РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНА (1210803)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 8

1 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТЕЛЕЖЕК И АВТОСЦЕПНЫХ УСТРОЙСТВ 10

1.1 Анализ неисправностей 10

1.2 Анализ поверхностей подлежащих наплавке и упрочнению 15

1.3 Выводы 20

2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ РЕМОНТЕ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНОВ 21

2.1 Анализ применяемых методов восстановления деталей 21

2.2 Упрочнение термическими и криогенными методами 25

2.2.1 Отжиг 25

2.2.2 Упрочнение криогенными методами 27

2.3 Упрочнение химико-термическими методами 29

2.3.1 Насыщение соединениями углерода 29

2.3.2 Насыщение соединениями азота 30

2.3.3 Насыщение соединениями бора 32

2.3.4 Насыщение соединениями хрома 34

2.3.5 Насыщение сложными соединениями 35

2.4 Упрочнение методами электролитического осаждения и растворения 37

2.4.1 Хромирование 37

2.4.2 Никелирование 38

2.4.3 Электрофоретическое упрочнение 39

2.4.4 Электрохимическое полирование 40

2.5 Упрочнение методами химического осаждения из растворов 41

2.6 Упрочнение методами лазерного воздействия 43

2.7 Упрочнение методами наплавки легирующими металлами 45

2.8 Упрочнение методами ионно-плазменной обработки 50

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТЕЛЕЖЕК И АВТОСЦЕПНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 53

3.1 Анализ технической оснащенности и организации работ в ЛВЧД-3 Владивосток 53

3.2 Общие требования к организации участка наплавки и упрочнения деталей вагонов 60

3.3 Требования предъявляемые к газопорошковой наплавки и упрочнению 62

3.4 Требования предъявляемые к газопламенному напылению 66

3.4.1 Оборудование для плазменного напыления 68

3.4.2 Технология нанесения покрытий 77

3.4.3 Подготовка напыляемых материалов 78

3.4.4 Предварительная обработка поверхностей 78

3.4.5 Напыление подслоя 80

3.4.6 Получение покрытий напылением 81

3.4.7 Механическая обработка покрытий 83

3.5 Разработка участка по наплавке и упрочнению деталей вагонов 85

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ И ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ 91

4.1 Общие сведения 91

4.2 Данные для расчёта эффективности инвестиционного проекта 93

4.3 Расчёт эффективности 94

4.4 Выводы по экономическому эффекту 97

5 ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПУТИ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 98

5.1 Общие сведения 98

5.2 Общие требования к системе вентиляции 99

5.3 Пути совершенствования системы вентиляции 103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110

Список использованных источников 111

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной техники характеризуется ужесточением условий эксплуатации узлов и деталей машин, что обусловливает необходимость повышения физикомеханических и эксплуатационных свойств конструкционных материалов. Ввиду высокой стоимости легирующих элементов, использование объемно-легированных материалов становится всё более нерациональным. К тому же, с увеличением содержания легирующих элементов прочность, твердость и износостойкость металла возрастают, при этом вероятность хрупкого разрушения повышается. Во избежание этого, необходимо создание материала, сочетающего прочную, износостойкую и твердую поверхность нанесенного покрытия с пластичной, вязкой и трещиностойкой основой. Это объясняет все возрастающий в последнее время интерес к покрытиям. В настоящее время к числу активно развиваемых и промышленно освоенных методов нанесения защитных покрытий относятся методы газотермического напыления, среди которых плазменное напыление можно считать наиболее универсальным и легко управляемым. Технологическими преимуществами плазменного напыления являются: эффективное управление энергетическими характеристиками напыляемых частиц и условиями формирования покрытия за счёт гибкости регулирования параметров и режимов работы плазмотрона; высокие коэффициент использования порошка (до 85%) и прочность сцепления покрытия с основой (до 80 МПа), низкая пористость; высокая производительность процесса; универсальность за счет получения покрытий из большинства материалов; нанесение покрытия на изделия, изготовленные практически из любого материала; отсутствие ограничений по размерам напыляемых изделий; маневренность и возможность автоматизации процесса.

