Повышение качества железнодорожных пружинных клемм на основе совершенствования режимов обработки

• Автор: Слабожанкин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ГЛАВА 1. Состояние производства и проблематика формирования

качества железнодорожных пружинных клемм

Г. Г. Современные требования к качеству пружинных клемм ОПЮ5.для<

рельсовых скреплений

1.2. Особенности технологического процесса

и проблематика формирования качества пружинных клемм

1.3. Современные подходы к управлению качеством продукции,

выбор и обоснование направлений исследований

1.4. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. Анализ наследственных связей в технологических блоках

производства железнодорожных пружинных клемм

2.1. Исследование качества исходного подката стали 40С2
2.2. Исследование влияния качества металла на формообразование профиля клеммы
2.3. Оценка формирования точности размеров промежуточного
профиля клеммы
2.4 Анализ причин возникновения неблагоприятных наследственных связей-в технологических блоках производства'клемм
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3. Исследование процессов формирования качества металла в технологическом блоке подготовительных операций к формообразованию
3.1. Определение критических точек стали 40С2
3.2. Исследование режимов отжига горячекатаного подката на структуру зернистого перлита в роликовой проходной печи
3.3. Анализ влияния поверхностной механической обработки
на механические свойства стали
3.4. Исследование режимов рекристаллизационного отжига стали
после механической обработки
3.5. Математическое моделирование трансформации показателей
качества металла в блоке подготовительных операций
3.6 Выводы по главе
I (
ГЛАВА 4. Исследование процессов формирования качества клемм в технологическом блоке окончательной
термообработки и контроля
4.1. Определение рационального диапазона температур закалки
стали 40С2
4.2. Исследование влияния отпуска на механические свойства
закаленной стали
4.3 Исследование величины остаточной деформации петли клемм
при контрольных испытаниях
4.4. Оценка возможности упрочнения пружинных клемм
при контрольных испытаниях
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. Совершенствование технологических режимов подготовки
металла к формообразованию и окончательной термообработки клемм
5.1. Технические и технологические мероприятия по совершенствованию режимов подготовки металла к формообразованию
и окончательной термообработки
5.2. Разработка методики управления качеством клемм
5.3. Реализация разработанных мероприятий в промышленности
и оценка уровня качества продукции
5.4. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложения

Российская Федерация - мощная железнодорожная держава. Протяженность железных дорог страны огромна, а их эксплуатация осуществляется в различных климатических поясах. Темпы роста отечественной экономики диктуют значительное увеличение объемов грузооборота и повышение производительности железных дорог. Основными путями интенсификации перевозок служат повышение скоростей движения поездов и их веса, что связано с резким ростом силового воздействия подвижного состава на путь. В подобных условиях устойчивое функционирование дорог во многом зависит от решения проблемы рельсовых скреплений. Данная проблема решается на основе перехода на прогрессивные виды упругих рельсовых скреплений для железобетонных шпал. Переход на упругие пружинные скрепления является в настоящее время кардинальным решением при разработке новых конструкций этих узлов, удовлетворяющих современным требованиям и обеспечивающих, повышение эксплуатационных возможностей железных дорог при снижении затрат на их текущее содержание [1].
На железных дорогах страны осваивается новый узел рельсового скрепления используемого на наиболее ответственных участках пути: стрелочных переводах, кривых малых радиусов, участках с высокими осевыми нагрузками. Принципиальным отличием нового узла скрепления является замена, в нем промежуточной жесткой клеммы с двухвитковой пружинной шайбой и стандартным клеммным болтом на пружинную прутковую клемму ОПЮ5 в комплекте с плоской жесткой шайбой и с клеммным болтом с квадратным подголовком. Данная конструкция узла обеспечивает более высокую пружинность скрепления особенно на пути с жестким подрельсовым основанием, возможность регулировки положения рельса по высоте в пределах 10-20 мм, снижение трудоемкости и затрат на текущее содержание пути, что особенно актуально для России с большой протяженностью железных дорог в сложных климатических условиях. Клемма ОП 105 обладает большой податливостью в упругой области и в то же время позволяет прижимать рельс к

Таблица 2
Расчетные значения Аа для переходов гибки профиля “омега”
Номер перехода гибки 1 2
Rpi, мм 12 20 13
Aaja 0,016 0,017 0,019 0,023
Аа, 1,44 1,52 1,76 2,07
Изменение линейного размера определяется по величине угла пружине-ния и для большинства характерных параметров будет определяться формулой: А, = A(Xj • 1[, где А а, — угол пружинения; /, - расстояние от окончания закругления до интересующего нас сечения профиля. Так, вследствие пружинения свободные концы профиля ш (рис. 2.6) получают горизонтальные перемещения относительно друг друга, которые приведут к увеличению расстояния между ними. Оно равно:
Ai -2 (sin Aal -I] л- sin Aa3 ■ l3) =5,90 мм.
На эту величину возрастет и габаритный размер профиля по ширине. При неизменных технологических параметрах гибки снизить эффект упругого пружинения возможно только за счет уменьшения сопротивления металла деформированию. Расчеты изменения линейных размеров выполнены в предположении постоянства механических свойств металла.
При наличии разброса механических свойств колебания линейных размеров будут также определяться некоторым диапазоном изменения размеров промежуточного профиля омега и связанными с этим проблемами гибки-штамповки на конечной стадии изготовления железнодорожной клеммы.
Таким образом, полученное выражение (2.13) еще раз подтверждает тезис о том, что предварительная подготовка металла существенно влияет на формирование геометрических размеров промежуточного профиля изделия.