Материал: Анализ конструкции детали

Анализ конструкции детали

Содержание

Введение

. Анализ конструкции детали

. Анализ неисправностей в эксплуатации

. Технологический процесс ремонта узла

.1 Технологический процесс разборки узла

.2 Технологический процесс дефектации

.3 Технологический процесс восстановления

.4 Технологический процесс сборки

Заключение

Введение

Головная часть корпуса (голова) переходит в удлинённый пустотелый хвостовик, в котором имеется отверстие 1 для клина, соединяющего автосцепку с тяговым хомутом.

В задачи практики входит получение достаточно глубокого представления о технологическом процессе ремонта автосцепного устройства СА-3. Материал практики является основой для курсовых проектов и работ по дисциплине «Технология производства и Ремонта подвижного состава», поэтому необходимо:

ознакомиться с технологической документацией, её оформлением по ЕСТД и ЕСКД., технологией ремонта (наплавкой и механической обработкой);

ознакомиться с основными видами восстановления изношенных поверхностей;

ознакомиться с организацией контроля деталей на рабочих местах;

изучить вопросы организации труда, техники безопасности, промышленной эстетики.

1. Анализ конструкции детали

Ремонт автосцепного устройства производится согласно инструкции ЦВ-ВНИИЖТ-494 при всех видах ремонта подвижного состава установленных МПС. Полный осмотр автосцепного устройства производится при капитальном (КР) и деповском (ДР) ремонтах грузовых вагонов.

Ремонт автосцепного устройства необходимо осуществлять при строгом соблюдении следующих условий:

замены неисправных узлов и деталей заранее отремонтированными;

механизации всех трудоемких работ;

выполнение требований правил, руководств, инструкции по обслуживанию и ремонту автосцепного устройства, технологических карт и технических указаний МПС на ремонт вагонных деталей;

обеспечение ремонтных бригад полным комплексом необходимого инструмента, поверочными шаблонами и технологической оснасткой;

правильной организации труда ремонтных бригад с учетом особенностей принятого технологического процесса при строгом соблюдении правил техники безопасности и промышленной санитарии.

Автосцепка СА-3 (рис. 1) является тягово-ударной автосцепкой нежёсткого типа. Она состоит из корпуса (4) и деталей механизма сцепления: замка (5), замкодержателя (2), предохранителя (3), подъёмника замка (6), валика подъёмника (V).

Головная часть корпуса (голова) переходит в удлинённый пустотелый хвостовик, в котором имеется отверстие 1 для клина, соединяющего автосцепку с тяговым хомутом.

Голова автосцепки имеет большой (10) и малый (9) зубья. В пространство между малым и большим зубьями, в так называемый зев автосцепки, выступают замок (5) и замкодержатель (2), взаимодействующие в сцепленном состоянии со смежной автосцепкой.

Рисунок 1 - Автосцепка СА-3

Корпус (рис. 2), являющийся основной частью автосцепки, предназначен для передачи тяговых и ударных нагрузок, а также размещения деталей механизма сцепления.

Поверхности контура зацепления корпуса в сцепленном состоянии взаимодействуют со смежной автосцепкой: при сжатии усилие воспринимается ударной (6) и боковой (7) поверхностями малого зуба, а при растяжении - тяговыми поверхностями (8) малого и (3) большого зубьев.

Рисунок 2 - Корпус автосцепки СА-3

Тяговая, ударная и боковая поверхности малого зуба, а также поверхность большого зуба в средней части по высоте имеют вертикальную площадку длиной 160 мм (80 мм вверх и 80 мм вниз от продольной оси корпуса). Эти поверхности выше и ниже вертикальной площадки скошены для улучшения условий работы сцепленных автосцепок, когда между их осями в вертикальной плоскости возникает угол (при прохождении горба сортировочной горки).

Корпус автосцепки изготавливается отливкой из легированной стали по ГОСТ 22703-77. Сталь мартеновская, или электросталь. Содержание углерода должно быть не более 0,25%, серы и фосфора не более 0,04%. Корпус подвергается термообработке согласно нормативно-технологической документации.

Применяются следующие марки стали: 20ГЛ, 20Г1ФЛ, 20ГТЛ, 20ФТЛ. Помимо указанных марок опытное внедрение получила сталь марки 20ГФТЛ, относящаяся к классу хладостойких нестареющих сталей. После закалки и отпуска она обеспечивает минимальное значение предела текучести 600 МПа, относительное удлинение 10%, относительное сужение 25% и ударную вязкость 23,0 Дж/см при температуре минус 60 С.

2. Анализ неисправностей в эксплуатации

Автосцепное устройство работает в сложных условиях, испытывает сильные ударные и тяговые нагрузки. Она не защищена от пыли, грязи, атмосферных осадков, эксплуатируется в широком интервале температур. Кроме того, работоспособность и безотказность её в работе связаны с безопасностью движения поездов.

