виготовлення ресор
Листові ресори для вагонів виготовляють зі смугового прокату наступних перетинів (ширина на товщину в мм):
- жолобчаста сталь 63 × 10; 63 × 13; 76 × 7; 76 × 10; 76 × 11; 76 × 13; 89 × 9,5; 89 × 10; 89 × 13;
- гладка сталь 63 × 10; 76 × 7; 76 × 8; 76 × 10; 76 × 13; 89 × 10; 102 × 10; 120 × 12.
Розглянемо процес виготовлення ресор для вантажних вагонів. Смуги стали розрізаються прес-ножицями на відрізки певної довжини. Кінці листів ресор обрізають по трапеції, за винятком корінних і підкореневих, які залишаються прямокутними. Довжина трапецієподібної частини в залежності від конструкції ресори приймається рівною 45 і 75 мм, а ширина в обох випадках дорівнює 30 мм.
Листи обрізають в Вирізні штампі на ексцентрикових пресі або під молотом. Потім гострі кромки зачищають на наждакових верстатах. Радіус зачищених кромок повинен відповідати радіусу бічних крайок вихідного прокату. Кінці листів з гострими крайками наносять вм'ятини на поверхні суміжних листів, викликаючи передчасний знос всієї ресори. У корінних листів на спеціальних пристроях або верстатах завивають вушка правильної циліндричної форми. Між прямий частиною листа і кінцями вушка повинен бути зазор не менше 2 мм і не більше 6 мм. Перед завивкою кінці листів на відстані 150-170 мм нагрівають в печах очкового або щілинного типу до 1000 ° С. Температура листа після закінчення завивки ушков повинна бути не нижче 800 ° С. Після завивки ушков листи повільно охолоджують на повітрі в сухому місці. Потім в середині листів свердлять отвори для шпильок.
Підготовлені листи ресори піддають згинанні і загартуванню. Щоб уникнути значного обезуглероживания поверхневого шару, гнуть і гартують ресорні листи, як правило, з одного нагрівання. Листи нагрівають рівномірно до температури 880-920 ° С, контрольованої термопарою. Після гнучкі, листи на гібозакалочних машинах піддають гарту (охолодження). В якості охолоджуючої середовища при загартуванню застосовують машинне, трансформаторне або веретенне масло. Температуру масла контролюють по термометру (не повинна перевищувати 60 ° С).
Для отримання необхідної структури і усунення внутрішньої напруги в загартованої сталі листи піддають відпустці. Перерва між загартуванням і відпусткою повинен бути якомога коротшим. При відпустці загартований лист нагрівають до температури 440-480 ° С. Тривалість витримки листів в печі при цій температурі становить 40-50 хв. Після відпустки листи охолоджують на повітрі або в воді.
Ресорні листи, що пройшли термічну обробку (гарт і відпустка), ретельно оглядають і перевіряють на твердість для визначення придатності їх до збірки, при цьому на твердість перевіряють всі корінні листи, не менше 3% набраних листів з партії ресор для вантажних вагонів і не менше одного набірного листа кожної незамкненою або кожної секції замкнутої ресори для пасажирського вагона. У разі незадовільної твердості хоча б одного складального листа перевірці повинна бути піддана вся виготовлена партія.
Твердість термічно обробленої сталі встановлена в межах НВ 363-432. Ресорні листи, твердість яких після термічної обробки менше НВ 363, вдруге гартують і відпускають, а листи, твердість яких більше НВ 432, піддають додатковому відпустці.
Корінні листи, загартовані в воді, перевіряють магнітним дефектоскопом.
Після виготовлення листи ресори підбирають по довжинах і приганяють по радіусах кривизни. Змащують всю поверхонь, що труться сумішшю графіту з технічним салом або циліндровим маслом і збирають, в ресорний комплект на шпильці. Зібрану ресору стискають струбциною до повного зіткнення листів. Потім шпильку при аркушах з плоскою стали розклепують впотай з обох сторін, а у ресор з жолобчастою стали нижній кінець шпильки розклепують впотай, а верхній загинають в жолобок і розклепують врівень з площиною листа.
Підготовлені до насадки ресорні хомути нагрівають до температури 900-1150 ° С. Підігрітий хомут швидко витягують з печі і на складальній плиті надягають на ресору. Внутрішні розміри холодного хомута дещо менше, ніж товщина всіх листів ресори, з'єднаних разом, але після нагріву хомут вільно надівається на них. Розташування хомута перевіряють шаблоном, потім струбцину знімають і ресору укладають на прес для обтискача хомута. Спочатку обжимають хомут по висоті, а потім по ширині. Готову ресору знімають з преса.
Міцність і зносостійкість ресор і пружин в великій мірі залежать від стану поверхні металу. Всякі пошкодження поверхні (дрібні тріщини, полон, заходи, вм'ятини, ризики і тому подібні дефекти) сприяють концентрації напружень при навантаженнях і різко знижують межа витривалості матеріалу. Для поверхневого зміцнення на заводах застосовують дробеструйную обробку ресорних листів і пружин.
Суть цього способу полягає в тому, що остаточно оброблені листи ресор піддають дії потоку металевої дробу діаметром 0,6-1 мм, що викидається з великою швидкістю 60-80 м / с на поверхню аркуша. Швидкість польоту дробу підбирається такий, щоб в місці удару створювалося напруга вище межі пружності, а це викликає в поверхневому шарі металу пластичну деформацію (наклеп).
В установках для дробеструйной обробки ресорних листів дріб подається під дією відцентрової сили, що розвивається в швидко обертається турбіні.
Технологічний процес виготовлення еліптичних ресор для пасажирських вагонів складається з тих же операцій, відрізняється він тільки прийомами складання, зумовленими іншим способом закріплення листів.
Контроль і випробування ресор
Виготовлені ресори при прийманні оглядають, перевіряють їх основні розміри, щільність посадки хомута, твердість, після чого відчувають на пресі.
Форма і розміри ресор, а також допуски на них повинні відповідати затвердженим кресленням і технічним умовам. Відхилення по довжині, хорди ресори у вільному стані не повинні перевищувати:
- ± 3 мм у ресор довжиною хорди до 600 мм;
- ± 5 мм - від 600 до 1500 мм;
- ± 7 мм - понад 1500 мм.
Відхилення стріли прогину проти альбомних розмірів допускаються у підвісних (незамкнутих) листових ресор до 5 мм, еліптичних - для пасажирських вагонів до 12 мм і для вантажних - до 6 мм.
Хомут повинен бути розташований в середині ресори. Несиметричність осей опорних поверхонь корінних листів, а також несиметричність решт ступінчастою частини ресори по відношенню до осі хомута не повинна перевищувати 3 мм. Посадка хомута повинна бути щільною; допускаються зазори: між хомутом і корінним листом не більше 0,1 мм глибиною до 15 мм, а між хомутом і нижнім листом не більше 0,3 мм; між хомутом і бічними гранями окремих несуміжних аркушів 0,5 мм будь-якої глибини і між хомутом і листами в його кутах - не більше 1,5 мм.
Прилягання суміжних аркушів повинна бути досить щільним як у вільному, так і в навантаженому стані ресори. Допускаються зазори між листами безпосередньо біля хомута до 0,2 мм, а на решті довжині аркуша - 1,5 мм. Величина зазору між поверхнями листів ресори перевіряється плоским щупом шириною 10 мм, а в кутах хомута - прутком круглого перетину діаметром 1,5 мм. Зазори між наконечниками і листами замкнутих багаторядних ресор допускаються до 0,4 мм, причому щуп товщиною 0,2 мм не повинен доходити до тіла заклепки або болта. Карбування або додаткове обтиснення ослабших заклепок не допускається.
Піднесення одного хомута над іншим в многорядной ресорі не повинно перевищувати 3 мм. Різниця висот окремих секцій до їх збору в полукомплект не повинна перевищувати 2 мм. Зсув одного хомута щодо іншого в еліптичних ресорах допускається не більше 4 мм. Зазори між хомутами суміжних секцій повинні бути в межах 2 мм.
Правильність положення хомута на ресорі перевіряють шаблоном, при цьому різниця відстані між центром хомута і центром відстані між вушками або кінцями ресор повинна бути не більше 5 мм.
Всі ресори. визнані придатними, після зовнішнього огляду і обміру відчувають на пресах. щоб перевірити відсутність у них залишкової деформації (опади.) під пробним навантаженням і визначити прогин під робочою статичним навантаженням.
Випробовувану ресору встановлюють вушками вниз на рухомі опори балки преса (рис. 1) і стискають пробної навантаженням не менше двох разів. Після зняття навантаження вимірюють висоту стріли у вільному стані, потім ресору знову плавно навантажують до величини пробного навантаження, знімають навантаження і знову вимірюють висоту стріли, яка повинна бути не менше висоти, отриманої після первинного дворазового стиснення.
Мал. 1 - Розташування ресори на пресі для випробувань і послідовність перевірки її на відсутність залишкової деформації
У ресор, витримали випробування на залишкову деформацію, перевіряють прогин під робочим навантаженням наступним чином. Її плавно навантажують до робочого навантаження і вимірюють величину прогину. Після цього навантаження підвищують до пробної, потім плавно знижують до робочої і вдруге заміряють прогин. Різниця між напівсумою виміряних прогинів і розрахунковим прогином, зазначеним в кресленні, віднесена до величини ресорного прогину, не повинна перевищувати ± 8%. Так, наприклад, якщо розрахунковий прогин 13-листової ресори (перетин листів 76 × 13 мм) двохосьових вантажних вагонів fр = 62 мм, прогин під статичним робочим навантаженням f1 = 59 мм, а прогин після пробного навантаження і зниження її до робочої f2 = 56 мм, то різниця між напівсумою виміряних прогинів і розрахунковим прогином ресори буде
а шукане відношення складе
що знаходиться в межах, встановлених ГОСТ 1425-76.
На верхній поверхні хомута яка пройшла випробування підвісний ресори, а у еліптичної - на бічній поверхні хомута ставиться клеймо, марка або умовний номер заводу-виготовлювача, дата випробування (місяць і рік). Потім ресори для захисту від корозії покривають чорною фарбою. При масовому або серійному випуску завод-постачальник зобов'язаний проводити випробування на витривалість не менше однієї ресори кожного типу в рік.