РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НАПЛАВЛЕННЫХ ОБРАЗЦОВ НА КОНТАКТНЫЙ ИЗНОС ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ АВТОСЦЕПКИ ВАГОНОВ

АННОТАЦИЯ

В статье приведены экспериментальные и лабораторные исследования, изготовления электродов со специальным покрытием на основе выбранных материалов. Приведены результаты исследований по изучению твердости и износостойкости наплавленного слоя изношенных деталей замков автосцепки вагонов электродами специальным износостойким покрытием.

ABSTRACT

The article presents experimental and laboratory studies on the production of electrodes with a special coating based on selected materials. The results of studies on the study of the hardness and wear resistance of the deposited layer of worn parts of automatic coupling locks of cars with electrodes coated with a special wear-resistant coating are presented.

Ключевые слова: твердость, замок, электрод, покрытие, износостойкость.

Keywords: hardness, lock, electrode, coating, wear-resistant.

На сегодняшний день перевозки грузов и пассажиров через системы железнодорожного транспорта, которые являются основой мировой экономики, считаются одним из самых безопасных и дешевых способов. Возрастающие требования, направленные на обеспечение надежности и длительной качественной работы состава движения, требуют проведения исследований по повышению производительности и эффективности использования технических средств, применяемых в железнодорожном транспорте, снижению расхода энергии, материалов и запасных частей, а также внедрение полученных положительных результатов на практику. В связи с этим создание сварочных материалов, повышающих рабочий ресурс за счет наплавки специальными покрытыми электродами при ремонте деталей вагонов, быстро изнашивающихся и выходящих из строя в результате движения вагонов, в частности, детали автосцепки типа СА-3, совершенствование этих методов и их широкое применение в ремонтных процессах считаются одной из актуальных задач современности.

Твердости наплавленных образцов. Известно, что износостойкость деталей пары трения в некоторой степени зависит от твердости ее поверхности трения. Исходя из этого, рабочую поверхность образцов, изготовленных обрезкой из изношенной детали автосцепки, покрывали наплавкой с помощью электродов со специальным покрытием и твердость этих наплавленнқх образцов измерялись согласно с ГОСТ 9013-59. “Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу”(табл. 1).

Таблица 1.

Твердость наплавленных образцов

Учитывая более высокую твердость образцов 6 и 7 в таблице по сравнению с другими образцами, они были приняты к использованию в дальнейших исследованиях.

Результаты испытаний наплавленных образцов на износ. Процесс испытания образцов на износ в лабораторных условиях проводился на основе принципа работы автотепки вагонов, адаптированного к силе давления, приложенной к поверхности, условиям трения и движения. Испытания проводились согласно с ГОСТ 23.224-86. «Методы оценки износостойкости восстановленных деталей» на установке № FAP2023 0076«Устройство для испытания на контактный износ плоских деталей», разработанное кафедрой «Технологические машины и оборудование» Андижанского машиностроительного института (рис. 1).

1- кулачковый диск, 2- шарнирное соединение, 3- кулиса, 4- ось, 5- направляющая тяга оси, 6- плоская поверхность для перемещения подшипника, 7- упор подшипника, 8- испытуемый образец, 9- эталонный образец, 10- шпилька , 11- пружина, 12- опорная поверхность, 13- вертикальный стержень

Рисунок 1. Устройство для испытания на контактный износ плоских деталей

1)Сталь марки 20ГС,2) Св08Г2С; 3) УОНИ13/5; 4) УОНИ13/55 + СОРМАЙТ; 5) УОНИ 13/55 + ПГСР-27;  6) УОНИ13/55 + ПГХН-80; 7) УОНИ13/55 + ПГ-ФБХ-6,2;

Рисунок 2. Относительные износостойкости и величины износа образцов

Для анализа результатов износных испытаний образцов в качестве эталонного образца была принята деталь автотепки из стали 20ГЛ, износостойкости которой была принята равной на 1,0.Анализ результатов испытаний на износ показал, что износостойкость наплавленного слоя сварочной проволокой Св08Г2С составлил 1,07 раза, электродом УОНИ13/55 - 1,2 раза, электродом УОНИ13/55+СОРМАЙТ со специальным покрытием - 2,9 раза, электродом УОНИ13/55+ПГСР-27 со специальным покрытием - 3,0 раза, электродом УОНИ13/55+ПГХН-80 со специальным покрытием - 3,6 раза, электродом УОНИ13/55+ПГ-ФБХ-6,2 со специальным покрытием - 4,2 раза больше, чем у образца стали марки 20ГЛ.

Изношенные детали автосцепок восстанавливались в цехе ремонта тележек и автосцепок вагонов УП «Андижанский механический завод» подчиненый на А.О. «Ўзбекистон темир йўллари» наплавкой электродами со специальным покрытием по усовершенствованной технологии и их устанавливали на грузовые вагоны для производственных испытаний в условиях эксплуатации(Рисунок.3). Результаты производственных испытаний представлены в таблице 2.

                        а)                                                                  б)                  

а) изношенный деталь автосцепки; б) наплавленный деталь электродами со специальным покрытием

Рисунок 3. Изношенный и наплавленный детали автоцепки

Таблица 2.

Результаты производственных испытаний

При этом ресурс существующей детали автосцепки из стали 20ГЛ принят равным 1,0. Исходя из этого, видно, что рабочий ресурс детали автосцепки, наплавленный электродом со специальным покрытием УОНИ13/55+ ПГХН-80, увеличился до 1,57 раза.

В результате внедрения усовершенствованной технологии восстановления изношенных деталей автосцепки вагонов путем наплавки электродами со специальным покрытием увеличится их ресурс, повысится производительность труда при ремонте вагонов, сокращается расход запасных частей, повыщается эффективность использования вагонов

Выводы. На основе результатовпроведенных исследований по тему «Износостойкая наплавка изношенных деталей вагонов (на примере автосцепки) электродами со специальным покрытием» были представлены следующие выводы:

1. В результате лабораторных исследований, для замены покрытого электрода УОНИ13/55, который применяется для наплавки изношенных деталей автосцепки был разработан электрод со специальным покрытием, в покрытиях который содержит определенное количество хрома (15-18), никеля (~80), кремния (3-4,5), бора (2,8-3.8).На основе разработанного, с легирующими элементами, состава был изготовлен электрод со специальным покрытием. В результате наплавки с применением такого электрода твердость наплавленного слоя увеличилась с 22 до 47,6 HRC, а износостойкость увеличилась в 3,6 раза.
2. В результате проведенных исследований была усовершенствована технология наплавки деталей замка автосцепки. Производственные испытания деталей замка автосцепки, наплавленные электродоами со специальными покрытиями по усовершенствованной технологии, показали, что их ресурс в 1.57 раза больше, чем новой детали, изготовленной из стали 20ГЛ

Список литературы:

1. Походня И.К. Металлургия дуговой сварки. Процессы в дуге и плавление электродов – Киев: Наукова думка, 1990. – 223 с.
2. Райков, Г.В. Развитие системы ТО и ремонта грузовых вагонов / Г.В. Райков, Д.И. Хаба // Железнодорожный транспорт. – 2002. – № 8. – С. 43–49.
3. Умаров А.,УОНИ-13/55 электродлари билан пайвандлашдаги газ ва шлак ҳосил қилиш жараёнлари. // «Замонавий машинасозлик ва муҳандислик таълими
4. Шведков Е.Л., Денисенко Э.Т., Ковенский И.И. Словарь-справочник по порошковой металлургии. Киев: Наукова Думка. 1985. – 624 с.