Ремонт подвижного состава сваркой

Ремонт подвижного состава сваркой

Приложение N 60

Советом по железнодорожному

ИНСТРУКЦИЯ ПО СВАРКЕ И НАПЛАВКЕ ПРИ РЕМОНТЕ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ*
РД ВНИИЖТ-059/01-2019**

* Рассылается железнодорожным администрациям, участвующим в финансировании

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ИНСТРУКЦИЯ ПО СВАРКЕ И НАПЛАВКЕ ПРИ РЕМОНТЕ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Комиссией вагонного хозяйства

Протокол от «08-10» сентября 2015 г., N 60

1 РАЗРАБОТАНО Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта»

2 ВНЕСЕНО Дирекцией Совета по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества

3 ПРИНЯТО Комиссией вагонного хозяйства Протокол от «08-10» сентября 2015 г., N 60

4 ВЗАМЕН Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов, утвержденная Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества (Протокол от 29-30 мая 2008 года, г.Худжанд)

Извещение N 1 об изменении внесено изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящая Инструкция распространяется на ремонт сваркой и наплавкой деталей и узлов грузовых вагонов, курсирующих на железных дорогах государств-участников Содружества.

В настоящей Инструкции приведены общие правила и требования к ремонту сваркой и родственными процессами деталей и составных частей грузовых вагонов, а также имеются ссылки на конкретные апробированные технологии ремонта, утвержденные Комиссией Совета по железнодорожному транспорту полномочных специалистов вагонного хозяйства железнодорожных администраций.

Настоящая Инструкция предназначена для применения ремонтными предприятиями при всех видах ремонта грузовых вагонов, независимо от форм собственности подвижного состава и ремонтного предприятия.

2 Нормативные ссылки

В настоящей Инструкции использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3.1105-2011 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления документов общего назначения

ГОСТ 3.1109-82 Единая система технологической документации. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 5.917-71 Горелки ручные для аргонодуговой сварки типов РГА-150 и РГА-400. Требования к качеству аттестованной продукции

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.008-75 Система стандартов безопасности труда. Оборудование и аппаратура для газопламенной обработки металлов и термического напыления покрытий. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.036-84 Система стандартов безопасности труда. Газопламенная обработка металлов. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.039-85 Система стандартов безопасности труда. Плазменная обработка металлов. Требования безопасности

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 12.4.026-76 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные и знаки безопасности

ГОСТ 12.4.028-76 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия

ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация

ГОСТ 12.4.123-83 Система стандартов безопасности труда. Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений. Общие технические требования

ГОСТ 12.4.253-2013 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты глаз. Общие технические требования

ГОСТ 12.4.254-2013 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты глаз и лица при сварке и аналогичных процессах. Общие технические условия

ГОСТ 95-77 Трансформаторы однофазные однопостовые для ручной дуговой сварки. Общие технические условия

ГОСТ 304-82 Генераторы сварочные. Общие технические условия

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 949-73 Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на 19,6 МПа (200 кгс/см ). Технические условия

ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия

ГОСТ 1012-72 Бензины авиационные. Технические условия

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 1412-85 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки

ГОСТ 1583-93 Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

ГОСТ 2310-77 Молотки слесарные стальные. Технические условия

ГОСТ 2402-82 Агрегаты сварочные с двигателями внутреннего сгорания. Общие технические условия

ГОСТ 2768-84 Ацетон технический. Технические условия

ГОСТ 3134-78 Уайт-спирит. Технические условия

ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

ГОСТ 4728-2010 Заготовки осевые для подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 5191-79 Резаки инжекторные для ручной кислородной резки. Типы, основные параметры и общие технические требования

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

ГОСТ 5583-78 Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 6102-94 Ткани асбестовые. Общие технические требования

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7012-77 Трансформаторы однофазные однопостовые для автоматической дуговой сварки под флюсом. Общие технические условия

ГОСТ 7211-86 Зубила слесарные. Технические условия

ГОСТ 7212-74 Крейцмейсели слесарные. Технические условия

ГОСТ 7237-82 Преобразователи сварочные. Общие технические условия

ГОСТ 7293-85 Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки

ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 8213-75 Автоматы для дуговой сварки плавящимся электродом. Общие технические условия

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия

ГОСТ 9293-74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 9356-75 Рукава резиновые для газовой сварки и резки металлов. Технические условия

ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия

Источник

2.4 Сварочные работы при ремонте вагонов

Способы сварки вагонных деталей

При ремонте подвижного состава и контейнеров на предприятиях вагонного хозяйства широко применяется электродуговая сварка. Большой объем сварочных работ выполняют ручным способом свар­щики высокой квалификации. Такой способ сварки является не про­изводительным и трудоемким.

Из механизированных видов сварки главными способами восста­новления деталей и узлов вагонов являются наплавка порошковой проволокой, сварка и наплавка в среде защитных газов, наплавка под слоем флюса. Начинают также использовать новые виды сварки и плавки, например, электрошлаковую сварку, широкослойную на­плавку колеблющимся электродом, износостойкую наплавку спечен­ной лентой и др. Классификация по технологическим признакам при­меняемых при ремонте вагонов видов сварки показана на рис. 2.6.

Детали из металлов, активных по отношению к кислороду (алю­миний, медь, нержавеющие стали и др.), лучше сваривать ручной дуговой сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде защитного газа. Газовой (ацетиленокислородной) сваркой восстанав­ливают детали из чугуна или цветных металлов. Этот вид сварки применяют также в тех случаях, когда дуговую сварку по какой-то причине нельзя использовать.

Электроды для сварки чугуна выбирают в зависимости от приня­того способа ремонта чугунного изделия: сварка с предварительным подогревом до высокой температуры (горячая сварка), сварка без предварительного подогрева (холодная сварка) или сварки при низ­кой температуре подогрева (низкотемпературная сварка).

Горячую дуговую сварку чугуна выполняют плавящимися элект­родами со стержнем из чугунных прутков той же марки или уголь­ным электродом с применением чугунных прутков. Работы при горя­чей сварке ведут в строго определенной последовательности: под­готовка деталей под сварку, предварительный их подогрев до 600- 700°С, сварка и медленное охлаждение. Значение сварочного тока зависит от размеров детали и толщины ее стенок (табл. 2.1).

По способу защиты По непрерывности По степени металла в зоне сварки процесса механизации процесса

Рис. 2.6. Классификация видов сварки

Дуговую сварку холодным способом выполняют на деталях отно­сительно небольшой толщины и только с применением специальных электродов и стержнями из монель-металла (МНЧ-1) или меди с добавкой в покрытие железного порошка (ОЗЧ-1).

Общие требования по выполнению сварочных работ

Все сварочные и наплавочные работы на вагоноремонтных пред­приятиях МПС должны выполняться с соблюдением требований «Ин­струкции по сварке и наплавке» при ремонте вагонов и контейнеров, чертежей деталей подвижного состава, а также типовых технологи­ческих процессов, утвержденных Департаментом вагонного хозяй­ства. Ремонт и изготовление с применением сварки изделий в случа­ях, не предусмотренных указанной Инструкцией, можно выполнять только с разрешения ЦВ МПС по соответствующим инструкциям, техническим условиям и чертежам.

Технологические процессы и карты на ремонт изделий разрабаты­вают ремонтные предприятия на основании типовых. При разработке следует предусмотреть применение прогрессивных видов сварки — автоматической под слоем флюса, автоматической и полуавтоматичес­кой в среде защитных газов, порошковой проволокой, контактной и т.д. Необходимо учитывать также требования экономии материалов и электроэнергии.

Восстановленные сваркой и наплавкой детали и узлы подвижного со­става должны удовлетворять установленным требованиям и обеспечивать нормальную работу вагонов и контейнеров. Наплавкой разрешается вос­станавливать детали, имеющие износы не выше допустимых, обусловлен­ных правилами ремонта. При наплавке размеры деталей необходимо дово­дить до чертежных независимо от вида ремонта. Механические свойства наплавленного металла должны быть такие же, как у основного металла детали, за исключением случаев, когда на поверхность наносят специаль­ный слой (износостойкий, жароустойчивый и т.п.). Твердость наплавлен­ного металла также должна соответствовать значению, установленному нормативной технической документацией.

Все количественные нормы по заварке трещин, вварке вставок и другим видам сварочных работ надо применять с учетом ранее вы­полненных на данном изделии. Перед началом сварочных работ по устранению трещин, изломов или дефектов в сварных швах металло­конструкций, находящихся под статической нагрузкой, их необходи­мо разгрузить. Сварку следует выполнять с применением серийно

Виды сварки, наплавки

Описание по эскизу

Ручная дуговая сварка покрытым металлическим электродом

Ручная дуговая сварка

Механизированная сварка плавящимся электродом в защитном газе

Автоматическая дуговая сварка флюсом

Электрическая дуга/ между основным металлом2 и электродом-/, закрепленным в электрододержателе5, расплавляет кромки соединяемых частей и конец электрода. Расплавленный металл заполняет зазор между кромками и после остывания образует сварной шов /.

Защитный газ (аргон, гелий и др.) подводится в зону дуги/ по мундштуку 2, внутри которого расположен неплавящийся вольфрамовый электрод/. Дуга горит между электродом и основным металлом. Для заполнения зазора в дугу вводится пруток-/ присадочного металла. Электродная проволока-/ с помощью подающих роликов/ направляется через токопроводящий мундштук 5 в зону дуги /. Защитный газ (углекислый, аргон и др.) или смесь газов подается через сопло 2,предохраняя сварочную ванну от воздействия окружающей среды.

Электрическая дуга горит под слоем флюса/, под который высыпается из бункера по трубе-/ и предохраняет расплавленный металл шва от действия кислорода и азота воздуха. Электродвигатель 1 через редуктор б приводит во вращение подающий ролик5. Электродная проволока (лента) из бухты 7 проходит между подающим и прижимным 2 роликами со скоростью, соответствующей скорости ее плавления. Одновременно с этим вся установка движется вдоль кромок свариваемых деталей.

Полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом

Наплавка пластинчатым электродом

Электродная проволока из бухты / механизмом 2 подается в держатель 4 по длинному гибкому шлангу 3. Держатель, снабженный бункером 5 для флюса, передвигают вдоль шва вручную.

Свариваемые листы большой толщины (свыше 50 мм) располагаются вертикально. В зону сварки автоматически подаются сварочная проволока I и флюс 2. Дуга горит только в начале процесса, затем под толстым слоем расплавленного флюса гаснет, и тепло, выделяющееся при прохождении тока через шлак и флюс, обеспечивает расплавление флюса, проволоки и кромок свариваемого металла 4. Сварочная головка может перемещаться по свариваемым листам снизу вверх вместе с охлаждаемыми ползунами 5 и 3, которые формируют шов.

Несколько электродных проволок 3, расположенных на некотором расстоянии одна от другой, подаются параллельно к наплавляемой детали /, образуя общую зону горения дуги 5. Все электроды имеют общий токопровод 4. Принцип основан на явлении автоматически перемещающейся (бегающей) дуги. Наплавка ведется под флюсом 2 или в углекислом газе.

На поверхность наплавляемой детали / насыпают слой флюса 2 и кладут пластинчатый электрод 3 из малоуглеродистой листовой стали, один конец которого крепят к держателю 4. Для возбуждения электрической дуги по кромке элсктпопа насыпают стальные

Газовая сварка Газопрессовая сварка

опилки или мелкую стружку Я.

Дуга горит между основным металлом и пластинчатым электродом.

Легирование наплавленного металла осуществляют специальной присадкой 7. Флюс удерживается приспособлением 9 и прижимается графитным бруском 6, заключенным в металлическую оправку 5.

К детали 7 и электроду 4 подводится напряжение от источника питания постоянного или переменного тока. При подводе электрода к детали подающими роликами 5 происходит короткое замыкание электрической цени и образуется перемычка из жидкого металла.

При отводе электрода такая перемычка разрывается и возникает дуговой разряд электродного металла. Для охлаждения детали и защиты сварочной ванны от окружающей среды через сопла 2 и 3 подастся охлаждающая жидкость. Источником тепла является высокотемпературное пламя, образующееся при сгорании смеси газа с кислородом в горелке 4. Кромки свариваемых деталей 7 расплавляются пламенем 3. Одновременно расплавляется конец присадочной проволоки 2.

Свариваемые детали зажимают в захватах газопрессовой машины и центрируют.

Стыкуемые части предварительно нагревают до пластичного состояния, затем задерживают пламя в плоскости стыка и доводят металл до оплавления. Прилагают усилие Р, вследствие чего расплавленный металл выдавливается из стыка, и детали свариваются.

При контактной сварке (стыковой, точечной и др.) детали / и 2 нагреваются вследствие выделения тепла в зоне контакта 4 при пропускании через них электрического тока от трансформатора 5 через токопроводы 3.

выпускаемого промышленностью электрического и механического оборудования, инструмента и аппаратуры. Состояние средств техни­ческого оснащения сварочного производства ежегодно проверяет комиссия, состав которой утверждает руководитель каждого пред­приятия. Рабочие места для выполнения сварочных работ при ремонте вагонов и контейнеров должны быть оборудованы в соответствии с действующими на железнодорожном транспорте санитарными и про­тивопожарными нормами. Одно из основных требований — свобод­ный доступ к сварочному посту.

Производить сварку на подвижном составе, находящемся на приемоотправочных и сортировочных путях станций, запрещается.

При сварочных работах на вагонах и контейнерах обратный про­вод от источника питания надо присоединять в непосредственной бли­зости от места сварки так, чтобы электрическая цепь не замыкалась через буксы, автосцепки, редукторы и другие разъемные соединения. Место присоединения обратного провода к изделию во всех случаях должно быть предварительно зачищено до металлического блеска, а сам провод надежно и плотно присоединен с помощью специального зажима (рис. 2.7, а), струбцины (рис. 2.7, б),скобы или другого подобного приспособления. При сварке на тележках с роликовыми подшипниками запрещается использовать рельсы в качестве обратно­го провода.

К выполнению сварочных работ допускаются сварщики, у кото­рых имеется удостоверение установленного образца. Особо ответ­ственные работы разрешается выполнять только высококвалифициро­ванным специалистам.

Запрещается проверять возбуждение дуги прикасанием электрода или электрододержателя к металлическим частям вагона или контей-

Рис. 2.7. Зажим обратного провода (а) и струбцина для его присоединения к детали (б):

нера, особенно к колесным парам, буксам, редукторам, а также к деталям, не подвергающимся ремонту сваркой. Нельзя также произ­водить сварку на корпусах редукторов подвагонных генераторов или букс с роликовыми подшипниками без их демонтажа.

Подготовка деталей к сварке

Перед сваркой или наплавкой поверхность заготовки детали или сборочные единицы вагона (контейнера) очищают от окалины, ржавчи­ны, краски, грязи, масла и т.п. Для очистки детали от окалины, подго­товки для кромок под сварку, применяют стальные щетки, электричес­кие или пневматические ручные шлифовальные машинки. При зачистке швов от шлака, застывших капель и брызг металла используют пнев­матические молотки. Допускается газопламенная очистка швов с по­мощью многопламенных ацетиленокислородных горелок. Остатки окислов и сгоревшей краски затем очищают механической щеткой.

Удаление дефектных швов, разделку трещин и формирование скосов на кромках элементов, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей, выполняют рубкой или строжкой, дуго­вой, воздушно-дуговой или кислородной резкой. При дуговой резке применяют специальные электроды марки ОЗР-2 или АНР-2М. Режи­мы резки этими электродами приведены в табл. 2.2.

Особенностью применения воздушно-дуговой резки является не­обходимость последующего удаления науглероженного слоя при использовании угольного (графитового) электрода. Науглероженный слой следует удалять на глубину не менее 0,5 мм в случае примене­ния кислородной резки; кромки зачищают от шлака, натеков и капель металла.

На изделиях, изготовленных из нержавеющей и двухслойных ста­лей или из алюминиевых сплавов, все работы по удалению дефектных

Ток, А, при диаметре электрода, мм

180-260 180-290 180-260

швов, разделке трещин и подготовке скосов кромок должны выпол­няться только механическим способом. Трещины разделывают на всю глубину залегания до целого металла, а по длине — на 15-20 мм от начала и конца. Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и размеры выполненных швов должны соответствовать ГОСТ 5264—80 и 11534—75 для ручной дуговой сварки, ГОСТ 14771-76 для дуговой сварки в защитных газах, ГОСТ 8713-79 и 11533-75 для дуговой сварки под флюсом. Требования к конструк­тивным элементам швов сварных соединений для дуговой сварки алю­миния и алюминиевых сплавов указаны в ГОСТ 14806-80, для соеди­нений из двухслойной коррозионностойкой стали — в ГОСТ 16098-80, для электрозаклепочных соединений — в ГОСТ 14776-79, для соедине­ний при контактной сварке — в ГОСТ 15878-79, при электрошлаковой сварке — в ГОСТ 15164-78.

После удаления дефектных швов, разделки трещин и подготовки кромок обязательно зачищают поверхность ремонтируемого участка до металлического блеска на расстоянии не менее 20 мм по обе стороны от границ разделанных кромок.

Металлические конструкции вагонов и контейнеров в местах, подлежащих ремонту, а также прокат, предназначенный для изготов­ления отдельных элементов конструкций, при наличии искривлений и деформаций более допустимых предварительно выправляют. Правку осуществляют в холодном или горячем состоянии с применением устройств, обеспечивающих плавность приложения нагрузки. Горя­чую правку стальных деталей производят при температуре 900—1100°С и заканчивают при температуре не ниже 750°С. Холодную правку необходимо производить такими способами, чтобы не появлялись трещины и надрывы в металле. На подготовленных к сварке кромках ответственных элементов вагонов, вставок и накладок, выполненных с применением газоплазменной резки, на гильотинных ножницах или штампах не должно быть острых мест, выступов и неровностей. Кромки прокатных профилей разрешается оставлять без дополнитель­ной обработки. При этом необходимо обеспечить плавность перехода от обработанного места к необработанному.

При постановке вставок и усиливающих накладок применяют фиксаторы (струбцины, болты) и различные специальные приспособ­ления. Сборочно-сварочные кондукторы должны обладать достаточ­ной жесткостью, обеспечивать свободный доступ к местам сварки и удобство наложения швов, исключать появление деформаций. Разме­ры и места наложения швов-прихваток обычно оговорены в картах технологических процессов. Прихватки очищают от шлака и брызг и, если в них обнаружены трещины, наплывы и другие дефекты, их удаляют. Все прихватки, как правило, должны быть заново переваре­ны в процессе наложения основных швов. Соединяя встык листы разной толщины, следует обеспечить плавность перехода — на листе большей толщины сделать скос с одной или двух сторон до толщины более тонкого листа. Длину скоса L(рис. 2.8) определяют в зависи­мости от разности толщины свариваемых листов.

На кромках не делают скосов, если разность толщины листов не превышает указанных ниже величин:

для стальных листов при дуговой сварке:

толщина тонкого листа, мм до 3; 4-8; 9-11; 12-25; более 25

допустимая наибольшая разность

по толщине, мм 0,7; 0,6; 0,4; 5; 7

для стальных листов при автоматической и полуавтоматической сварке под флюсом

тонкого листа, мм 2-3; 4-30; 32-40; более 40

допустимая наибольшая разность по

толщине, мм 1; 2; 4; 6

для листов из алюминия и алюминиевых сплавов при дуговой сварке

толщина тонкого листа, мм 0,8-4; 5-10; 12-25; 26-54

допустимая наибольшая разность по толщине, мм 0,5; 1,2; 2 3

При сварке швов стыковых соединений деталей, у которых раз­ность толщины не превышает указанных величин, кромки подготав­ливают так же, как для деталей одинаковой толщины. В этом случае конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры шва принимают по большей толщине свариваемых деталей. При стыковом соединении элементов разной ширины на более широком выполняют скосы с уклоном 1:5 (рис. 2.9).

Рис. 2.8. Скос кромок толстых листов стыковых соединений

Рис. 2.9. Скосы концов более широких листов (а)и уголков(б)

Электроды и режимы выполнения дуговой сварки

Для ручной дуговой сварки деталей и конструкций вагонов и контейнеров применяют определенные электроды. Ниже указано на­значение наиболее широко применяющихся электродов.

Если марки электродов в технологической документации не ого­ворены, разрешается применять электроды любых марок, предусмот­ренных для сварки металла, из которого изготовлена данная деталь. Чтобы не было дефектов сварки, необходимо электроды предвари­тельно просушить при температуре 200°С в течении 40-60 мин. Элек­троды для свари различных марок сталей указанны в табл. 2.3.

Режимы сварки выбирают в зависимости от толщины свариваемо­го металла и типа шва (однослойный, многослойный). Диаметр по­крытых электродов определяют по толщине свариваемого элемента:

элемента, мм 2,1-5,0; 5,1-10,06; 10,1-20,0; более 20,0;

диаметр электрода, мм 2,5-4,0; 4,0-5,0; 5,0-6,0; 6,0-8,0.

Значение сварного тока для углеродистых и низколегированных сталей подбирают в зависимости от диаметра и марки электрода по данным спецификации завода-изготовителя (табл. 2.4).

При наложении ручной дуговой сваркой многослойных швов пер­вый слой в корне шва выполняют электродами диаметром не более 4 мм. Сварку вертикальных швов ведут электродами диаметром не более 5 мм, потолочных — диаметром 3-4 мм. Сварку двухслойных сталей, применяемых в вагоностроении для изготовления котлов спе-

Тип или марка электрода

Э42, Э47 Э46А, Э50А Э42А, Э46А, Э50А ЭбОА

ОЗН-250У, ОЗН-ЗООУ ОЗН-350У, ОЗН-400У ЦЛ-11, ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ОЗЛ-Пруток Б «Комсомолец»-101 ОЗА-1, ОЗА-З

Сварка низкоуглеродистых сталей

Сварка среднеуглеродистых сталей

Сварка низкоуглеродистых сталей

Сварка легированных сталей повышенной прочности

Наплавка поверхностей из сталей повышенной твердости

Наплавка поверхностей из сталей повышенной твердости

Сварка нержавеющих сталей

Сварка и наплавка чугунных деталей

Сварка с наплавом меди и сплавов на медной основе

Сварка и наплавка аллюминия и аллюминиевых сплавов

Электроды для ручной дуговой сварки

БСт1, ВСт1, БСт2, ВСтЗ

09Г2, 09Г2Д, 10Г2Б, 10Г2БД,

09Г2С, 09Г2СД, 10Г2С1

06ХН28МДТ, 10Х17Н 13М2Т

циальных цистерн, осуществляют без термической обработки, по специальной технологии, которая заключается в том, что каждый слой металла сваривают предназначенным для него электродом, а переход­ную зону — специальным. В первую очередь заваривают основной слой согласно требованиям, предъявляемым к сварке низкоуглероди­стых сталей. Сварку основного слоя металла ведут так, чтобы обес­печить полный провар и не проплавить слой высоколегированной стали (плакирующий слой). После сварки углеродистого слоя выру­бают корень шва, находящийся в переходной зоне от углеродистой стали к высоколегированной, первый слой в корне выполняют спе­циальными электродами в зависимости от марки двухслойной стали. Последующие слои можно накладывать, как при сварке нержавею­щих сталей.

При дуговой сварке меди соблюдают следующие условия: детали с толщиной стенок до 6 мм разрешается сваривать без скоса кромок и предварительного подогрева; на стенках толщиной более 6 мм выполняют V-образную разделку кромок под углом 60-70°С; при сварке деталей с толщиной стенок 6-10 мм необходим предваритель­ный их подогрев до 250°С, с толщиной стенок более 10 мм соответ­ственно — до 350-450°С; перед сваркой кромки надо тщательно очистить от налета окислов, масла и т.п. При подварке шва с проти­воположной стороны обязательно производить вырубку корня шва с полным удалением шлака, непроваров, пор и т.п.; валики сварного шва следует накладывать быстрыми возвратно-поступательными дви­жениями руки. Дуговую наплавку бронзовых деталей выполняют только бронзовыми электродами.

Для ручной дуговой сварки деталей контейнеров, кузовов ваго­нов, котлов цистерн и изделий внутреннего оборудования пассажир­ских и рефрижераторных вагонов, изготовленных из алюминиевых сплавов, применяют покрытые электроды. Так, для сварки алюмини­евых сплавов АДО, АД1 предназначены электроды марки ОЗА-1, для литейных алюминиево-кремниевых сплавов (силумины) — марки ОЗА-2. Сварку выполняют постоянным током обратной полярности.

С целью удаления тугоплавкой окисной пленки с поверхности детали из алюминиевого сплава и предупреждения дефектов в свар­ных швах перед сваркой обязательно следует провести химическую очистку сварочной проволоки, заготовок и небольших по габаритным размерам деталей или механическую очистку и обезжиривание сва­риваемых кромок крупных деталей. Химическую очистку поверхно­сти производят травлением или химическим полированием. Перед травлением необходимо удалить с деталей и сварочной проволоки краску, жировые пятна и другие загрязнения чистой обтирочной ве­тошью, смоченной в растворителе — бензине или техническом аце­тоне. Механическую очистку деталей осуществляют металлическими проволочными щетками (диаметр проволоки из нержавеющей стали не более 0,1 мм, высота «ворса» не менее 10 мм). Щетки должны быть чистыми и обезжирены растворителями. Зачищать поверхности под сварку абразивными материалами, пескоструйной и дробеструй­ной обработкой, шлифовальной шкуркой не разрешается.

Наиболее предпочтителен способ сварки алюминия и его сплавов неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертного газа (аргона). В качестве электродов применяют вольфрамовые прутки или проволоку диаметром 2-6 мм марки BJI(лантанированные). Допус­кается использовать вольфрам марок ВИ и ВЧ. Присадочный металл и проволоку для плавящегося электрода выбирают в зависимости от марки сплава свариваемой детали: для алюминиево-марганцевых сплавов типа АМц-проволоку, близкую им по химическому составу; для алюминиево-магниевых сплавов типа АМг-проволоку этой же марки, но с увеличенным на 1-1,5% содержанием магния для ком­пенсации его угара и повышения прочности шва (например, для свар­ки сплавов АМгЗ и АМг5 надо применять соответственно проволоку СвАМг5 и СвАМгб).

Дуговую сварку вольфрамовым электродом ведут переменным током на установках типов УД Г-300, УДГ-500 в следующем режи­ме: расход аргона 6-15 л/мин, напряжение на дуге 15-20 В, свароч­ный ток согласно данным табл. 2.5.

Ручную дуговую сварку вольфрамовым электродом в среде арго­на применяют при ремонте холодильного оборудования рефрижера­торного подвижного состава.

Полуавтоматическую сварку и наплавку порошковой проволокой (как самозащитной, так и с дополнительной защитной зоной сварки) применяют при проведении сварочных и наплавочных работ. Приме-

Диаметр электрода, мм

Сварочный ток, А,

нение этого способа определяется в каждом конкретном случае эко­номической эффективностью.

Автоматическая многоэлектродная наплавка применяется для вос­становления поверхности со значительным износом и ведется под флюсом для деталей плоской формы и в углекислом газе для деталей цилиндрической формы.

Наплавка пластинчатым электродом применяется для восстановле­ния изношенных тяговых и ударных поверхностей корпуса, автосце­пок, а также для наплавки других деталей вагонов. Износостойкая наплавка автосцепок выполняется с применением легирующих приса­док.

Вибродуговая наплавка под флюсом применяется для восстанов­ления изношенных поверхностей деталей небольшого размера (валов электродвигателей, шеек коленчатых и распределительных валов и т.д.).

Электродуговая металлизация применяется для восстановления шеек старогодних осей типа РУ и РУ1 с роликовыми подшипниками колесных пар грузовых вагонов.

Контроль качества сварочных работ

Качество выполнения сварочных работ проверяют на всех этапах изготовления сварных конструкций. Порядок контроля указывают в картах технологического процесса. Контролю подвергают основной металл и сварочные материалы, средства технологического оснаще­ния, качество подготовки кромок к сварке, качество сварного соеди­нения, квалификацию сварщиков.

При этом проверяют: основной металл, присадочный материал, заготовки — на отсутствие продуктов коррозии, грязи, масла и крас­ки, наличие сертификатов на металл (при изготовлении металлокон­струкций и заготовок);

сварочные материалы — на наличие сертификатов, соответствие качества материалов требованиям сертификатов, соблюдение требова­ний по хранению, транспортировке и термической подготовке, отсут­ствие дефектов (коррозия, отколы обмазки и др.);

средства технологического оснащения — на соответствие паспор­тным данным оборудования, приспособлений и инструмента, правиль­ность показаний контрольно-измерительных приборов;

качество подготовки к сварке — на соответствие подготовленных кромок требованиям технической документации, точность расположе­ния свариваемых элементов, правильность выполнения прихваток;

процесс сварки (операционный контроль) — на соблюдение последо­вательности работ и режимов, предусмотренных технологической документацией;

швы и сварные соединения — на соответствие фактических раз­меров указанным в технической документации и стандартах.

У сварщиков проверяют наличие типового удостоверения с ука­занной датой проведенной аттестации, вкладыша к этому удостовере­нию, талона по технике пожарной безопасности, талона на право выполнения сварочных работ при низких температурах.

Контролировать качество сварных соединений можно внешним осмот­ром с помощью измерительных инструментов, испытанием на непроница­емость, просвечивание рентгеновскими гамма лучами, ультразвуковым методом, механическими испытаниями, а также способам магнитного кон­троля. Методы контроля качества сварных соединений должны соответ­ствовать ГОСТ 3242-79. Основные из таких методов, применяемых при ремонте подвижного состава, перечислены ниже.

Наружным осмотром выявляют наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, подрезы, наружные трещины шва и около шовной зоны, выплески, непровары корня шва. Таким способом проверяют все сварные соединения. При необходимости используют оптические приборы, обеспечивающие увеличение не более чем в 10 раз.

Обмером с помощью измерительного инструмента и специальных шаблонов проверяют соответствие элементов сварных швов установ­ленным размерам.

Гидравлическому испытанию подвергают изделия, работающие под давлением. Так обнаруживают свищи, прожоги размером не менее 0,001 мм, а также трещины и сквозные непровары. Заполнением водой без создания избыточного давления проверяют после сварки открытые баки, цистерны для выявления таких же дефектов размером не менее 0,5 мм.

Смачивание швов керосином применяют на изделиях, где требу­ется непроницаемость сварных соединений. При этом можно выявить перечисленные выше дефекты размером не менее 0,1 мм.

Магнитно-порошковому способу контроля подвергают некоторые де­тали вагона (например, корпус автосцепки, тормозные подвески и др.). Этим способом выявляют трещины шириной не менее 0,1 мм, подрезы, поры и непровары площадью не менее 2 мм 2 (каждый из дефектов), кото­рые не обнаруживаются при наружном осмотре или залегают на глубине не более 5 мм от поверхности сварного соединения.

Измерительный инструмент, с помощью которого проверяют гео­метрию кромок свариваемых изделий и сварных швов, показан на

® Технология ремонта вагонов

(рис. 2.10-2.11). Качество сварного соединения оценивают в соответ­ствии с требованиями Инструкции по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров.

а — общий вид; б, в, г — положения при обмере швов соединений соответствен­но таврового, стыкового и внахлестку

Рис. 2.10. Универсальный шаблон А. И. Красовского:

Рис. 2.11. Положение универсального шаблона В. Э. Ушерова-Маршака при замере катета углового шва (а) и высоты усиления стыкового шва (б)

Особенности сварки при низких температурах

При выполнении сварочных работ на открытом воздухе, особенно в условиях низких температур, необходимо соблюдать определенные требо­вания по выбору, хранению и подготовке сварочных материалов, деталей к сварке, способу выполнения сварных швов, соблюдению условий со­хранения работоспособности сварщика на холоде.

Для сварки при температуре не ниже -10°С применяют электроды с рутиловым покрытием марок АНО-4, АНО-5 и др., при более низ­ких температурах используют электроды с фтористо-кальциевым по­крытием (например, УОНИ-13/45).

Подачу электродов на рабочее место осуществляют из специальных кладовых непосредственно перед выполнением сварочных работ. Хранить электроды вблизи рабочих мест надо в сушильно-прокалочных шкафах, а на самих рабочих местах—в утепленных ящиках-пеналах. Если с момен­та подачи из кладовой до использования электродов с фтористо-кальцие­вым покрытием прошло более 2 ч, перед сваркой их следует повторно прокалить для удаления влаги из пок-рытия.

Сварочные посты должны быть оснащены источниками питания постоянного тока (преобразователи, агрегаты, выпрямители с кремни­евыми вентилями). При температуре ниже -5°С запрещается примене­ние селеновых выпрямителей.

Непосредственно перед сваркой свариваемые детали необходимо очистить от льда, снега и защитить от попадания влаги. Правку метал­локонструкций разрешается производить только с предварительным местным подогревом до температуры 200-250°С.

Сварочные прихватки выполнять двумя валиками, накладываемыми один на другой в виде двухслойного шва. Второй валик служит в качестве отжигающего, он должен быть на 10-15 мм короче и на 3-6 мм уже пер­вого и не выходить на основной металл. Сварка электродами повышенно­го качества с фтористо-кальциевым покрытием осуществляется на посто­янном токе обратной полярности предельно короткой дугой при максимальных (по данным заводского паспорта) значениях тока. Для мно­гослойных — на корневой шов накладывают более мягкий материал, чем последующие слои (например, при основном электроде УОНИ-13/55 кор­невой шов выполняют электродом УОНИ-13/45).

Право выполнения сварочных работ при низких температурах пре­доставляется сварщикам, прошедшим соответствующую аттестацию и имеющим специальный вкладыш к удостоверению. Такие вклады­ши выдают сварщикам, успешно выдержавшим испытания по сварке технологической пробы при определенной отрицательной температу­ре. Во вкладыше указано, что сварщику предоставляется право вы­полнения сварочных работ на вагонах при температуре на 10°С ниже, чем та, при которой проводилась сварка пробы.

При работе на открытом воздухе сварщик должен быть защищен от воздействия непогоды (атмосферные осадки, ветер). Непосред­ственно у рабочего места необходимо предусмотреть устройство для обогрева рук. Периоды работы на улице должны чередоваться с от­дыхом в отапливаемом помещении. При температуре ниже -30°С сварщикам рекомендуется под основной костюм спецодежды жилет с искусственным подогревом.

гальваническими покрытиями, металлизацией и полимерными материалами

Гальваническое покрытие. Изношенные детали вагонов восста­навливают различными электролитическими способами. В вагоно­ремонтном производстве получили распространение хромирование, железнение, никелирование, меднение и цинкование.

Хромирование состоит в том, что хром осаждается на ремонтиру­емую деталь из электролита (при прохождении через него тока), в качестве которого используется водный раствор хромового ангидри­да (150-250 г/л) и серной кислоты (1,5-2,5 г/л). Катодом является деталь, а анодом служат свинцовые или свинцово-сурьмянистые пла­стины. Электролит подогревается до температуры 50-60°С. Хромиро­вание ведется при постоянном токе плотностью 25-50 А/дм 2 , напря­жением 6 В.

Перед хромированием детали шлифуют, обезжиривают, декапиру­ют и несколько раз промывают в горячей и холодной воде. После хромирования их промывают и обрабатывают (обычно шлифуют) до чертежных размеров. Толщину наносимого слоя хрома определяют: по разности размеров детали до и после хромирования; по изменению массы детали; спектральным анализом; по поперечным шлифам; сня­тием слоя хрома механическим или химическим путем.

При хромировании не нарушается термическая обработка деталей. Твердость покровного слоя составляет НВ500-1200. При наличии смазки пористый хром обладает высокой износостойкостью, а при небольшой толщине покрытия он имеет надежное сцепление с основ­ным металлом детали.

К недостаткам хромирования следует отнести следующее: при большой толщине покрытия (более 0,3 мм) оно отслаивается (слабое сцепление); малую производительность процесса (отложение слоя хрома толщиной 0,015-0,03 мм); применяется сравнительно дефицит­ный ангидрид; хромированная поверхность плохо поддается механи­ческой обработке; процесс гальванического хромирования относи­тельно дорог.

Осталивание (железнение) ремонтируемых деталей заключается в том, что изношенные поверхности гальваническим путем покрывают­ся сталью. В качестве электролита используется водный раствор хло­ристого железа (500 г/л) с небольшим количеством хлористого на­трия (100-250 г/л) и соляной кислоты (3-3,5 г/л). Этот элек­тролит подогревается до температуры 95-97°С. Деталь крепится на подвеске катода. Анодом служит стальная пластина, содержащая 0,08-0,1 %углерода. Плотность тока обычно колеблется в пределах 10-20 А/дм 2 . Твердость осажденного на детали слоя составляет НВ 170-200.

Способ осталивания позволяет наращивать на детали большие слои стали (до 5 мм); использовать дешевый электролит, который получа­ется путем травления железной стружки в соляной кислоте; достигать высокой производительности процесса (обеспечивает отложение слоя стали толщиной 0,13-0,26 мм/ч, т.е. примерно в 8 раз больше, чем при хромировании). Кроме того, при осталивании плотность тока примерно в 2,5 раза меньше, чем при хромировании.

К недостаткам способа осталивания относятся: сравнительно сла­бое сцепление наносимого слоя с основным металлом и малая твер­дость осажденного слоя без термической обработки.

При восстановлении деталей до ремонтных размеров применяют никелирование. При этом используются специальные электролиты. Процесс никелирования заключается в нанесении никель-фосфорных покрытий на поверхность обрабатываемых деталей.

Подготовку деталей к никелированию осуществляют также, как при хромировании. После нанесения покрытия детали нагревают до температуры 350-380°С и выдерживают в течение 0,5-1 ч, вслед­ствие чего твердость никелированной поверхности значительно повы­шается.

Меднением защищают поверхности отдельных участков детали, которые не должны подвергаться насыщению углеродом при цемен­тации или бором при борировании. Кроме того, меднение используют для наращивания деталей (шеек валов, колец подшипников качения, втулок, вкладышей и т.д.). Для меднения используют цианистые, кис­лые, щавелевокислые, аммиачные и другие электролиты.

Цианистые электролиты позволяют получать слой медного покры­тия мелкокристаллической структуры, хорошо сцепляющейся со стальной основой, и непосредственно осаждать медь на сталь, чугун и другие материалы и сплавы. В отличие от цианистых элект­ролитов кислые электролиты обладают низкой рассеивающей способ­ностью, поэтому осаждающаяся медь не сцепляется с основным металлом детали. В связи с этим при меднении в кислых электроли­тах на поверхность стальных деталей предварительно наносится слой никеля.

Металлизация — это нанесение расплавленного металла на повер­хность воздухом. Она заключается в том, что расплавленный элект­рической дугой металл двух проволок распыляется струей сжатого воздуха и с большой скоростью (140-150 м/с) наносится на подго­товленную поверхность детали.

Подготовка деталей к металлизации предусматривает очистку и обезжиривание, предварительную механическую обработку металли­зируемой поверхности детали для придания ей требуемой формы, защиту поверхностей, не подлежащих металлизации.

Детали после металлизации обрабатывают на металлорежущих станках резцами с пластинами из твердых сплавов или на шлифо­вальных станках. При механической обработке покрытия одновремен­но проверяют его качество. Если слой не выкрошился, значит каче­ство сцепления удовлетворительное.

Преимущество металлизации: можно получить толщину наращива­емого слоя металла до 10 мм, что позволяет ремонтировать детали с большим износом; структура металла ремонтируемых деталей не из­меняется, так как их температура в процессе нанесения слоя не пре­вышает 70°С; металлизированный слой обладает способностью по­глощать и удерживать масло, что обеспечивает хорошую износо­стойкость деталей; можно получать псевдосплавы (например, алюми­ния и свинца, меди и свинца и т.д.) и наносить покрытия на изделия из любого материала (стали, бронзы, алюминия, дерева, пластмассы, стекла и др.). Технология процесса металлизации и применяемое оборудование сравнительно несложные.

К недостаткам относятся низкая механическая прочность нанесен­ного слоя и относительно малая прочность сцепления его с основным металлом детали.

Покрытие полимерными материалами. Полимерные материалы широко используют в ремонтном производстве при восстановлении деталей. Эти материалы обеспечивают необходимую износостойкость и прочность восстановленных изделий, а технология восстановления отличается простотой выполнения операций без применения сложного оборудования.

Восстанавливают детали путем нанесения на изношенные или поврежденные поверхности тем или иным способом слоя пластмас­сы, склеивания или заделки трещин и разрывов. Полимерные матери­алы применяют также для изготовления деталей.

В ремонтном производстве наиболее часто применяют полиамид­ные смолы, полиэтилен, волокнит, стекловолокнит, пресс-порошки, составы на основе эпоксидных смол, синтетические клеи, фтороп­ласты, термопласты и др. Полимеры должны обладать высокой тер­мостойкостью, прочностью в условиях вибрационных и переменных нагрузок, стойкостью к воздействию воды, топлива и масел. Отри­цательным свойством многих полимеров является их склонность к старению. В результате они становятся хрупкими, изменяется их прочность и другие свойства. Ускорению старения способст­вует нагревание, радиационное излучение, механические воздей­ствия.

Достоинствами синтетических полимеров являются малый вес из­готовленных из них деталей, большая прочность, малая трудоем­кость изготовления, экономия расхода цветных и черных металлов.

Основой пластмасс являются синтетические смолы (связующие материалы). Кроме того, в них могут входить наполнители (ткани, волокнистые вещества, минеральные порошки), пластификаторы (смягчители), красители и другие вещества. Цель введения наполни­телей — повышение механических свойств (прочности, жесткости, твёрдости, теплостойкости и др.), улучшение антифрикционных ха­рактеристик и снижения стоимости пластмасс.

Пластмассы делятся на термопластичные и термореактивные. Пер­вые растворяются в органических растворителях, при нагревании размягчаются, а при охлаждении вновь затвердевают, не изменяя своих первоначальных свойств.

Кроме того, пластмассы различают по наполнителям. Например, существуют пластмассы со слоистыми наполнителями (текстолит, где использована ткань из органического волокна, стеклотекстолит — ткань из стеклянного волокна), с волокнистыми наполнителями (во- локнит — наполнитель из органического волокна, стекловолокнит — из стеклянного волокна, текстоволокнит — из обрезков тканей, тек­стильной крошки).

По способу применения пластмассы принято подразделять на кон­струкционные (стеклопластики, текстолиты, полиамиды и др.), фрик­ционные (в качестве наполнителя применяется асбест) с повышенным коэффициентом трения, электротехнические (гетинакс, полистирол и др.).

Пластмассы выпускаются в виде пресс-порошков, гранул, лис­тов толщиной от 0,5 до 2 мм, пластин толщиной от 2 до 8 мм, плит толщиной более 8 мм.

Кроме того, существуют газонаполненные пластмассы, отличаю­щиеся высокими тепло- и звукоизоляционными качествами. Некото­рые из них широко применяются в рефрижераторных вагонах. Напри­мер, полистирол марки ПСБ-С используется в виде блоков для изоляции кузовов грузовых и служебных вагонов.

В практике вагоностроения применяется новый изоляционный ма­териал — самовспенивающийся пенополиуретан. При заливке в про­стенок вагона он за счет соединения составляющих компонентов самовспенивается, заполняет под давлением все пустоты и затверде­вает пористой негигроскопичной монолитной массой. Пенополиурета­ны имеют низкую плотность и достаточно высокую механическую

прочность, что позволяет применять их в «слоистых» (типа сэндвич) конструкциях стен и дверей вагонов.

Гетинакс представляет собой пресс-материал, который изготовля­ется из бумаги, пропитанной связующими полимерами. Это материал стойкий по отношению к минеральным маслам, но нестойкий к дей­ствию сильных кислот и особенно щелочей. Г етинакс хорошо подда­ется механической обработке — сверлению, фрезерованию, распили­ванию. Диэлектрические свойства гетинакса сильно зависят от влажности окружающей среды, поэтому во избежание значительного снижения сопротивления изоляции гетинаксовые детали после меха­нической обработки лакируют.

Поливинилбутираль обладает хорошими антикоррозионными и диэлектрическими свойствами, прочно сцепляется с металлом и по­этому не боится ударов. Применяется для напыления на детали в качестве декоративного покрытия. Поливинилбутираль наносится на металл методом вихревого напыления, при котором разогретая до температуры 350-380°С деталь помещается в среду взвихренной смеси порошка поливинилбутираля с двуокисью титана и пигментом. Затем нанесенная на деталь смесь оплавляется. При многослойном напылении получается утолщенный слой покрытия. Подбором сырья и пигмента практически можно получить напыленный слой любого цвета (например, слоновая кость, золотистый и т.д.).

Капроновая смола (поликапроамид) идет на изготовление втулок для шарнирных соединений рычагов и тяг тормозной передачи вагонных теле­жек. Замена стальных втулок полиамидными позволяет значительно упро­стить технологию ремонта тормозных устройств. Кроме того, полиамид­ные втулки изнашиваются значительно медленнее стальных.

Эпоксидные смолы применяют в сочетании с отвердителями и другими компонентами (пластификаторами, наполнителями). Сово­купность перечисленных составных частей называется компаундом. В зависимости от состава эпоксидные компаунды могут необратимо твердеть при комнатной температуре или при нагревании.

К эпоксидным компаундам относятся пропиточные и заливочные составы, лаки, грунты, шпатлевки, эмали, клеи. Эти материалы в отвердевшем состоянии обладают влагостойкостью, высокой механи­ческой и химической прочностью, диэлектричностью.

С помощью компаундов различного состава устраняют дефекты в металлических деталях (трещины, раковины, свищи и т.п.)

Широко применяется в ремонтной практике эластомер ГЭН-150В и компаунд АСТ-Т на основе акриловых самотвердеющих пластиков.

Эластомер ГЭН-150В маслостойкий, обладает хорошей сцепляе- мостью, эластичностью, выдерживает высокие давления и динами­ческие нагрузки. Применяется эластомер в качестве герметика для нанесения на поверхности с целью увеличения распрессовочных уси­лий, восстановления натягов, защиты от коррозии, предупреждения задиров при запрессовке и распрессовке, в качестве прокладочного материала, для заделки трещин в деталях, для склеивания большин­ства металлов и т.д.

Самотвердеющий компаунд АСТ-Т составляется из порошка и жидкости. Соотношение компонентов компаунда зависит от назначе­ния и определяется опытным путем. При ремонте оборудования с помощью компаунда АСТ-Т можно уплотнять ослабшие в резьбе шпильки и другие детали.

При работе с полимерами необходимо соблюдать специальные правила, обеспечивающие безопасность технологического процесса: приготовлять эпоксидные компаунды, пластмассы на основе акрило­вых смол и эластомер ГЭН-150В в вытяжном шкафу; при работе с указанными материалами пользоваться защитным халатом, нарукав­никами, фартуком, перчатками из резины или кожи; не допускать попадания компаундов, акриловых пластмасс, эластомера на руки и лицо; на рабочих местах не курить и не принимать пищу; после окон­чания работы с указанными материалами мыть руки и лицо теплой водой с мылом.

Защитные покрытия вагонов и их деталей

Защитными покрытиями называют тонкие слои неметаллических ве­ществ или некоррозируемых металлов, искусственно создаваемые на по­верхности металлических и деревянных предметов, предохраняющие их от коррозии и гниения путем изоляции поверхности от окружающей сре­ды. Обычно защитные покрытия выполняют и декоративные функции. Не­металлические покрытия бывают органическими и неорганическими. К органическим относятся лаки и краски, а также резина и пластические массы. Неорганические покрытия представляют собой полученные на по­верхности металлов неорганические соединения (фосфаты, окислы) или покрытия на основе силикатных эмалей.

Коррозия металлов — это процесс разрушения (разъедания) ме­талла вследствие его химического или электрохимического взаимо­действия с окружающей средой.

Химическая коррозия возникает под действием кислорода, хлора, сернистых газов обычно при повышенной температуре (газовая кор­розия), а также органических жидкостей, не проводящих электричес­кий ток, таких как нефтяные масла, бензин (жидкостная коррозия).

Электрохимическая коррозия происходит под действием электро­литов. Наиболее распространенным ее видом является атмосферная коррозия. Влага, находящаяся в воздухе, всегда присутствует на поверхности изделия и, растворяя в себе сероводород, углекислый газ из воздуха, становится естественным электролитом, который, взаимодействуя с поверхностными слоями металла, вызывает их раз­рушение. Почвенная коррозия воздействует на предметы, находящи­еся во влажной земле. Если эти предметы попадают под действие блуждающих токов, возникает электрическая коррозия. Контактная коррозия появляется в конструкциях из несовместимых металлов, например, при соединении алюминия со сталью или бронзой. Корро­зия при трении под напряжением (фреттинг-процесс) возникает в заклепочных соединениях, на деталях роликовых подшипников.

Для борьбы с коррозией используют легирование металлов, уст­раняют или снижают контактную коррозию за счет применения в конструкциях совместимых металлов и др.

Изделия из дерева подвергаются гниению, т.е. разрушению (раз­ложению) спорами разных грибков и насекомыми. Для увеличения их сопротивляемости загниванию применяют консервацию. Она зак­лючается в пропитке древесины специальными веществами — анти­септиками, в качестве которых применяют креозотовое масло, нефте- нат меди, фтористый натрий, хлористый цинк, а также комбини­рованные антисептические препараты.

Для придания антигорючих свойств готовым деревянным деталям вагонов применяют глубокую пропитку их водными растворами со­лей антипиренов. Для этой цели применяют установку немецкой фир­мы «Шольц».

Подготовленные к пропитке детали и заготовки из древесины дол­жны соответствовать по качеству требованиям ГОСТ 3191-93; влаж­ность древесины не превышать 15+2%; детали одновременно пропи­тываемые в котле должны быть из одной породы древесины и одной толщины (разнотолщинность не более 5 мм); породы дерева, имею­щие светлую окраску, во избежание потемнения пропитываются от­дельно, например, от древесины бука и ясеня; при загрузке деталей длиною 2,5 м и шириною более 80 мм применяют тонные прокладки; детали крепятся специальными ремнями к тележке для предохранения от всплытия, при укладке коротких деталей от 0,5 до 1,5 м на тележке крепится дополнительно изготовленный контейнер; для построения количества потребления солей антипирена производится взвешивание 10+15 контрольных деталей из пропитываемой партии размером 30x30x150 мм до и после пропитки (по этим же деталям определяется влажность всей партии до пропитки, а после пропитки из них выре­заются образцы для контрольных испытаний на горючесть, которые обязательно маркируют).

Приготовление солевого раствора осуществляется в растворитель- ном баке установки, оборудованном мешалкой для достижения пол­ного растворения загруженного количества соли. Расчет необходи­мого количества солей определяется в зависимости от уровня заполнения бака. Соотношение качества компонентов антипирена тре­бованиям стандарта проверяется химической лабораторией.

Установка для глубокой пропитки состоит из следующих основ­ных частей: котла для пропитки 1,в который вкатывается тележка с уложенными в ней деревянными деталями, запасного резервуара для откачки раствора после пропитки 2, растворительного бака для при­готовления растворов солей3,циркуляционного бака4,нагнетатель­ного насоса5и вакуумного насоса6(рис. 2.13).

Перемешивание компонентов в растворительном баке 3произво­дится с помощью мешалки для жидкости 7. Количество поглощаемо­го древесиной рабочего раствора контролируется по счетчику8. Разряжение и давление в пропиточном котле создается соответствен­но насосами5и6.

Концентрация раствора солей — 10%.

Для ускорения процесса растворения солей антипирена температу­ра воды, поступающей в растворительный бак, должна быть подогре­та до 30-40°С.

Готовность рабочего раствора антипирена определяется перед каж­дой пропиткой путем контроля плотности ариометром.

При подготовке к работе установки устанавливают режим «пред­варительный вакуум». Заполняют котел для пропитки деревянными деталями, собранными в штабель. Устанавливают всю запорную ар­матуру в положение «закрыто», а запорный клапан в положение «открыто». Включают вакуумный насос.

Контролируют величину рабочего вакуума в котле для пропитки (поз. 15) по манометру-вакуумометру (поз. 3). Величина рабочего разрежения должна быть 0,06-0,8 кг/см. При достижении указанного вакуума насос отключают и выдерживают детали из древесины лег-

Рис. 2.13. Вакуумно-нагнетательная установка фирмы «Шольц»

копропитываемых пород (береза, сосна, ель, ольха, бук серый) в течение 30 минут, а труднопропитываемых пород (дуб, лиственница, ядровая часть сосны, ясень) в течение 60 минут, затем котел для пропитки заливают при работающем вакуумном насосе.

Выключают вакуумный насос. Записывают показания высоты столба раствора в растворительном баке. Устанавливают рабочее дав­ление в котле в зависимости от породы загружаемых деталей: для легкопропитываемых — 0,5+0,7 МПа; для труднопропитываемых — 0,8+1 МПа.

Давление 1,4 МПа поддерживается автоматически с помощью предохранительного клапана, меньшее давление устанавливают регу­лировкой перепускного вентиля.

Выдерживают под давлением детали, находящиеся в котле для пропитки в зависимости от породы древесины: для легкопропитываемых — 8+12 часов; для труднопропитываемых — 24 часа.

Окончанием процесса пропитки можно считать момент, когда в течение 10 минут поглощается менее 5 литров раствора на 1 м 3 дре­весины, помещенный в котел для пропитки или когда показания счет­чика-водомера совпадут с расчетной величиной.

При опорожнении котла открывают вакуумный клапан запасного резервуара, включают вакуумный насос переключателем. Происхо­дит откачка запасного резервуара.

Эту операцию проводят уже во время нагнетательного процесса, затем открывают запорный клапан, вскоре после этого открывают запорный клапан (поз. 13). Пропиточная жидкость всасывается в запасной резервуар.

После опорожнения котла еще раз проводится процесс создания вакуума для отсасывания оставшейся на древесине жидкости. Древе­сина становится «поверхностно сухой». Преимущество при этом со­стоит в том, что древесина не является совершенно мокрой, когда она поступает из котла. Открывают запорный клапан t(поз. 1).

Включают вакуумный насос. Происходит откачка из котла в тече­ние примерно 30 минут. Удаляют оставшийся раствор.

Производят естественную сушку деталей: при г° 20-25°С: для мягких пород древесины — 24 часа, для твердых пород древесины — 48 часов.

Влажность высушенных деталей должна быть 8—12%.

В качестве комбинированного огнеупорно-антисептического со­единения употребляют хлормагниевую соль — бишофит.

Долговечность покрытия, его способность выполнять защитные функции в условиях эксплуатации зависят от качества очистки повер­хности перед нанесением покрытия, материала покрываемой поверх­ности, вида и состава покрытия, способа нанесения покрытия.

Одним из радикальных методов защиты от коррозии является нанесение на стальные и другие изделия более коррозионно-стойких поверхностных металлических покрытий. Имеются следующие спо­собы нанесения металлических покрытий: горячий, электролитичес­кий, химический, диффузионный, плакирование,, металлизация напы­лением.

Горячий способ заключается в нанесении покрытия погружением в расплавленный металл: цинк, свинец, олово, алюминий.

Изделие обезжиривают, производят химическое или электрохими­ческое травление и промывают водой; затем подвергают флюсованию для окончательной очистки от загрязнений поверхности металла, пре­дохранения ее от окисления и улучшения смачивания изделия распла­вом, после чего изделие погружают в расплав.

При цинковании применяется флюс из смеси хлористого аммония, окиси цинка и хлористого цинка; при лужении — раствор хлористого цинка в соляной кислоте; при свинцевании флюсом служит хлорис­тый цинк, а в расплав вводится олово, вступающее во взаимодей­ствие с железом и обеспечивающее сцепление его со свинцом; при покрытии алюминия флюсом служит смесь хлористого аммония и буры или раствор борной кислоты.

Оцинкованное железо широко используется в изотермических вагонах для внутренних стен, потолочных балок и т.д. Лужению подвергаются кипятильники, котлы для варки пищи в вагонах-ресто­ранах, свинцовые покрытия необходимы в аккумуляторах, а алюми­ниевые в подогревателях и конденсаторах.

Плакирование заключается в механическом покрытии одного ме­талла другим и получении таким образом, например, двухслойной стали, где плакирующий слой является более коррозионно-стойким. Двухслойные стали получают прокатом стальной заготовки с листом плакирующего металла.

Из двухслойных сталей изготавливают котлы цистерн для перевоз­ки кислот. В качестве плакирующих металлов применяются нержаве­ющие стали, алюминий, никель, медь, латунь.

Диффузионные (термодиффузионные) покрытия применяются для повышения коррозионной стойкости деталей в узлах трения, для за­щиты от газовой коррозии и в ряде других случаев.

Диффузионное покрытие осуществляется погружением нагретых деталей в порошкообразный сплав, атомы которого в результате диф­фузии проникают в основной металл, образуя на его поверхности защитный слой. Для диффузионных покрытий применяют кремний, хром, алюминий, сплавы хрома с кремнием или с алюминием.

Электролитический (гальванический) способ нанесения покрытий является наиболее экономичным из всех других описанных спосо­бов.

Гальваническим способом могут быть нанесены: цинк, кадмий, олово, свинец, медь, хром, серебро и разные сплавы. Обычно при­меняются одно-, двух- и трехслойные покрытия.

В качестве противокоррозионных гальванических покрытий для стали рекомендуются следующие покрытия и их толщины (в мкм):

трехслойные покрытия (защитно-декоративные): а) медь — 36; никель — 15; хром — 0,5; б) медь — 6; никель — 9; хром — 3;

двухслойные покрытия (зашитно-декоративные): медь — 36; оло­во и никель — 15;

однослойные покрытия: а) цинковое — 12 или 18; б) хромо­вое 36.

Гальванические покрытия отличаются высокой чистотой, прочным сцеплением с основным металлом, большей химической стойкостью, чем другие покрытия, и, поэтому, большим сроком службы защитно­го противокоррозионного покрытия.

Химический метод получения металлических покрытий заключается в восстановлении находящихся в растворе ионов до металла специальными восстановителями (гипосульфитом, формальдегидом и др.).

Кроме металлических покрытий в качестве защитных наносятся различные офисные пленки методом «оксидирования» (некоторые из этих процессов имеют специальные названия). Этим методом можно наносить железо и его сплавы (оксидирование, фосфатирование, сульфидирование), цинк, алюминий, медь и ее сплавы, черный ни­кель и др.

В последние годы широко применяются противокоррозионные покрытия пластическими массами.

Пластическими массами называются высокомолекулярные веще­ства — полимеры в чистом виде или в композиции с наполнителями и другими веществами, обладающие на определенной стадии пласти­ческими свойствами.

Пластмассы могут применяться в виде конструктивных деталей и изделий взамен координирующих, листовых пленочных материалов для обклейки (футеровки) металлических поверхностей, уплотняю­щих вязких масс (герметиков) или напыленных (газопламенным или вихревым способом) пластических материалов на их повер­хность.

В настоящее время при ремонте пассажирских вагонов широко применяют металлические детали с полимерными покрытиями взамен окрашенных, никелированных и хромированных.

Полимерами покрывают ручки дверей, личинки замков, оконные решетки, кронштейны полок, поручни, вешалки.

Исходными материалами для таких покрытий служат термоплас­тичные полимеры и синтетические низкомолекулярные смолы в по­рошкообразном состоянии.

Ингибиторы коррозии. В ряде случаев атмосферной и жидко­стной коррозии, особенно при воздействии на металл агрессивных жидкостей, защита от коррозии может быть осуществлена примене­нием ингибиторов — замедлителей коррозии.

Ингибиторы представляют собой химические соединения или их смеси как неорганического, так и органического типа, вводимые в агрессивную среду. Из неорганических ингибиторов применяются гидроокиси щелочных и щелочно-земельных металлов, соли фос­форной, хромовой, азотистой и азотной кислот, силикаты, карбонат натрия, сильные окислители типа сульфита натрия, гидразина и дру­гие, а из органических — амины и их соли, альдегиды, меркаптаны, гетероциклические соединения, соли высокомолекулярных алифати­ческих или ароматических карбонильных кислот, мочевина, тиомоче- вина и др.

Метод защиты с помощью ингибиторов экономически эффективен в замкнутых системах с ограниченным объемом, таких как цистерны, отопительная система пассажирских вагонов, охлаждающая система дизелей секций с машинным охлаждением, ванны для травления, где можно избежать непроизводительного расхода присадки.

Для достижения необходимого эффекта противокоррозионной защиты обычно достаточно небольшого количества ингибитора—от нескольких граммов до нескольких килограммов на 1 м 3 жидкой среды.

Принцип действия ингибиторов состоит в способности образовы­вать на поверхности металла защитные пленки или другие соедине­ния, не растворимые в данной агрессивной среде. Эти соединения могут возникать на анодных участках корродированного металла, затрудняя переход металла в раствор (анодные ингибиторы), на катод­ных участках, затрудняя разряд ионов водорода или ионизацию кис­лорода (катодные ингибиторы), или полностью изолировать поверх­ность металла (экранирующие ингибиторы).

В зависимости от агрессивной среды и областей применения ин­гибиторы подразделяются на следующие группы: для нейтральных и слабощелочных сред; атмосферной коррозии; кислотной коррозии; для сильнощелочных сред; для неводных сред.

Ингибиторы для нейтральных и слабощелочных сред обладают окислительными свойствами; к ним относятся из неорганических ин­гибиторов:

хроматы натрия Na₂Cr0₄, калия К₂Сг0₄и цинкаZnCr0₄, а также бихроматы натрияNajCr₂0₄Hкалия К₂Сг₂0₄. Хроматы образуют на поверхности металла в нейтральной и слабощелочной среде защит­ную пленку;

нитриты (NaN0₂,KN0₂) и нитраты (NaN0₃KN0₃). Они обладают окислительными свойствами и образуют на поверхности железа нера­створимые окисные соединения;

гидроокиси щелочных металлов (NaOH, КОН), действие которых заключается в нейтрализации ионов водорода и образовании защит­ной пленки на металле;

Наиболее распространенными органическими ингибиторами являются: бензоат натрия и бензоатный буфер (смесь бензоата натрия с бен­зойной кислотой), защитное действие которых сводится к образова­нию нерастворимого бензоата железа;

моноэтаноламин (NH С Н ОН) и другие амины, а также ингибитор ПБ8/2.

В ряде случаев вместо индивидуальных ингибиторов более эффек­тивны смеси, например, смесь нитрита натрия с бихроматом калия, смесь фосфатов с хроматами и т.д.

В отопительной системе цельнометаллических пассажирских ваго­нов эффективна смесь бихромата (1 г/л) с нитритом натрия (2 г/л). В системе холодного водоснабжения (водопроводы) пригодна кальци­нированная сода (20-30 мг/л).

Некоторые ингибиторы вводятся непосредственно в краски: нитрит натрия — в водоэмульсионные, хромовокислый гуанидин — в мас­ляные, хроматы — в грунтовки и т.д.

Ингибиторы атмосферной коррозии.Они применяются в основном нэк добавки для усиления действия защитной пленки краски, смазки и т.д. Наиболее эффективны хроматы, смесь хроматов с нитритом натрия и др.

Для консервации внутреннего оборудования вагонов на зимний период пригодны летучие ингибиторы, в частности, циклогексила- минкарбонат, недостатком которого является его ядовитость.

На складах хранения упакованных деталей для консервации при­меняются дешевые ингибиторы: смесь уротропина и нитрита натрия (1:1) в виде 30-50% растворов или порошка; смесь фосфата диаммо­ния (50%), нитрита натрия (45%) и кальцинированной соды (5%) в виде 15% раствора или порошка; смесь нитрита натрия и карбоната аммония (1:1), а также бензоат натрия или мочевины и нитрита нат­рия (1:3).

