RU2214899C2

RU2214899C2 - Method for making carrying parts of cargo cars

Info

Publication number: RU2214899C2
Application number: RU2001133755/02A
Authority: RU
Inventors: С.И. Попов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КОРУД"
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-10-27

Abstract

FIELD: railway rolling stock, particularly manufacture of carrying cast parts of cargo cars. SUBSTANCE: method comprises steps of casting wear resistant cover plates; cleaning them; removing flaws; heat treating them; mounting them onto supporting surfaces and performing quality control; mounting wear resistant cover plates at upsetting by action of distributed static load until achieving their close abutting to supporting surfaces; then determining position of outer surfaces of wear resistant cover plates relative to measurement bases and realizing elastoplastic deformation of part by cross bending of it according to pattern of operational loading until predetermined value of total deformation in direction of loading not causing residual deflection of supporting surfaces out of allowance for dimensional accuracy and providing in mostly stressed zones residual stresses with sign opposite to sign of stresses caused by operational load; securing cover plates to walls joined with supporting surfaces; after releasing part evaluating its carrying capability according to maximum static load and residual deformation value. EFFECT: possibility for increasing operational capability of cast carrying parts while taking into account wear degree of their supporting surfaces and fatigue resistance of cracking zones. 2 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к изготовлению литых несущих деталей грузовых вагонов. The invention relates to railway rolling stock, in particular to the manufacture of cast bearing parts of freight cars.

Известен способ изготовления несущих деталей с опорными поверхностями по патенту 2116182 (БИ 21, 98 г.), при котором на опорной поверхности детали получают износостойкий слой путем осаживания при температуре ковки накладки из износостойкого железоуглеродистого сплава. Осадку производят равномерно распределенной статической нагрузкой до толщины, равной отклонению положения опорной поверхности от номинального размера в направлении приложения нагрузки и после охлаждения до температуры 350^oС производят приварку накладки по линии ее сопряжения с опорной поверхностью детали.A known method of manufacturing load-bearing parts with abutment surfaces according to patent 2116182 (BI 21, 98), in which a wear-resistant layer is obtained on the abutment surface of a part by deposition of a wear-resistant iron-carbon alloy pad at the forging temperature. The draft is produced by a uniformly distributed static load to a thickness equal to the deviation of the position of the supporting surface from the nominal size in the direction of application of the load, and after cooling to a temperature of 350 ^o C, the lining is welded along the line of its interface with the supporting surface of the part.

Недостатком этого способа является нерентабельность применения прессового оборудования для упрочнения отдельно взятой зоны. Кроме этого, при повреждении износостойкого слоя в эксплуатации восстановление опорной поверхности требует применения аналогичного оборудования, которым не оснащены вагоноремонтные предприятия. The disadvantage of this method is the unprofitability of the use of press equipment for hardening a single zone. In addition, if the wear-resistant layer is damaged in operation, restoration of the supporting surface requires the use of similar equipment that car repair enterprises are not equipped with.

Известен также способ упрочнения деталей по а.с. 1157087 (БИ 19, 1985 г. ), при котором литые несущие детали грузовых вагонов упрочняют в наиболее напряженных в эксплуатации зонах статическим нагруженнием до появления в этих зонах остаточных пластических деформаций 0,1-0,3%. Способ позволяет повысить живучесть и выносливость деталей, однако трудно реализуем в условиях массового производства из-за сложности определения величины локальных деформаций в местах концентрации напряжений. There is also known a method of hardening parts by and.with. 1157087 (BI 19, 1985), in which the cast load-bearing parts of freight cars are strengthened in the most stressed areas by static loading until residual plastic deformations of 0.1-0.3% appear in these areas. The method allows to increase the survivability and endurance of parts, however, it is difficult to implement in conditions of mass production due to the complexity of determining the magnitude of local deformations in places of stress concentration.

Целью изобретения является повышение работоспособности литых несущих деталей как по износу опорных поверхностей, так и по сопротивлению усталости трещиноопасных зон. The aim of the invention is to improve the health of cast bearing parts as the wear of the bearing surfaces, and the fatigue resistance of crack zones.

Сущность разработанного способа заключается в том, что осуществляют отливку, очистку, исправление дефектов, термообработку, установку на опорные поверхности износостойких накладок и контроль качества. Износостойкие накладки устанавливают с осаживанием распределенной статической нагрузкой до плотного прилегания к опорным поверхностям. Затем определяют положение наружных поверхностей износостойких накладок относительно измерительных баз и производят упругопластическое деформирование детали поперечным изгибом по схеме эксплуатационного нагружения до заданной величины общей деформации в направлении нагружения, не вызывающей остаточного отклонения опорных поверхностей за пределами допуска на размерную точность и обеспечивающей появление в наиболее напряженных зонах остаточных напряжений, противоположных по знаку напряжениям от эксплуатационной нагрузки. Закрепляют накладки на стенках, сопряженных с опорными поверхностями, в прижатом состоянии. После разгрузки детали судят по значениям максимальной статической нагрузки и остаточной деформации о ее несущей способности. The essence of the developed method lies in the fact that they carry out casting, cleaning, correction of defects, heat treatment, installation of wear-resistant linings on the supporting surfaces and quality control. Wear-resistant pads are installed with upsetting by a distributed static load until they fit snugly against the supporting surfaces. Then, the position of the outer surfaces of the wear-resistant plates relative to the measuring bases is determined and elastoplastic deformation of the part is carried out by transverse bending according to the operational loading pattern to a predetermined total strain in the loading direction, which does not cause residual deviation of the bearing surfaces outside the dimensional accuracy tolerance and ensures that residual stresses opposite in sign to stresses from operational load. Fix the pads on the walls associated with the supporting surfaces, in the pressed state. After unloading, parts are judged by the values of maximum static load and permanent deformation of its bearing capacity.

