Методика установления причин изломов шеек осей и разрушения роликовых буксовых узлов, страница 2

Усталостные разрушения массивного латунного сепаратора является характерным в основное для букс пассажирских вагонов. Доказано, что разрушение сепаратора происходит вследствие возникновения чрезмерных напряжений главным образом в зимний период, когда существенно возрастают динамические усилия, действующие на ходовые частя подвижного состава и особенно, при наличии каких-либо геометрических неровностей на поверхности катания колесных пар. В этих экстремальных условиях эксплуатации проявляется недостаточная усталостная прочность сепараторов, обусловленная возможным наличием трещин в углах их окон (не выявленных после изготовления или при ремонтах). Известно, что применяемая в настоящее время в буксах натриево-кальциевая смазка ЛЗЦНИИ обладает малой водостойкостью, гигроскопична, т.е. она способна впитывать в себя воду. Обводнение смазки происходит, прежде всего, вследствие недостаточной герметичности крепительной и смотровой крышек. В этом случае вода может проникать в буксу не только при ее промывке в моечной машине, но и в обычных условиях эксплуатации, особенно при ее расположении под фановыми трубами пассажирских вагонах. Кроме того, установлено, что в 10% случаев исходная смазка содержит от 1 до 5 % воды. Опыты показывают, что наличие в смазке  воды недопустимо в таких количествах, когда она обнаруживается визуально, в виде эмульсии белого цвета. Поэтому необходимо принимать меры по предупреждению попадания воды в буксовый узел. Существенно улучшить качество герметизации букс можно путем применения только резиновых уплотнений и их тщательной установки. Наряду с этим необходимо применять специальные приспособления, надежно предохраняющие буксу от попадания в нее воды (моющей жидкости) при обмывке колесной пары на моечных машинах.

Наиболее опасный дефект цилиндрического роликового подшипника на горячей посадке - сквозная трещина внутреннего кольца – возникает обычно в начальный период эксплуатации. Основной причиной возникновения этого дефекта служат главным образом чрезмерные внутренние напряжения технологического происхождения (от термообработки или шлифовки). Устранить разрыв внутренних колец можно с помощью применения стали регламентированной прокаливаемости (сталь марки ШХ4), позволяющей осуществлять не объемную, а поверхностную закалку токами высокой частоты.

Скол борта внутреннего кольца заднего подшипника 42726ЛМ, как показали исследования, происходит из-за того, что при изготовлении в зоне галтели у них образуются места повышенных напряжений. Этот вид дефекта главным образом присущ редукторным колесным парам пассажирских вагонов вследствие действия значительных ди­намических сил от необрессоренной массы редуктора с приводом от торца буксового узла, особенно в зимнее время года. Скол борта является непосредственным следствием некачественного изготовления подшипников. Опыт эксплуатации и результаты специальных исследований свидетельствуют о том, что устранение этого опасного дефек­та возможно при условии оборудования парка вагонов внутренними кольцами, изготовленными из стали марки ШХ4.

Основной причиной неисправности сферических роликовых подшипников 73727 является недостаточная конструктивная прочность перемычек, проявляемая в зимнее время года в условиях резко возрастаемых динамических нагрузок. Поскольку эти нагрузки своих максимальных значений достигают только в условиях повышенных скоростей движения, то естественно, что сферические подшипники недостаточно надежно работают в буксах пассажирских вагонов, в то время  как в буксах грузовых вагонов излом перемычек сепаратора сферического подшипника практически отсутствует.

При определении причин разрушения буксовых узлов необходимо обращать внимание на следующие обстоятельства: наряду с тщательным состояния поврежденных деталей, необходимо обмерить колесную пару, а при необходимости – тележку и сам вагон. При осмотре грузового вагона надо проверить правильность его загрузки, убедиться в отсутствии смешения груза, которое вызывает постоянную одностороннюю перегруженность одного из буксовых узлов. Следует также стараться выявить и другие причины, приводящие к перегрузке одного из буксовых узлов. Например, смещение шпинтонов тележки пассажирского вагона, при котором колесная пара вынуждена двигаться с постоянным перекосом, приводит к подрезу гребня одного из колес. К постоянной односторонней перегрузке подшипников приводят также разница диаметров колес по кругу катания. При подобном характере  воздействия  нагрузок в состоянии  деталей подшипников появляются особенности. Например, при осмотре торцевых поверхностей двух цилиндрических подшипников, расположенных в одной буксе, можно убедиться в том, что постоянная осевая нагрузка одного из подшипников вызывает ступенчатый износ торцов роликов, а также развальцовку борта внутреннего кольца (или приставного упорного кольца) с образованием интенсивного заусенца в виде валика. При работе в такой буксе сферических подшипников на дорожке качения наружного кольца одного из них (с наименьшим радиальным зазором) появляются односторонняя выработка, а иногда и цвета побежалости, свидетельствующие о ненормальной работе одного из рядов роликов.

Появляющиеся в эксплуатации различные неисправности колесных пар (ползуны, навары, выщербины, неравномерный прокат по кругу катания) приводят к возникновению дополнительных нагрузок, действующих на подшипники.

3. Характер повреждения  деталей при ослаблении  торцевого крепления буксы