Возможные места появления трещин в корпусе показаны на рисунке 3. Трещины могут быть вызваны усталостью металла или сильным ударным воздействием при неправильной эксплуатации.

Кроме трещин возникают следующие неисправности: изгиб хвостовика, обрыв перемычки хвостовика, износ рабочих и опорных поверхностей (тяговая и ударная поверхности малого зуба, тяговая поверхность большого зуба, поверхности зева, торец хвостовика, отверстие хвостовика для тягового клина, поверхность опоры корпуса на центрирующую балочку, поверхность, контактирующая с ударной розеткой).

Основной вид износа поверхностей корпуса - абразивный (работа в условиях запыления и загрязнения) и усталостный износ.

Рисунок 3 - Возможные места появления трещин

Износ тяговых и ударных поверхностей зубьев может привести к увеличению зазоров в контуре зацепления, что в свою очередь может быть причиной увеличения ударных нагрузок на эти и другие рабочие поверхности, замок, причиной дальнейшего прогрессирующего износа, саморасцепа.

3. Технологический процесс ремонта узла

Технологический процесс является капитальным ремонтом и выполняется на специальном предприятии, по типу, относящемуся к серийному (большинство специализированных ремонтных предприятий). Этот вид ремонта автосцепного устройства требует для себя сложного технологического оснащения и оборудования.

.1 Технологический процесс разборки узла

Демонтаж автосцепного устройства и его осмотр производится на вагоносборочном участке (пункте технического обслуживания вагонов - ПТО). На этом участке производится наружный осмотр (без снятия с подвижного состава) и полный осмотр автосцепки (со снятием с подвижного состава), в зависимости от вида ремонта подвижного состава. При отцепочном ремонте вагонов, единой технической ревизии пассажирских вагонов - наружный осмотр, при капитальном и деповском ремонте вагонов, ТР-2, ТР-3 тепловозов - полный осмотр. Во время осмотра выясняется необходимость ремонта, и в случае таковой автосцепки направляются в КПА. Транспортирование автосцепок осуществляется с помощью кассет, передвигающихся по рельсовому пути, и с помощью тележек для деталей и узлов поглощающих аппаратов.

Кассета с корпусами и установленными в них механизмами сцепления подаётся на участок разборки. Кассета вместе с корпусами заезжает в моечную машину. Просушка после мойки происходит на воздухе- автосцепки снимают с кассеты и укладывают на стеллаж. Просушенные автосцепки разбирают, детали очищают щёткой и осматривают. В процессе осмотра выявляются трещины и другие дефекты, различимые невооружённым глазом.

Демонтаж автосцепки и тягового-ударного механизма с вагона производится с применением специальных приспособлений или автопогрузчика.

Автосцепки укладываются в транспортировочные кассеты или на стенд ожидающих ремонта автосцепок. Сначала автосцепки моются в моющей машине, далее просушиваются на стеллаже. После просушки их устанавливают в стенд для осмотра и разборки. На стенд автосцепки подаются с помощью кран-балки.

Разбирается механизм сцепления. Детали очищаются от пыли щеткой и осматриваются. Выявленные визуальным осмотром трещины и дефекты отмечаются мелом. Детали механизма сцепления укладываются на стол, при необходимости подаются на участок дефектоскопирования.

.2 Технологический процесс дефектации

Дефектация автосцепного устройства заключается в определении износов рабочих поверхностей, проверке размеров, выявлении дефектов.

Перед дефектацией автосцепное устройство очищается от загрязнений.

Размеры деталей автосцепного устройства, действие механизма сцепления и состояния автосцепки проверяются шаблонами.

Определение дефектов производится визуальным осмотром и с помощью магнитных и феррозондовых дефектоскопов. Визуально трещины в корпусе и деталях механизма сцепления определяются по скоплениям загрязнений. Неразрушающие методы контроля позволяют выявить скрытые и мелкие дефекты, недоступные человеческому глазу.

Магнитным дефектоскопом ДМ-12ПС определяют дефекты в контуре зацепления и внутреннем кармане корпуса. Трещины и другие дефекты в хвостовике корпуса автосцепки определяются дефектоскопом МСН 11-01. Им же проверяется место перехода хвостовика в головку автосцепки.

Магнитный дефектоскоп МСН 12-01 - кромка контура большого и малого зубьев, ударной поверхности зева, а также кромки отверстий для замка и замкодержателя. Все манипуляции при дефектации корпуса проводятся на специальном стенде-кантователе, который позволяет дефектоскописту производить осмотр в удобном для него положении, обеспечивает доступ в труднодоступные внутренние части корпуса.

Более глубокое исследование состояния деталей производится методами неразрушающего контроля, из которых наибольшее применение нашли магнитопорошковый и феррозондовый методы. Дефектоскопирование осуществляется дефектоскопами МД-12 ПЭ, ЭМПД-12, МД-11, феррозондовыми ДФ-105, ДФ-201-1 и другими.

Порядок проведения контроля хвостовика дефектоскопом МД-12 ПЭ

Закрепить корпус автосцепки на поворотном стенде так, чтобы плоскости хвостовика были под углом к горизонтали не более, чем на 10°.

Установить соленоид у перемычки под углом 30-40° к оси хвостовика, так, чтобы хвостовик частично вошёл в отверстие.

Включить намагничивание.

Нанести порошок на поверхность в зоне перемычки.

Осмотреть хвостовик в зоне перемычки.

Надеть соленоид на хвостовик в зоне перемычки, максимально приподняв его.

Напылить порошок на всю поверхность хвостовика.

Медленно перемещая соленоид вдоль хвостовика осматривать поверхность перед соленоидом.

Повернуть корпус автосцепки на 180° и повторить контроль. Таким образом проверить все плоскости хвостовика, обращая особое внимание на зону перехода хвостовика в головку.

Размагничивание хвостовика.

Включить намагничивающий ток.

Плавно отвести соленоид от корпуса автосцепки на расстояние не менее 0,5 м.

Выключить намагничивающий ток.

Контроль остаточной намагниченности провести милитесламетром, (значение Н<5а/см) с периодичностью не реже раз в месяц, а также при любых изменениях технологии контроля.

.3 Технологический процесс восстановления

Корпуса с изогнутыми хвостовиками в первую очередь отправляют на участок правки. Правка хвостовика с заваренными и незаваренными трещинами в зоне правки запрещена.

На участке сварочных и наплавочных работ производится заварка трещин, допускаемых при ремонте и наплавка изношенных поверхностей. Заварка и разделка трещин выполняется ручной дуговой сваркой электродами марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55. Наплавка изношенных поверхностей - полуавтоматической наплавкой в среде углекислого газа порошковой проволокой ПП-Нп14ГСП, ПП-Пн120МС, многоэлектродной автоматической наплавкой пучком из четырёх или шести электродов, автоматической наплавкой пластинчатым электродом под флюсом.

Внутри кармана корпуса производятся следующие сварочные работы: срезка старой и приварка новой полочки для верхнего плеча предохранителя; наплавка шипа для замкодержателя, серповидного прилива.

Все поверхности деталей автосцепки, за исключением труднодоступных внутри корпуса, должны восстанавливаться износостойкими видами наплавки.

Для облегчения труда рабочих все операции восстановления, контроля и сборки-разборки выполняются при закреплении корпуса и других тяжёлых деталей в специальных устройствах (стендах-кантователях, спутниках).

Детали автосцепки заваривают обычно с перекрытием предыдущего валика не менее чем на 1/3 ширины. Ширина валика не должна превышать трёх диаметров электрода.

При ширине перемычки хвостовика менее 45 мм, или при появлении на ней трещин, производится её разделка и заварка электрошлаковой сваркой. Применяется при этом флюс марок АН-8, АНФ-5, АНФ-6, АНФ-1П, АН-22, АН-348А с применением проволоки Св-08Г2С, диаметром 4 мм.

После электрошлаковой сварки проводится нормализация, с целью снятия внутренних напряжений и измельчения размеров зерна сварного шва и зоны термического влияния.

После выполнения наплавочных работ, производится механическая обработка восстановленных поверхностей до чертёжных размеров. Производится она на фрезерном или строгальном станке (контур зацепления, торец хвостовика, некоторые мелкие детали), обдирочно-шлифовальном (мелкие детали, зачистка наплавленного слоя, выходящего на свободные поверхности) или с применением ручной шлифовальной машинки. При выполнении наплавочных работ на установке УНА-2 (автоматическая наплавка под флюсом), обработка выполняется установленными на ней абразивными кругами. Обработка поверхностей внутри кармана корпуса и отверстий для валика подъёмника осуществляется с применением специальных приспособлений, устанавливаемых на корпусе автосцепки и подключаемых к редуктору.

Выявленные при дефектации дефекты и изношенные сверх нормы поверхности необходимо исправить. Автосцепки с дефектами, которые по правилам ремонта нельзя ремонтировать, бракуются.

Восстановленные и отремонтированные детали подаются на позицию сборки. Здесь же производится проверка работоспособности собранного механизма зацепления. Собранные автосцепки укладываются на стол хранения, откуда они забираются по мере надобности и устанавливаются на вагоны и локомотивы. Корпуса окрашиваются в чёрный цвет, сигнальный отросток замка - в красный цвет. В установленных местах на все детали автосцепного устройства наносятся клеимы, места под которые зачищаются на обдирочно-шлифовальном станке, или шлифовальной машинкой.

Ремонт корпусов автосцепок является малопроизводительной из-за несовершенства технологии и приёмов, применяемых в депо. В ходе производственной практики выяснилось, что наплавленные поверхности корпуса в КПА обрабатываются с использованием ручных шлифмашинок, что противоречит требованиям типового технологического процесса. Это делается, по-видимому, из-за того, что применяемые технологические приёмы, приспособления не обеспечивают необходимой производительности труда (20 деталей в смену).

.4 Технологический процесс сборки