В настоящее время уже применяются плазмотроны, у которых иемеется подвижная зона плазмообразования. Данная зона обеспечивает подачу порошка в требуемую область плазмы, которая формируется плазмотроном из сопла, и позволяет получать покрытия с требуемой пористостью и прочностью сцепления напыляемых частиц. В электрическую дугу между охлаждаемыми катодом и анодом в виде сопла подается газ, образуя высокотемпературную плазменную струю. В эту струю подается наплавочный порошок, который, нагреваясь и образуя на срезе сопла двухфазный поток, ударяется о напыляемую поверхность. При ударе частицы порошка пластически деформируются и кристаллизуются на изделии, образуя защитное покрытие. Технология плазменного напыления и установка могут использоваться для нанесения широкого спектра порошков с целью получения напыленных поверхностей с необходимой структурой и свойствами. Продукт для потребителя уникален тем, что подвижная насадка-питатель плазмотрона позволяет регулировать плотность, пористость покрытия и прочность сцепления напыляемых частиц с основой, тем самым появляется возможность получения необходимого покрытия с требуемыми свойствами. Инновационный продукт в виде малогабаритного плазмотрона может быть интересен среднему и малому бизнесу, применяться в машиностроении, приборостроении и строительстве.В ходе проекта выполнен анализ деталей и поверхностей требующих восстановления и упрочнения с целью увеличения срока эксплуатации деталей вагонов.

1 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТЕЛЕЖЕК И АВТОСЦЕПНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1 Анализ неисправностей

На пассажирских вагонах применяются для соединения автосцепки жесткого типа СА-3. С целью снижения продольных ускорений предусмотрено использование буферов для исключения зазоров в корпусах автосцепки.

Несмотря на эффективность автосцепки СА-3 имеются недостатки. Из-за наличия мягкого рессорного комплекта в тележках происходят значительные вертикальные перемещения корпусов автосцепок при эксплуатации вагона, что в свою очередь приводит быстрым износам поверхностей, а увеличение зазоров может привести к саморасцепу, и это сопровождается высоким уровнем шума из-за ударов корпусов автосцепок с центрирующим прибором.

Во время движения поезда корпус автосцепки воспринимает большие динамические нагрузки, которые действуют в различных направлениях, значительных перепепадов температур. Значительные продольные и поперечные нагрузки возникают при входе состава в кривые участки пути или же выходе из них, при переломах профиля жд полотна , на сортировочных станциях и горках, при трогании с места и торможениях. Перегрузки появляются от несинхронности колебаний сочлененных вагонов. Сложный профиль корпуса автосцепки кроме того является естественным источником сосредоточения внутренних напряжений. Основной причиной ремонтных работ и замены этой детали при плановых текущих ремонтах считается износ.

К главным неисправностям корпуса автосцепки относятся:

- износы тяговых плоскостей зубьев и износы ударных плоскостей большого зуба и зева, которые значительно усугубляют продольную динамику вагонов и влияют на саморасцеп;

- износ плоскостей корпуса в месте соприкосновения с поверхностями проема ударной розетки наблюдается в случае несоответствия оси корпуса в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При проходе вагонов в кривых небольшого радиуса и особо при сцеплении вагонов с разной длинноватой консольной части рамы оси автосцепки отклоняются и на первом шаге подвергаются износу вертикальные стены корпуса автосцепки. Прочность стенок становится недостаточной при конкретном износе, хвостовик начинает изгибаться в горизонтальной плоскости. При прохождении переломов профиля пути встает заклинивание автосцепок в контуре зацепления. В итоге этого хвостовик автосцепки упирается через тяговый хомут в верхнее перекрытие хребтовой балки и начинает подымать вагон. Это приводит к изгибу хвостовика в вертикальной плоскости либо изломам маятниковых подвесок смежной автосцепки.

- износ упорной плоскости хвостовика от взаимодействия с упорной плитой, износы стен отверстия от взаимодействия с клином хомута может быть предпосылкой износа перемычки хвостовика;

- износ в месте сопряжения хвостовика с тяговым хомутом и есть основание значительного повышения продольных сил;

- износ плоскости упора головы автосцепки в выступ ударной розетки наблюдается в следствии недостаточной производительности поглощающих аппаратов в явных поездных ситуациях;

- трещины в месте перехода от головы к хвостовику характеризуется хрупким разрушением и во множестве случаев происходят в следствии износа перемычки;

- трещины в углах окошек под замок и замкодержатель и трещины в углах интеллектуальных ударной стенкой зева и боковой стенкой большого зуба, и стенкой и тяговой стороной большого зуба. Данные трещины образуются в следствии воздействия сосредоточения напряжений в зонах перехода от одной плоскости к другой.

В 2015 году в ЛВЧД Владивосток отремонтировано 220 вагонов, в ходе которых отремонтировано 440 автосцепок для нужд депо и 32 для нужд ПТО. Основные неисправности представлены в таблице 1.1.1 и чертеже графического материала ДП 190302.65.6В6.01.

Таблица 1.1.1 – Неисправности автосцепки при проведении деповского ремонта пассажирских вагонов в ЛВЧД Владивосток

Продолжение таблицы 1.1.1

Окончание таблицы 1.1.1

1.2 Анализ поверхностей подлежащих наплавке и упрочнению

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР