Чем ограничен диаметр колеса по кругу катания

Чем ограничен диаметр колеса по кругу катания

Профиль катания колес вагонов серии 81-760 (761)

Движение колесных пар по рельсовому пути происходит в сложных условиях. Поэтому большое значение придают правильному выбору профиля поверхности катания колес, чтобы он по возможности обеспечивал лучшие условия прохождения колесной пары по прямым и кривым участкам пути.



Профиль катания колеса

Профиль делится на два участка – 1:7 (у наружной грани) и 1:20 (перед гребнем). Двойная конусность позволяет колёсной паре самоустанавливаться в рельсовой колее на прямых участках пути и улучшает условия прохождения кривых, уменьшая проскальзование колеса относительно рельсов, и, следовательно, уменьшая износ обода. При этом уменьшается износ не только обода, но и рельсов.

Виды освидетельствования колесных пар

Для проверки состояния и своевременного изъятия из эксплуатации колесных пар, угрожающих безопасности движения, а также для контроля качества подкатываемых и отремонтированных колесных пар принята система технического контроля.

Осмотр под вагоном – с интервалом не более 48 часов работы на линии. Осмотр с прокаткой вагона:

пробег 30,0 тыс. км ± 5,0 тыс. км

пробег 60,0 тыс. км ± 10,0 тыс. км

Обточка колесной пары без выкатки из-под вагона – по необходимости. Малая ревизия букс и УЗД оси при пробеге 90,0 тыс. км ± 10,0 тыс. км. Обыкновенное освидетельствование – по необходимости.

Для проведения освидетельствования проводят работы:

предварительный осмотр колесной пары

очистку от грязи и смазки

демонтируют корпуса редуктора

демонтируют корпуса букс (без съема внутренних колец подшипников)

ревизию первого объема букс и редуктора

проверку большого зубчатого колеса и шестерни

проверку оси методом УЗД

измерения геометрических параметров

монтируют редуктор и буксовый узел

обкатку колесной пары на стенде.

Полное освидетельствование проводят в следующих случаях:

при достижении установленного пробега

при формировании и ремонте

при неясности или отсутствии знаков и клейм на элементах к.п.

при крушении, аварии, столкновении, в результате которых произошел сход к.п. с рельсов

Требования, предъявляемые к колесным парам

Характерными неисправностями колесных пар являются: износ колеса — прокат, выбоины или ползуны, подрез гребня; ослабление колесного центра, зубчатого колеса; трещины, вмятины, трещины, риски, забоины, вмятины на шейках оси и др.

Подрез гребня особенно часто образуется:

у четырёхосных вагонов, имеющих большую разность баз боковых рам тележек

при большой разности диаметров колёс, насаженных на одну ось

если имеется перекос рамы тележки

от несимметричной насадки колёс на оси

При движении происходит износ колеса по кругу катания, называемый прокатом.

Прокат — это нормальный, естественный в эксплуатации износ за счет деформации и истирания от рельсов, колодок. Прокат колесных пар устраняют обточкой на специальных станках с выкаткой и без выкатки из-под вагона. В условиях депо прокат колеса без выкатки колесных пар устраняют при ТО-4 на специальных колесно-фрезерных станках КЖ-20М.

У гребня колесной пары происходит естественный износ в процессе эксплуатации.

Износ гребня образуется от соприкосновения с рельсом вследствие извилистого движения колёсной пары на прямых участках пути и при прохождении вагона по кривым. Толщина гребня интенсивно уменьшается при разнице диаметров правого и левого колес, а также при работе в кривых. Восстанавливают ее обточкой и наплавкой.

Ползуны (выбоины) образуются на поверхности катания колёс при их скольжении по рельсам в случае заклинивания колёсных пар. Ползуны во время движения вагона вызывают удары, разрушительно действующие на рельсовый путь,

колёсные пары и ходовые части. Поэтому колёсные пары с роликовыми подшипниками, имеющие ползуны более 0,3 мм, для работы под вагонами не допускаются.

Под раковинами понимаются пороки металлургического происхождения в виде неметаллических включений (песка, шлака) внутри металла и пустот от усадки металла при неравномерном остывании, выходящих на поверхность катания колеса по мере его износа.

Выщербины — это выкрашивание кусочков металла на поверхности катания колеса, скрытых пороков металла (пустот, неметаллических включений, микротрещин) и усталости металла от значительной знакопеременной нагрузки, действующей на ось.

Ослабление посадки колесного центра или зубчатого колеса на оси возникает, как правило, при нарушении их напрессовки.

К колесным парам в эксплуатации предъявляются следующие требования:

Прокат измеряют абсолютным шаблоном на расстоянии 70 мм от внутренней грани обода, так как наибольший прокат образуется по кругу катания.

Прокат ухудшает плавность хода, особенно в кривых, появляется опасность при проходе по стрелкам, увеличивается износ колесной пары.

Измерение абсолютным шаблоном

Вертикальный подрез гребня на высоте более 18 мм (контролируется шаблоном) или остроконечный накат.

Контроль вертикального подреза гребня

При наличии остроконечного наката в верхней части гребня, независимо от высоты подреза и толщины гребня, колёсная пара в эксплуатацию не допускается. Вертикальный подрез и остроконечный накат гребня являются опасными для движения, так как при этом может произойти накатывание колеса на остряк или взрез стрелки, что приведет к сходу вагона с рельсов.

Толщина гребня колеса – менее 25 мм и более 33 мм – при измерении его на расстоянии 18 мм от вершины гребня.

Измерение толщины и подреза гребня необходимо для обеспечения безопасности движения. Превышение толщины гребня сверх установленных размеров может вызвать ослабление крепления частей стрелочного перевода на шпалах, преждевременный их износ, износ гребня, а в ряде случаев и сход вагонов с рельсов. Кроме того, в тонком гребне могут возникнуть трещины и отколы.

до 1 мм скорость не ограниченна

от 1 мм до 2,5 мм скорость не более 35 км/ч

от 2,5 мм до 4 мм скорость не более 15 км/ч

от 4 мм движение допускается на ложных тележках со скоростью не более 10 км/ч по стрелочным переводам не более 5 км/ч

Сдвиг колесных центров, колес, зубчатых колес.

Ослабление и сдвиг колеса на оси могут произойти от неправильного натяга, допущенного при напрессовке колеса на ось, грубой и неправильной расточки ступицы колеса и обточки подступичной части оси. Признаками ослабления насадки ступицы является появление ржавчины или смазки у ступицы с внутренней стороны колеса, нарушение краски в месте сопряжения оси со ступицей.

При мягком металле обода колеса у наружного края поверхности катания может образоваться значительный наплыв металла.

Шаблон для измерения ширины обода

Измерение ширины обода

Измерение расстояния между внутренними гранями колес вагонов серии 81-760 (761)

Разница диаметров колес моторных колесных пар по кругу катания:

одной колесной пары не более 2 мм

колесных пар одной тележки не более 8 мм

колесных пар разных тележек одного вагона не более 8 мм

Диаметр колес по кругу катания не менее 810 мм (у новых колесных пар 860).

Измерение диаметров колес, насажанных на одну ось, необходимо для обеспечения правильного расположения колесной пары в колее, поскольку при различных диаметрах колес увеличивается их проскальзывание, и появляются перекосы колесной пары во время движения. В результате этого происходит неравномерный прокат поверхности катания колес, подрез гребня, износ других деталей ходовых частей и дополнительное скручивание оси.

Следы контакта с электродом, вкрапление меди в основу металла, электроподжог, трещина в любой части оси.

Выброс смазки из редукторного и буксового узла.

