократные проточки при ремонте приводят к уменьшению диаметров оси в любой ее части и увеличению длины шеек.
Поперечные трещины в осях наиболее опасны, могут привести к излому осей. Излом шейки происходит и от перегрева в случае несвоевременного выявления греющихся букс.
Основными причинами происхождения поперечных трещин являются усталостные явления. Но они появляются также вследствие перегрузки вагона, крушений и аварий, наличия недопустимых дефектов на поверхности катания колес.
На возникновение трещин в галтелях влияют повышенные напряжения в них при неравномерном износе, когда теряется плавность закругления и появляются концентраторы напряжений, а в подступичных частях неудовлетворительно качество формирования.
На средней части оси наблюдаются поперечные, продольные и наклонные трещины, являющиеся следствием наличия в верхних слоях металла неметаллических включений, закатов, плен, забоин. Когда наклонные трещины составляют с горизонтальной осевой линией угол 30° и менее, то они относятся к продольным, а если угол наклона более 30°, то трещина считается поперечной.
Прочими неисправностями оси считают: цвета побежалости на шейке оси — следы перегрева буксы, сварочные ожоги — следы касания электродом или оголенным проводом, что может привести к образованию трещин из-за структурных изменений металла оси, намины на шейке от закрепительной втулки или внутреннего кольца роликового подшипника, забоины и вмятины, возникающие при небрежной транспортировке и складировании, изогнутость оси из-за пластической деформации от ударов при крушениях и авариях, разработка центрового отверстия, повреждение торцового крепления роликовых_подшипников.
Неисправности колесных пар включают в себя признаки ослабления ступицы и ее сдвиг на оси, овальность и эксцентричность колес по кругу катания и разность диаметров колес на одной колесной паре более допускаемых норм, а также несоответствие установленным допускам расстояния между внутренними гранями колес.
Износ гребня образуется от соприкосновения с рельсом вследствие извилистого движения колёсной пары на прямых участках пути и при прохождении вагона по кривым.
| Пассажирские вагоны | Наименьшая толщина при ремонте, мм | ||
| заводском | деповском | текущем | текущем |
| отцепочном | безотцепочном | ||
| обращающиеся в поездах со скоростью свыше 120 до 140 км\ч | |||
| обращающиеся в поездах со скоростью свыше 140 до 160 км\ч | |||
| обращающиеся в поездах со скоростью до 120 км\ч |
Допускаемая толщина гребня колёс, измеренная на расстоянии 18 мм от его вершины, при подкатке колёсных пар под вагоны, выпускаемые из деповского, текущего оценочного ремонтов, а так же у вагонов, находящихся в эксплуатации, приведена в таблице 2.
| Пассажирские вагоны | Толщина гребня при ремонте, мм | ||
| заводском | деповском | текущем | |
| обращающиеся в поездах со скоростью свыше 120 до 140 км\ч | 30-33 | 30-33 | 28-33 |
| обращающиеся в поездах со скоростью свыше 140 до 160 км\ч | 32-33 | 32-33 | 30-33 |
Трещины чаще всего возникают в подступичной части оси с внутренней стороны ступицы колеса и реже в средней части. Причиной появления трещин в осях могут служить удары, испытываемые колёсной парой при неудовлетворительном качестве формирования колёсной пары, при погрузке и разгрузке колёсных пар.
Если при формировании колёсной пары ступица колеса или подступичная часть оси будет обработана с большой конусностью или овальностью, то после напрессовки колеса усилие, удерживающее его на оси, будет распределяться неравномерно по подступичной части, что вызовет местные напряжения в оси, способствующие появлению трещин. Отсутствие фаски на внутренней грани ступицы колеса также может явиться причиной появления трещины.
Возникновение трещин на средней части оси объясняется главным образом наличием в верхнем слое металла неметаллических включений, плен, закатов, забоин и других пороков.
Трещины в осях выявляют дефектоскопами, а в эксплуатации под вагонами - наружным осмотром по признакам, к которым относятся иней, вздувшаяся краска, а так же скопление пыли в виде валика под трещиной. При обнаружении в оси поперечной трещины колёсную пару бракуют.
Протёртость оси колёсной пары в средней части вызывается неправильной сборкой и регулировкой рычажной передачи тормоза. В эксплуатации такая потёртость допускается на глубину не более 2,5 мм, а при выпуске вагонов из периодического ремонта – не более 2 мм. Потёртость в предступичной части появляется от трения стенок заднего выреза буксы об ось при неправильной сборке буксового узла и других причин.
Изогнутость оси возникает в результате несоблюдения требований при её изготовлении и повреждений в эксплуатации. Для определения изогнутости оси у сформированной колёсной пары измеряют расстояния между внутренними гранями ободьев колёс в четырёх диаметрально противоположных точках. Наличие разности этих расстояний в двух диаметрально противоположных точках более 2мм свидетельствует об изогнутости оси или неисправности колеса.
Ослабление и сдвиг колеса на оси могут произойти от неправильного натяга, допущенного при напрессовке колеса на ось, грубой и неправильной расточки ступицы колеса и обточки подступичной части оси. Признаками ослабления насадки ступицы является выступление ржавчины или масла у ступицы с внутренней стороны колеса, трещина краски по всему периметру в соединении со ступицей.
Сдвиг колеса на оси или неправильную напрессовку его определяют измерением в четырёх точках расстояния между внутренними гранями колёс и несоответствием этого расстояния установленным размерам.
При наличии признаков ослабления прочность посадки колеса на оси проверяют на гидравлическом прессе. Если сдвиг колеса от середины в сторону шеек при усилии 75-85тс не произошёл, колёсная пара признаётся годной к эксплуатации. Кольцевые трещины в диске колеса могут появляться от тугой запрессовки последнего на ось. Колёсные пары с трещинами в ободьях и дисках цельнокатаных колёс не допускаются к эксплуатации.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Читайте также: