Медведев М.А. полный (1229009), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Так же большой проблемой является недостаток (излишек) смазки,технологический нагрев, неисправности подшипников, трещины или изломывнутреннего или наружного колец подшипников, неправильный подборподшипников, неисправности сепараторов.Рисунок 1.2 – Статистика неисправностей за 2015 годТак же имеются такие неисправности как трещины, изломы, отколыкорпусов, передних и задних крышек, поводков буксовых узлов.
Даннаяпроблема возникает из-за максимальных нагрузках на детали.По данным статистики неисправностей данного узла (рисунок 1.3) видно,что 56 % неисправностей возникают при эксплуатации, 30 % при ремонте вТМХ сервисе, 11 % деградационный износ, 2 % Истек срок гарантии ТР - 3 и11СР, и лишь 1 % неисправностей из-за заводского ремонта.Отсюда можно сделать вывод что 56 % отказов буксовых узлов происходипри не соблюдение Правила Технической Эксплуатации локомотивнымибригадами, так же 30 % при не соблюдении технологических процессовремонта буксового узла на ремонте в ТМХ сервисе.Рисунок 1.3 – Причины неисправностей буксового узла2 АНАЛИЗ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА2.1 Буксовый узел и его классификацияБуксовый узел – это узел, который состоит из корпуса буксы с крышкой,подшипника и уплотнительных устройств. 10 Его назначением служит передача12нагрузок от подрессоренной массы кузова и тележек на шейки осей колесныхпар, а также 19 силы тяги и силы торможения, боковых усилий от колесных пар нараму.
Так 19 же, буксовые узлы ограничивают 19 поперечные и продольныеперемещения колесной пары относительно рамы 21 локомотива.Конструкция буксового узла 21 различается по способу 19 передачи вертикальныхнагрузок, 19 передачи тяговых и тормозных усилий, а 19 также по типу подшипникови другим характеристикам.Основные требования 19 относящиеся к буксовым узлам в зависимости отэксплуатации следующие: удобство сборки и разборки при техническомобслуживание и ремонте, экономичность при обслуживание, предотвращениезагрязнения окружающей среды, надежность, жесткость, ударная стойкость приэксплуатации и возможность проведения технической диагностики принаименьшем вмешательстве в эксплуатационный процесс.Буксы, применяемые на локомотивах, можно разделить на три основныхтипа, отличающихся по конструкции: челюстные, бесчелюстные и сцилиндрическими направляющими.В данном дипломном проекте будут рассматриваться бесчелюстныебуксовые узлы.Бесчелюстные буксы.
Эти буксы имеют связь с рамой тележки черезбуксовые поводки. Буксовые узлы выполняют двух типов: одноповодковые(тепловозы ЧМЭ2, ЧМЭЗ, ТЭМ21) и двухповодковые (тепловозы 2ТЭ10В,2ТЭ10М, 2ТЭ116, ТЭП60, ТЭП70 и 19 другие.). Поводки снабжены шарнирами срезинометаллическими элементами, допускающими упругие вертикальные ипоперечные перемещения букс.
19Различие между конструкцией бесчелюстных букс разных серий тепловозовотличают в основном друг от друга формой корпуса и посадочных гнезд дляпружин.2.2 Чертежи деталей буксового узла тепловоза 2ТЭ11613Данный узел состоит из:поводка буксы (рисунок 2.1);Рисунок 2.1 – Чертеж поводка буксыРоликоподшипника (рисунок 2.2);Рисунок 2.2– Чертеж роликоподшипникаКорпуса буксового узла (рисунок 2.3);14Рисунок 2.3– Чертеж корпуса буксового узла: а– вид снизу; б– вид спереди;в– вид сверхузадней крышки (рисунок 2.4);абв15Рисунок 2.4– Чертеж задней крышкиПередней крышки (рисунок 2.5);Рисунок 2.5 – Чертеж передней крышкиВнутреннего и наружного дистанционного колец (рисунок 2.6).16Рисунок 2.6–Чертеж дистанционных колец: а– внутреннее кольцо; б–наружное кольцо2.3 Конструкция буксового узла 21 тепловоза 2ТЭ116Конструкция буксового узла 21 зависит от срока службы и сил действующих нанего. Таким образом, к корпусам буксового узла предъявляются следующиетребования: 1) Достаточная прочность, обеспечивающая надежнуюэксплуатацию в течение всего срока службы локомотива; 2) 20 Низкая масса.Исходя из данных условий выбора буксового узла подбирают подходящий.Буксовый узел тепловоза 2ТЭ116 является поводковой (бесчелюстной),такие буксы полностью исключают трение и скольжение в узле.Конструкция буксового узла предоставленная на рисунке 2.7.
Корпус буксы9 двумя кососимметрично расположенными поводками 2 соединен с рамойтележки. Валики поводков крепятся к корпусу буксы и раме тележкипосредством клиновых соединений и болтов 1. Литой корпус буксы имеет двабоковых опорных кронштейна(крыла) для установки 10 пружины рессорногоподвешивания тележки. В цилиндрическую расточку корпуса буксыустановлены по скользящей посадке до упора в заднюю крышку 6 двароликовых подшипника и между ними дистанционное кольцо 10. 21 Кроме того,потолок корпуса буксы выполнен в виде свода переменного сечения сувеличенной толщиной в верхней части, что приводит не только к болееа б 2117равномерному распределению нагрузки между роликами, но и к увеличениючисла роликов, находящихся в рабочей зоне.
21Рисунок 2.7–Буксовый узелНа предподступичную часть оси до упора в галтель надето с натягомлабиринтное кольцо 3. 21 Лабиринтное кольцо образует с задней крышкой 6четырехкамерное лабиринтное 19 уплотнения буксы. Внутренние кольцаподшипников насаживают на шейку оси 19 вместе с дистанционным кольцом 11. 21Для предотвращения сползания внутренних колец с шейки оси служитстопорное кольцо 12.В передней крышке 17 монтируется осевой упор качения одностороннегодействия, содержащий упорный шарикоподшипник, одно кольцо, 9 котороеустановлено на торцевой 10 проточки оси, а другое на упоре 19.
В 10 целяхпредотвращения раскрытия упорного подшипника он постоянно прижат к 21 торцуоси колесной пары. Усилие создает пружина 18, действующая на подшипникчерез упор 19. При снятии крышки 17 осевой упор удерживается в ней 2118стопорным кольцом 14. Между упором и крышкой установлен амортизатор 16,представляющий собой две металлические пластины толщиной 2 мм, спривулканизированным к ним резиновым элементом. К 21 передней крышкеприварен кронштейн 13 для присоединения гасителя колебаний.2.4 21 Нагрузки буксового узла тепловоза 2ТЭ116 17Буксами называют узлы ходовой части, предназначенные для передачи черезподшипники 2 ( 34 рисунок 2.8) вертикальной нагрузки Р ( от веса локомотива навращающиеся оси колесных пар, а также для передачи 34 продольногоризонтальных ( тяговых F или тормозных B) сил от буксовых шеек 1колесных пар через раму движущемуся составу.
34Рисунок 2.8– Силы действующие на шейку оси и подшипник буксы 34Одновременно буксы воспринимают и передают на раму боковые усилия У,направляющие движение колесной пары в кривых участках пути. 34Вертикальная нагрузка на буксы обычно передается через упругие элементы1 (пружины). 34 Буксы могут соединяться с рамой локомотива или тележкиразличными путями. В 34 последнее время применяются на тепловозахповодковые (бесчелюстные) буксы, которые связаны с рамой шарнирнымиповодками 2( 34 рисунок 2.9) и могут перемещаться не только по 34 вертикали но инесколько поворачиваться относительно своей оси за счет 34 упругих шарниров.При этом из соединения буксы с рамой устраняются трущиеся поверхности инеобходимость их смазки.Условия работы букс и их подшипников на современных тепловозах весьма 3419сложны.
Буксы передают большие статические нагрузки от верхнего строениятепловоза. 34 Эти нагрузки при движении локомотива возрастают на 30-50% из-заколебаний, центробежных сил в кривых и ударов на стыках рельсов. 34На буксовый узел тепловоза 2ТЭ116 действует вертикальная статическаянагрузка в размере 95 кН, которая может увеличиваться при движении в 1.3раза. Так же на буксу действует динамическая нагрузка (так называемая"рамное усилие") 67 кН.Рисунок 2.9– Схемы соединения букс с рамой2.5 Прочность и жесткость корпусов поводковых буксНа корпуса букс действует вертикальные статические нагрузки от массытепловоза и динамические нагрузки от колебаний над рессорного строения.Часть вертикальной динамической нагрузки передается поводками букс.
Крометого, поводки в продольном 20 направлении передают на корпуса букс тяговые итормозные усилия, а в поперечном направлении - рамные 20 усилия. Анализхарактера перечисленных сил и создаваемых ими напряжений показывает, чтопрочность корпусов определяется главным образом вертикальными 20статическими нагрузками, а усталостная прочность прежде всеговертикальными динамическими нагрузками. 17Такие выводы были сделаны во ВНИТИ при проведении исследованийнапряженного и деформационного состояния и усталостной прочностикорпусов букс тепловозов четырёх серий, одни из них 2 ТЭ116.
2020Исследования напряженного состояния проводились на двух корпусах с 20помощью тензорезисторов и соответствующей аппаратуры при нагружениикорпусов статическими усилиями, равными нагрузке на буксу и в 1.5 раза 20больше. Напряжение измерялись цифровым тензометрическим мостом ЦТМ-3.при этом на первом корпусе тензорезисторы располагались во всех местах, гдемогли ожидаться повышенные напряжения или их концентрация, а также вместах, характеризующих общую напряженность элементов 20 корпусов. Навтором корпусе тензодатчики ставили только в зонах, где при испытанияхпервого корпуса были обнаружены 20 повышенные напряжения. В связи сотносительной плавностью форм корпусов для 20 измерения напряженийиспользовались тензорезисторы с базой 10 мм.В процессе усталостных испытаний 20 нагрузки, действующие на корпуса,определялись как по силоизмерительным приборам машины ГРМ-1, так и спомощью тензоаппаратуры, постоянно подключенной к испытываемомуобъекту.
База испытаний принималась равной 107 циклов нагрузки. Корпусабукс нагружали одновременно статическими и динамическими нагрузками.статические усилия при 20 таких испытаниях желательно принимать равным ихзначению на тепловозе.На рисунке 2.10 показано место максимального напряжения от нагрузок, этосвод между корпусом буксы и плечом, обозначенный I.Благодаря данному исследованию удалось снизить массу буксового узлатепловоза 2ТЭ116 на 6%.При стендовых испытаниях разрушение 20 корпуса букс начиналось отдефектов металла: засоров, шлаковых включений, пористости, а также от зон,заплавленных электросваркой при обрубке литых заготовок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