Источник

Колесные пары

1 Классификация и особенности устройства колесных пар

Колесные пары относятся к ходовым частям и являются одним из ответственных элементов вагона. Они предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок, передающихся от вагона на рельсы при их вращении. Работая в сложных условиях загружения, колесные пары должны обеспечивать высокую надежность, так как от них во многом зависит безопасность движения поездов. Поэтому к колесным парам предъявляются особые, повышенные требования Госстандартами, Правилами технической эксплуатации железных дорог, Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар, а также другими нормативными документами при проектировании, изготовлении и содержании в эксплуатации. Конструкция и техническое состояние колесных пар оказывают влияние на плавность хода, величину сил, возникающих при взаимодействии вагона и пути, и сопротивление движению.
Работая в современных режимах эксплуатации железных дорог и экстремальных условиях окружающей среды, колесная пара вагона должна удовлетворять следующим оновным требованиям: обладать достаточной прочностью, имея при этом минимальную необрессоренную массу (с целью снижения тары подвижного состава и уменьшения непосредственного воздействия на рельсовый путь и элементы вагона при прохождении неровностей рельсовой колеи); обладать некоторой упругостью, обеспечивающей снижение уровня шума и смягчение толчков, возникающих при движении вагона по рельсовому пути; совместно с буксовыми узлами обеспечивать возможно меньшее сопротивление при движении вагона и возможно большее сопротивление износу элементов, подвергающихся изнашиванию в эксплуатации.

Колесная пара (рис. 3.6) состоит из оси 1 и двух укрепленных на ней колес 2. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес, а также конструкцией подшипника и способом крепления его на оси (табл. 3.1). Типы вагонных осей различают по размерам и форме шейки — для роликовых подшипников качения и подшипников скольжения. Размеры оси устанавливают в зависимости от величины расчетной нагрузки, воспринимаемой ею при эксплуатации.

В эксплуатации еще находится небольшое количество колесных пар с осями типа РУ с диаметром шеек 135 мм, которые в настоящее время заменяются более современными. Основным типом колесных пар являются конструкции с цельнокатаными стальными колесами с диаметром по кругу катания 950 мм. В старотипных пассажирских вагонах осталось малое количество колесных пар с диаметром 1050 мм.

Для безопасного движения вагона по рельсовому пути на ось 1 прочно закрепляются колеса 2 (рис. 3.7) с соблюдением строго определенных размеров (табл. 3.2). Расстояние между внутренними гранями колес L составляет: для новых колесных пар, предназначенных для вагонов, обращающихся со скоростями до 120 км/ч — (1440 ± 3), свыше 120, но не более 160 км/ч (1440-1+3). Во избежание неравномерной передачи нагрузки на колеса и рельсы разность размеров от торца оси до внутренней грани обода допускается для колесной пары не более 3 мм. Колеса, укрепленные на одной оси, не должны иметь разность по диаметру D более 1 мм, что предотвращает односторонний износ гребней и не допускает повышения сопротивления движению. С целью снижения инерционных усилий, колесные пары скоростных вагонов подвергаются динамической балансировке: для скоростей 140—160 км/ч допускается дисбаланс не более 6 Н*м; для скоростей 160—200 км/ч — не более 3 Н*м.

Кроме колесных пар, изготавливаемых в соответствии ГОСТ 4835-80, поставляются конструкции, выполненные по специальным чертежам и техническим условиям для вагонов промышленного транспорта, для вагонов электропоездов и дизель-поездов, а также с раздвижными на оси колесами для эксплуатации на железных дорогах с различной шириной колеи и др. В вагонах, оснащенных дисковыми тормозами, на оси 1 (рис. 3.8), кроме двух колес 2, прочно укреплены диски 3.

р

2 Вагонные оси

Вагонные оси (рис. 3.9) являются составной частью колесной пары и представляют собой стальной брус круглого переменного по длине поперечного сечения.

На подступичных частях 3 оси располагаются колеса, укрепленные жестко или подвижно, а на шейках 1 размещаются подшипники. Вагонные оси различают между собой: размерами, определяемыми в зависимости от заданной нагрузки; формой шейки оси в соответствии с применяемым типом подшипника — для подшипников качения и подшипников скольжения; формой круглого поперечного сечения — сплошные или полые; способом торцового крепления подшипников качения на шейке оси — корончатой гайкой или шайбой. Кроме того, оси классифицируются по материалу и технологии изготовления. Между шейками 1 и подступичными частями 3 находятся предподступичные части 2, служащие для размещения деталей задних уплотняющих устройств букс, а также снижения концентрации напряжений в переходных сечениях от подступичных частей к шейкам оси. В местах изменения диаметров для снижения концентрации напряжений имеются плавные сопряжения — галтели, выполненные определенными радиусами: от шейки 1 к предподступичной 2, от предподступичной к подступичной 3 и от средней 4 к подступичной частям. Снижение концентрации напряжений, вызванных посадкой внутреннего кольца роликового подшипника, обеспечивается разгружающей канавкой, расположенной у начала задней галтели шейки оси (рис. 3.9, г). Оси для подшипников качения на концах шеек имеют нарезную часть К (рис. 3.9, а) для навинчивания корончатой гайки, а на торце имеется паз с двумя нарезными отверстиями для постановки и крепления двумя болтами стопорной планки. В вагонных осях с креплением подшипников качения при помощи приставной шайбы в торцах шеек делаются нарезные отверстия для болтов (рис. 3.9, б) в двух вариантах: при помощи трех или четырех болтов. Оси для подшипников скольжения по торцам шеек имеют буртики М (рис. 3.9, в), служащие для ограничения смещения подшипников вдоль оси наружу при движении вагона. На торцах всех типов осей предусмотрены центровые отверстия (рис. 3.9, д, ё), служащие для установки и закрепления оси или колесной пары в центрах при обработке на токарном станке. Форма и размеры центровых отверстий стандартизированы. Оси колесных пар, оборудуемых дисковым тормозом, а также оси, на которых предусмотрена установка привода подвагонного генератора, имеют посадочные поверхности для установки тормозных дисков или деталей редуктора. Основные размеры и допускаемые нагрузки для стандартных типов осей вагонов широкой колеи, кроме вагонов электропоездов и дизель-поездов, приведены в табл. 3.3.

На шейке осей РУ-1 и РУ-1Ш устанавливаются роликовые подшипники с наружным диаметром 250 мм, а на шейке оси РУ — 280 мм, поэтому посадочные диаметры у них разные. Для грузовых вагонов с повышенными нагрузками на ось 245 кН предусмотрена усиленная ось, которая также применяется для специализированных грузовых вагонов с нагрузкой на ось 30 тс (сталь ОС ГОСТ 4728-96).

3 Вагонные колеса

По конструкции вагонные колеса можно разделить на: безбандажные (цельные); бандажные (составные, состоящие из колесного центра, бандажа и предохранительного кольца); упругие, имеющие между бандажом и колесным центром упругий элемент; раздвижные на оси, вращающиеся на оси колеса. По способу изготовления колеса делятся на катаные и литые. В зависимости от размеров диаметра, измеренного в плоскости круга катания, — 950 и 1050 мм.
В эксплуатации колеса, перекатываясь по рельсовому пути и передавая ему значительные статические и динамические нагрузки через небольшую площадку, работают в сложных условиях окружающей среды. Одновременно с этим в процессе торможения между колесами и колодками, а также в контакте с рельсами возникают силы трения, вызывающие нагрев и износ обода, что способствует образованию в нем ряда дефектов. Удары на стыках могут вызывать появление трещин и отколов в ободе колес. В этой связи от их исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов.
Учитывая сложные условия работы и повышение надежности в эксплуатации, поверхность катания колеса должна обладать высокой прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью, а металл диска и ступицы, удерживающихся на оси силами упругости, необходимой вязкостью. Этим требованиям удовлетворяют составные колеса, в которых бандаж можно изготовлять из стали повышенной прочности и твердости, а колесный центр — из более вязкой и дешевой стали. Кроме того, при достижении предельного износа или появлении друго¬го повреждения в эксплуатации бандаж можно заменить без смены колесного центра.
Однако в современных условиях эксплуатации железных дорог из-за существенных недостатков по прочности и надежности, значительной трудоемкости формирования колесной пары и повышенной массы бандажные колеса в нашей стране были заменены безбандажными. Причем наиболее совершенными и надежными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные. Конструкция, размеры и технология изготовления колес определяются Гос. стандартами.
Стальное цельнокатаное колесо (рис. 3.10) состоит из обода 7, диска 2 и ступицы 3. Рабочая часть колеса представляет собой поверхность катания 4. Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани а обода, являющейся базовой, расположен воображаемый круг катания, используемый для измерения специальными инструментами диаметра колеса, толщины обода и проката. Противоположная грань б называется наружной. Ступица 3 с ободом 1 объединены диском 2, расположенным под некоторым углом к плоскости круга катания, что придает колесу упругость и способствует снижению уровня динамических сил во время движения вагона. Ступица служит для посадки колеса на подступичной части оси. Поверхность катания 4 обрабатывается по стандартному профилю.

В соответствии с ГОСТ 10791-89 цельнокатаные колеса изготовляются из сталей двух марок: 1 — для пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электропоездов и дизель-поездов; 2 — для грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм.
Химический состав сталей, в %, марки 1 — углерода 0,44—0,52, марганца 0,80—1,20, кремния 0,40—0,60, ванадия 0,08—0,15; марки 2 — углерода 0,55—0,65, марганца 0,50—0,90, кремния 0,20—0,42; для обеих марок сталей допускается не более: фосфора 0,035 и серы 0,040. Ободы колес подвергаются упрочняющей термической обработке путем прерывистой закалки и отпуска. Механические свойства стали ободов после упрочняющей термической обработки должны соответствовать нормам (табл. 3.4).

Ударная вязкость стали дисков колес при температуре 20 °С должна быть не менее: для стали марки 1 — 0,3 МДж/м² для стали марки 2 — 0,2 МДж/м².
На процессы взаимодействия колес с рельсами и безопасность движения поездов существенное влияние оказывает профиль поверхности катания. Стандартный профиль поверхности обода колеса (рис. 3.11) распространяется на колеса для колесных пар тележек грузовых и пассажирских вагонов локомотивной тяги. Он имеет гребень, служащий для направления движения и предохранения от схода колесной пары. Гребень имеет высоту 28 мм, измеряемую от его вершины до горизонтальной линии, проходящей через точку пересечения круга катания с профилем. Угол наклона наружной грани гребня оказывает влияние на безопасность движения: его увеличение повышает устойчивость колесной пары на рельсах и уменьшает износ.
Стандартный профиль (см. рис. 3.11) имеет конусность рабочей части 1:10, которая обеспечивает центрирование колесной пары при ее движении на прямом участке пути и предотвращает образование неравномерного износа по ширине обода колеса, а также улучшает прохождение кривых участков пути. Вместе с тем, конусность 1:10 создает условия для появления извилистого движения, что неблагоприятно влияет на плавность хода вагона.