Существенность отличительных признаков заключается в следующем. Несущие детали железнодорожного подвижного состава работают в условиях высокой циклической нагруженности и сухого трения с взаимодействующими деталями. Повреждаемость в эксплуатации этих деталей усталостными трещинами и износом обусловлена несовпадающими причинами и повысить долговечность всех зон одним методом невозможно. The significance of the distinguishing features is as follows. Bearing parts of railway rolling stock operate in conditions of high cyclic loading and dry friction with interacting parts. Damage to the operation of these parts due to fatigue cracks and wear due to mismatching factors and it is impossible to increase the durability of all zones with one method.

Совмещение в одном технологическом процессе изготовления операций упрочнения трещиноопасных зон, повышения износостойкости опорных поверхностей и неразрушающего контроля деталей по статической прочности, обеспечиваемое разработанным техническим решением, позволяет не только продлить срок безотказной работы, но и снизить затраты при изготовлении и повысить ремонтопригодность при эксплуатации. The combination of hardening of cracked areas in one manufacturing process, increasing the wear resistance of the bearing surfaces and non-destructive testing of parts by static strength, provided by the developed technical solution, allows not only to extend the uptime, but also to reduce manufacturing costs and increase maintainability during operation.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

У боковой рамы тележки грузового вагона (фиг.1) после отливки, очистки, исправления дефектов и термообработки определяют величину отклонения надбуксовых опорных поверхностей от измерительной базы, за которую принимается горизонтальная полка рессорного проема. Толщина износостойкой накладки, например из стали 30 ХГСА, определяется с учетом припуска на механическую обработку и остаточного прогиба после упругопластического деформирования, принимаемого равным 1/3 от величины допуска на отклонение надбуксовых опорных поверхностей от измерительной базы, что составляет 1,5 мм. Данная величина прогиба по экспериментальным данным получается при деформировании боковой рамы до общего прогиба в средней части рессорного проема 6,0 мм. At the side frame of the truck of the freight car (Fig. 1) after casting, cleaning, correction of defects and heat treatment, the deviation of the over-bearing bearing surfaces from the measuring base is determined, which is taken as a horizontal shelf of the spring opening. The thickness of the wear-resistant lining, for example, from HGSA steel 30, is determined taking into account the machining allowance and residual deflection after elastoplastic deformation, taken equal to 1/3 of the tolerance for the deviation of the over-bearing bearing surfaces from the measuring base, which is 1.5 mm. This value of the deflection according to experimental data is obtained when the side frame is deformed to a total deflection in the middle of the spring opening 6.0 mm.

После механической обработки надбуксовых опорных поверхностей 1 боковую раму устанавливают горизонтально на станине пресса 2 при их верхнем положении (фиг.2). На надбуксовых опорных поверхностях размещают накладки 3, имеющие напуски для загиба к боковым стенкам надбуксового бруса детали. Затем производят осаживание накладок распределенной статической нагрузкой, прикладываемой давильником 4, при которой выбираются зазоры между сопряженными поверхностями накладок и надбуксовыми опорными поверхностями. Одновременно с этим осуществляется загиб напусков накладок и их прижатие к боковым стенкам. После этого определяют расстояние между надбуксовой опорной поверхностью и измерительной базой и производят упругопластическое деформирование поперечным изгибом до достижения заданного прогиба детали по вертикальной оси, при котором определяют величину максимальной статической нагрузки, характеризующей статическую прочность детали. Затем деталь разгружают и определяют величину остаточного прогиба. По значениям максимальной нагрузки при нормированном общем прогибе и величины остаточного прогиба после упругопластического деформирования судят о несущей способности детали. After machining the over-bearing bearing surfaces 1, the side frame is mounted horizontally on the press frame 2 at their upper position (Fig. 2). On naduksovuyu supporting surfaces are placed pads 3 having inlets for bending to the side walls of the naduksova beam details. Then, the plates are upset by the distributed static load applied by the crusher 4, at which the gaps between the mating surfaces of the plates and the over-bearing bearing surfaces are selected. At the same time, the overlays of the overlays are bent and pressed against the side walls. After that, the distance between the over-bearing bearing surface and the measuring base is determined and elastoplastic deformation is performed by transverse bending until the specified deflection of the part is achieved along the vertical axis, at which the maximum static load characterizing the static strength of the part is determined. Then the part is unloaded and the amount of residual deflection is determined. The maximum load at normalized total deflection and the magnitude of the residual deflection after elastoplastic deformation are used to judge the bearing capacity of the part.

Claims

A method of manufacturing load-bearing parts of freight cars, including casting, cleaning, correction of defects, heat treatment, installation of wear-resistant linings on the supporting surfaces and quality control, characterized in that the wear-resistant linings are installed with the static static load deposited until they fit snugly against the supporting surfaces, then the position of the outer surfaces of wear-resistant pads relative to the measuring bases and produce elastoplastic deformation of the part by transverse bending On the scheme of operational loading to a predetermined amount of general deformation in the direction of loading, which does not cause residual deviation of the bearing surfaces beyond the dimensional accuracy tolerance and ensures that residual stresses opposite in sign from the operational load appear in the most stressed zones, fix the plates on the walls paired with supporting surfaces, and after unloading the part is judged by the values of the maximum static load and permanent deformation of its carrier with aids.