Дважды закалённые
Сотрудники РУТ (МИИТ) и исследовательской компании «МИИТ Инжиниринг» разработали уникальную технологию закаливания стальных боковых рам вагонных тележек грузовых вагонов модели 18-100. Технология позволит значительно повысить прочность боковых рам и снизить количество отцепок грузовых вагонов. В настоящее время технология находится на стадии разработки опытно-промышленных образцов.
Как рассказал «Гудку» генеральный директор «МИИТ Инжиниринг» Алексей Фролов, основой новой технологии является двухэтапное охлаждение боковых рам, разогретых в печи до 900 градусов Цельсия. На первом этапе горячая рама тележки помещается в закрытую камеру, оснащённую специальными соплами, разбрызгивающими водовоздушную смесь. Испарение мелкодисперсных водяных капель позволяет снизить температуру поверхности металла с 900 до 250 градусов менее чем за полсекунды. На втором этапе остывший металл ещё раз охлаждается струями воды.
На первом этапе на поверхности металла образуются закалочные структуры, а на втором происходит самоотпуск металла – тепло передаётся от более массивных частей боковины менее тонким, закалочные структуры разрушаются и имеющиеся литейные дефекты локализуются, объяснил Алексей Фролов. По его мнению, применение двойной закалки с самоотпуском позволит значительно повысить прочность боковых рам тележек и существенно снизить количество отцепок.
Закалённые таким способом боковые рамы тележек прошли в 2017 году контрольные испытания в Тверском институте вагоностроения. Испытания показали, что их коэффициент запаса сопротивления усталости составляет 2,46, в то время как нормативным считается коэффициент 1,8, а у обычных боковых рам, не подвергнутых закалке, этот коэффициент не превышает 2,1. В прошлом году эта технология закалки была запатентована. По словам автора научной части проекта профессора кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» Дмитрия Евсеева, проблема прочности боковых рам тележек грузовых вагонов типа 18-100 является следствием устаревшей технологии их производства. «По ГОСТу боковая рама после отливки охлаждается на открытом воздухе в течение нескольких часов. Охлаждение происходит неравномерно, что способствует развитию внутренних литейных дефектов», – поясняет он.
Литейные дефекты приводят к образованию трещин, незапланированным отцепкам или изломам боковых рам. Особо опасными являются дефекты в зоне внутреннего радиуса R55 боковой рамы (это место контакта рамы с буксовым узлом).
Всего за прошлый год на пунктах технического осмотра грузовых вагонов ОАО «РЖД» было выявлено 16,5 тыс. неисправных боковых рам тележек грузовых вагонов, большинство из них – 13,7 тыс. – из-за трещин и дефектов в зоне радиуса R55. В начале июня текущего года технология двойной закалки была одобрена комитетом по грузовому подвижному составу НП «ОПЖТ». В настоящее время «МИИТ Инжиниринг» готовится к производству опытно-промышленной установки по охлаждению боковых рам тележек и сертификации.
Лев Кадик
Комментарии