Поверхность профиля катания колеса с конусностью 1:3,5 гораздо реже катится по рельсу, поэтому она меньше изнашивается. Благодаря наличию этой конусности и фаски 6 мм х 45° наружная грань (см. рис. 3.11) приподнимается над головкой рельса даже при наличии допустимого проката, наплыва металла и других дефектов поверхности катания колес, обеспечивая безопасный проход стрелочных переводов. Профиль поверхности катания обода для колесных пар пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростями движения свыше 160 км/ч, имеет горизонтальную площадку между размерами 60,7 до 70 мм, а далее конусности 1:50; 1:10; 1:3,5 и фаску 6 мм х 45°. Наружная грань гребня составляет 65° к горизонтали вместо 60°, как это предусмотрено в стандартном профиле (см. рис. 3.11), переходные радиусы закруглений также изменены.
Цилиндрическая часть катания, обработанная в соответствии с горизонтальной частью профиля, исключает извилистое движение колесной пары, а вместе с уменьшенной конусностью до 1:50 рабочей части колеса не допускает ухудшения плавности хода вагона. Увеличение угла наклона наружной грани гребня, совместно с изменением профиля рабочей части поверхности катания колеса, улучшает устойчивость движения колесной пары, способствует уменьшению износа гребня, повышает безопасность движения вагонов скоростных поездов. Технология изготовления стальных колес основана на штампованно-катаном способе, включающем в себя процессы подготовки заготовок, их нагрева, горячей деформации, противофлоксной, термической и механической обработки, контроля и испытания.
В процессе изготовления колес на наружной грани обода в горячем состоянии наносят знаки и клейма (рис. 3.12).

Упругие колеса имеют более сложную конструкцию. Включая упругие элементы между ободом и колесным центром, они обладают целым рядом преимуществ, особенно важных для вагонов скоростных пассажирских поездов, трамваев и метрополитена: смягчают вертикальные и боковые толчки; имеют минимальную необрессоренную массу; уменьшают шум при движении вагона; обеспечивают упругую передачу крутящего момента в моторных вагонах при движении и торможении.

4 Соединение колеса с осью

Безопасность движения поездов во многом зависит от надежного соединения колеса с осью, которое осуществляется главным образом посредством прессовой посадки. При этом способе колеса, посаженные на ось, удерживаются на ней благодаря наличию натяга, образующегося за счет несколько большего диаметра подступичной части оси по сравнению с диаметром ступицы колеса. При этом от величины натяга существенно зависит прочность соединения: недопустимы как завышенные, так и заниженные натяги. Кроме того, на надежность соединения колеса с осью влияет точность обработки посадочных поверхностей и процесс запрессовки. Поэтому размеры прессового соединения колеса с осью и технология запрессовки должны строго соответствовать ГОСТ 4835-80 и другим указанным в нем стандартам, а также требованиям нормативно-технической документации МПС России, в которых установлены нормы контроля прочности посадки и способы устранения неисправностей, возникающих в процессе запрессовки. Формирование вагонных колесных пар и процесс запрессовки колес на ось осуществляют в колесных цехах вагоностроительных (ВСЗ) и вагоноремонтных (ВРЗ) заводов и вагонных колесных мастерских (ВКМ), оснащенных станками для обработки осей и колес, стендами для дефектоскопии осей и колес, гидравлическими прессами с индикатором качества запрессовки, подъемными кранами, транспортными механизмами и др. Перед запрессовкой производят обработку сопрягаемых поверхностей ступицы колеса и подступичной части оси с соблюдением норм натяга, допусков округлости (овальности), профиля продольного сечения (конусообразности), волнистости, шероховатости.
Для обеспечения плавного захода оси в ступицу колеса при запрессовке наружный конец подступичной части оси обтачивается на конус с разностью диаметров не более 1 мм и длиной 7—15 мм (запрессовочный конус). Для обеспечения установленной шероховатости подступичные и средняя части оси после механической обработки упрочняются накатыванием специальными роликами и затем испытывают магнитным дефектоскопом. Посадочная поверхность ступицы колеса растачивается на карусельном станке с обеспечением натяга в пределах 0,1—0,25 мм. Во избежание задиров в процессе запрессовки и снижения концентрации напряжений в оси внутренние кромки отверстия ступицы выполняют с закруглением радиусом 4—5 мм.
Процесс запрессовки колес на ось выполняется следующим образом. Подготовленное колесо и ось подвешивают на балке пресса так, чтобы геометрические оси отверстия ступицы, плунжера пресса и вагонной оси совпадали. Сопрягаемые поверхности оси и колеса покрывают ровным слоем натуральной олифы или другого вареного растительного масла (льняного, конопляного или подсолнечного). Конец оси вставляют в отверстие ступицы, а торец другого конца оси упирают в торец плунжера, для защиты от повреждения резьбовой части на шейку оси надевают предохранительный стакан, включают электродвигатель пресса, что обеспечивает продвижение плунжера со скоростью не более 2 мм/с, необходимой для качественной запрессовки. После посадки одного колеса ось поворачивается и процесс повторяется.
Благодаря натягу, сопрягаемые поверхности деформируются под действием силы пресса Р (рис. 3.13, а), преодолевая силы сопротивления деформации оси Р1 и ступицы колеса Р2, а также силу трения Рт. Причем сила трения по мере продвижения оси относи¬тельно ступицы колеса возрастает по закону, близкому к прямолинейному, а сила для ее преодоления — по линии 0а (рис. 3.13, б).

Суммарная кривая Оd учитывает преодоление сил Р1, и Р2 и представляет собой теоретическую диаграмму зависимости усилия запрессовки от величины продвижения колеса на оси
Рациональное усилие в конце запрессовки должно находиться в пределах 390—580 кН на каждые 100 мм диаметра подступичной части оси. Недопустимы как меньшие, так и большие величины конечных усилий запрессовки: меньшие не обеспечат необходимой прочности прессового соединения, а большие — вызовут перенапряжения материала оси и ступицы. Форма диаграммы запрессовки должна быть плавно нарастающей, несколько выпуклой кривой и почти горизонтальной в конце. На каждую формируемую колесную пару индикатор вычерчивает две диаграммы — для левого и правого колес.
Качество запрессовки устанавливают анализом диаграммы. При этом контролируемыми параметрами диаграммы являются конечное усилие, длина сопряжения и форма кривой. Конечное усилие (рис. 3.14, а) определяют положением верхней точки кривой 3 от нулевой линии. В случае расположения начала и конца кривой выше или ниже нулевой линии (кривые У и 2, например) конечное усилие определяется с учетом величины этого смещения, т.е. так, как показано на рис. 3.14, а величинами Р´зк и Р´´зк, а при перекосе диаграммы конечное отклонение от нулевой линии также учитывается. В этих случаях при соответствии нормам конечного усилия запрессовка не бракуется. Минимально допустимая длина сопряжения L, определяемая по диаграмме (рис. 3.14, а), должна быть не менее 145i мм для колес номинального диаметра 950 мм и 155i мм для колес диаметра 1050 мм (i — передаточное число индикатора, т.е. масштаб диаграммы по длине). Вследствие некачественной обработки сопрягаемых поверхностей ступицы колеса и подступичной части оси, а также наличии других отклонений диаграммы будут иметь особенности по сравнению с нормальной (рис. 3.14, 6): 1 — вогнутость диаграммы, получаемая при наличии прямых конусов или впадин на посадочных поверхностях; 2—диаграмма с резкими колебаниями давления в средней части, получаемая при наличии на посадочных поверхностях резко выраженных неровностей; 3—диаграмма со скачком давления в конце запрессовки, получаемая в результате замедленного прекращения поступления масла в цилиндр пресса при окончании запрессовки; 4 — диаграмма с резкими колебаниями давления на большой длине, получаемая при наличии неровностей, расположенных на большой длине посадочных поверхностей; 5—диаграмма с плавным колебанием давления, получаемая при наличии на посадочных поверхностях более длинных неровностей; 6— нормальный вид диаграммы.

В случае получения неудовлетворительной диаграммы по форме, длине сопряжения или несоответствия нормам конечного усилия запрессовки соединение бракуется, а колесная пара подлежит расформированию. При отсутствии после распрессовки задиров на посадочных поверхностях разрешается повторно насадить колесо на ту же ось без дополнительной механической обработки. Более двух раз перепрессовывать колесо на один и тот же конец оси не разрешается без дополнительной механической обработки. На типовом бланке диаграммы записывают следующие данные: дату запрессовки, тип колесной пары, диаметры подступичной части оси и отверстия ступицы с точностью до 0,01 мм, номер оси, натяг, длину ступицы, конечное усилие запрессовки, маркировку цельнокатаного колеса правого (со стороны маркировки на торце оси) и левого.
Диаграмму запрессовки подписывают: в линейных предприятиях — мастер или начальник ВКМ, а при отсутствии начальника — старший мастер или заместитель начальника вагонного депо (ВЧД); на заводах МПС — мастер или инспектор ОТК, а на заводах промышленного транспорта, кроме того, заводской инспектор-приемщик МПС. На каждой забракованной диаграмме делается отметка «Брак» с указанием причины браковки. Годные и забракованные диаграммы запрессовки после оформления и приемки колесных пар хранятся в течение 20 лет.
У сформированных колесных пар подлежат проверке: расстояние между внутренними боковыми поверхностями ободов колес, разность расстояний между внутренними боковыми поверхностями ободов колес до ближних к ним торцов оси, разность диаметров колес по кругу катания, отклонение от соосности кругов катания колес относительно оси базовой поверхности. После осмотра, обмера и проверки колесные пары передают на участок механической обработки, где производится обработка поверхности катания, обточка и накатка шеек, а затем проверяют основные размеры колесной пары. Обработанные колесные пары передаются на участок окраски, где они покрываются краской черного цвета на олифе, лаком или эмалью. Окраске подлежат: колеса по всей поверхности, кроме поверхности катания у пассажирских и ободов у грузовых вагонов; подступичные и предподступичные части оси между лабиринтными кольцами и ступицами колес (после монтажа буксовых узлов); средняя часть оси. На каждой принятой колесной паре в холодном состоянии выбивают знаки маркировки и клеймения. На торце шейки правой стороны колесной пары наносят (рис. 3.15): 1 — знак формирования; 2 — клеймо ОТК; 3 — условный номер предприятия, сформировавшего колесную пару; 4 — приемочные клейма МПС; 5 — дата формирования; 6 — клейма, относящиеся к изготовлению оси. При монтаже буксовых узлов на предприятиях, которые не производили формирование колесных пар, знаки и клейма о производстве монтажа выбиваются на торце левой шейки оси (рис. 3.16): 1 — условный номер предприятия, производившего монтаж буксовых узлов; 2 — знак монтажа буксовых узлов; 3 — дата монтажа. При постановке редукторно-карданного привода генератора от торца шейки оси колесная пара подлежит полному освидетельствованию с нанесением клейма — букв РК и даты установки (месяц римской цифрой и две последние цифры года). Колесные пары, подвергшиеся динамической балансировке, имеют клеймо «Б», выбитое на ободе каждого колеса рядом с маркировкой. После опробования ступиц колес на сдвиг в сторону распрессовки на торце оси с правой стороны колесной пары выбивают знаки и клейма: две округленные буквы ФФ, номер завода или ВКМ, дату опробования на сдвиг, приемочные клейма МПС.

Одним из важнейших преимуществ прессового соединения вагонных колес с осью является наличие контроля качества запрессовки путем анализа индикаторной диаграммы, что обеспечивает надежность работы колесной пары и безопасность движения поездов. Однако при прессовой посадке колес на оси обычно до 25—30 % напрессовок имеет несоответствие конечных усилий нормам или отклонение формы индикаторной диаграммы от допустимой. Кроме того, при прессовой посадке иногда возникают механические повреждения сопрягаемых поверхностей, снижающие усталостную прочность и надежность колесной пары, а также сдвиги колес с оси в процессе эксплуатации вагонов.
С целью устранения перечисленных недостатков проводились исследования по применению тепловой посадки, при которой нагретую ступицу колеса, имеющую предварительный натяг, свободно надевают на ось, а после остывания колесо прочно соединяется с осью.

Источник