Ингибиторы кислотной коррозии.На железнодорожном транс­порте эксплуатируются стальные цистерны для перевозки ингибиро­ванной соляной кислоты. Ингибитором в данном случае являются присадки ПБ-5 и другие на основе уротропина. Наиболее эффектив­ными ингибиторами в соляной кислоте являются разработанные в последнее время присадки БА-12 и БА-6 на основе бензиламина. Ингибиторы для не водных средств (смазок, минеральных масел, топлива и т.д.) применяются в виде присадок на основе бензоата натрия, бензоата аммония, бензоатного буфера, моноэтаноламина, ди- циклогексиламина, а также многофункциональных присадок типа ВНИИ НП-111, «Нефтегаз-203» и др.

Для защиты металлических изделий от коррозии при хранении и транспортировке применяются также разнообразные смазки, лакокра­сочные материалы.

Лакокрасочные материалы. Эти материалы состоят из следую­щих основных компонентов: пленкообразующих, растворителей, пиг­ментов или красителей, наполнителей, пластификаторов, добавляемых к некоторым лакокрасочным материалам.

Пленкообразующие вещества создают на покрываемой поверхно­сти защитную пленку, которая должна обладать хорошей адгезией (прилипаемостью) и быть прочной. Она же служит одновременно и связующей для порошкообразных частиц пигментов и наполнителей. К пленкообразующим относятся олифы и лаки. Исходным материа­лом для олиф служат растительные масла, для лаков — различ­ные смолы. Смолы входят в состав и других лакокрасочных мате­риалов.

Растворители — органические летучие жидкости, растворяющие пленкообразующую основу лака или краски. Разбавители в отличие от растворителя разбавляют уже растворенную среду. Растворителя­ми являются: продукты перегонки нефти — бензин, уайт-спирит, ке­росин, ароматические углеводороды — ксилол, бензол, сольвент, толуол; скипидар — продукт перегонки сосновой живицы или древе­сины. Существуют многокомпонентные растворители. Растворители действуют избирательно на конкретный вид плёнкообразователя, но могут быть разбавителями для других. Например, ксилол растворяет синтетические смолы и разбавляет нитроэмали.

Пигменты — это сухие красящие порошки, не растворяющиеся в пленкообразующей основе, а образующие с ней мелкодисперсную суспензию. Различают пигменты — неорганические и синтетические. К естественным пигментам относятся земляные краски, представляю­щие собой глины, окрашенные окислами металлов (главным образом окислами железа) в различные цвета от желтого до красно-коричне­вого — охра, мумие, сиена, железный сурик. Такие пигменты прак­тически не выцветают. К синтетическим пигментам относятся белила цинковые, свинцовые, титановые и литопонные, крона свинцовые и цинковые, лазурь, киноварь, свинцовый сурик. Большинство из них являются солями или окислами металлов. В качестве пигментов ис­пользуют некоторые металлические порошки (алюминиевая пудра, цинковая пыль, бронзовые порошки).

Красители являются синтетическими органическими соединениями и в отличие от пигментов растворяются в пленкообразующем веще­стве и растворителях. К ним относятся фталоцианиновые цветные красители и черный краситель нигроин.

Наполнители представляют собой инертные тонкодисперсные про­дукты. Их используют для разбавления слишком насыщенных пиг­ментов, а также для удешевления красок. В качестве наполнителей применяют барит (тяжелый шпат), тальк, слюду, графит, мел.

Пластификаторы (смягчители) — нелетучие компоненты, придают пленке пластичность и лучший контакт с поверхностью. Их вводят обычно в состав лакокрасочных материалов на основе полимеризационных смол и эфиров целлюлозы. Пластификаторами служат дибутилфталат, трибу- тилфосфат, хлорированный парафин, касторовое масло.

Сиккативы ускоряют процесс сушки растительных масел и лакок­расочных материалов. Оптимальная скорость высыхания достигается при определенном количестве сиккатива. Чрезмерное введение сик­катива замедляет высыхание, вызывает преждевременное старение покрытия. В качестве сиккативов обычно применяют растворы свин­цово-марганцевых и других солей нафтеновых кислот (кобальта, Цинка, никеля, кальция) вместе с кислотами высыхающих или полу- высыхающих масел в бензине или скипидаре.

К лакокрасочным материалам относятся грунтовки, шпатлевки, мастики, масляные и алкидные краски, лаки, эмали.

Грунтовки служат для нанесения грунта — первого слоя покры­тия, которой создает антикоррозионную защиту и обеспечивает адге­зию с поверхностью изделия и с последующими слоями лакокрасоч­ного покрытия. Г рунтовки составляют из пигментов, растертых на олифе или лаке с добавлением сиккатива и растворителя. От краски и эмали грунтовки отличаются меньшим содержанием пленкообразу­ющего вещества и большим содержанием пигмента. По составу грун­товки должны соответствовать основному покрытию. Изолирующие грунтовки препятствуют проникновению влаги. Они содержат желез­ный и свинцовый сурик, мумие. Пассивирующие грунтовки способ­ствуют образованию на поверхности металла защитной окисной плен­ки за счет растворения в проникающей влаге хроматов металлов, входящих в состав грунтовки. Фосфатирующие грунтовки содержат фосфорную кислоту, которая образует тонкую пленку фосфатов, за­щищающую металл от коррозии. В протекторные грунтовки включа­ют металлический порошок, например, цинковый, с более низким электродным потенциалом по отношению к черным металлам, поэто­му при проникновении влаги коррозионные явления переключаются с основного металла (катода) на порошок в грунтовке (анод).

Шпатлевку применяют для устранения неровностей на поверхности загрунтованных изделий. Для ее приготовления используют мел, ли­топон, барит, охру, железный сурик.

Антикоррозионные мастики изготовляют для защиты внутренних и труднодоступных металлических поверхностей изделий, работающих под сильным воздействием влаги. Это высоковязкие пастообразные смеси нефтяных битумов или каменноугольных пеков с измельчен­ными минеральными (асбестовое волокно) или органическими напол­нителями (различные смолы). Большинство таких мастик выполняют и противошумные функции.

Мастики — порозаполнители употребляют перед покрытием лаком деревянных изделий для заполнения пор древесины. Эти мастики готовят на масляной, лаковой, казеино-канифольной, нитроцеллюлоз- ной основе с введением мелкодисперсных порошков кремнезема, барита, талька, измельченного стекла. Под спиртовые лаки использу­ют восковые пасты. При использовании мастик-порозаполнителей сохраняется текстура древесины.

Масляные и алкидные густотертые краски представляют собой пасты, состоящие из соответствующего сухого пигмента (железный сурик, мумие, охра), затертого на натуральной, полунатуральной или алкидной олифе с добавлением в качестве наполнителя барита, таль­ка, мела. К масляным краскам относятся свинцовые, цинковые, ти­тановые, литопонные белила, цинковый крон, цинковая зелень, свин­цовый сурик, который замешивается на олифе непосредственно перед употреблением.

Лаки — это растворы естественных или синтетических смол в различных растворителях. В состав лаков в зависимости от природы пленкообразующего вещества вводят различные разбавители, сикка­тивы, пластификаторы. Лаки различают по виду примененного в нем плёнкообразователя, растворителя, а также по назначению.

Масляные лаки — это растворы естественных смол, обычно кани­фоли, и высыхающих масел в органических растворителях: спирто­вые лаки — растворы естественных смол в этиловом спирте с добав­лением канифоли; смоляные лаки — растворы естественных или синтетических смол в летучих растворителях (перхлорвиниловый, бакелитовый). С добавлением масла получают масляно-смоляные лаки; битумные лаки — растворы природных или нефтяных битумов, асфальтов, каменноугольной смолы и высыхающих растительных масел (или без них) в органических растворителях.

Эмали (эмалевые или лаковые краски) — это пигментированные синтетические лаки. Их используют для окраски наружных и внут­ренних поверхностей. Эмали в зависимости от пленкообразующей основы разделяют на пентафталевые и нитроэмали.

Наиболее распространенными лакокрасочными материалами явля­ются алкидные краски. Алкидные покрытия прочны, эластичны, ат­мосферостойки, обладают хорошей адгезией, но в естественных ус­ловиях сохнут медленно. Вырабатывают алкидные материалы из пентафталевых и глифталевых смол. Глифталевые покрытия исполь­зуют преимущественно в качестве грунтовок. Выпускают грунтовки, в состав которых входят фосфатные и хроматные пигменты, повыша­ющие коррозионную стойкость покрытия.

Они значительно быстрее высыхают. Все алкидные грунтовки Могут использоваться под покрытия любыми эмалями за небольшим исключением. Пентафталевые эмали предназначаются для окраски металлических поверхностей, подвергающихся атмосферным воздей­ствиям.

Фенольно-формальдегидные (фенольные) лакокрасочные материа­лы обладают хорошей адгезией, высокой водо- и атмосферостойко- стью. Из покрывных материалов широкое применение имеет бакели­товый лак. При добавлении в лак металлических пигментов получают бакелитовые краски, которые быстро сохнут.

Покрытия на основе эпоксидных смол обладают хорошей адгезией к металлам и дереву. Существует большое количество эпоксидных эмалей и лаков, модифицированных синтетическими смолами и раз­личными химическими соединениями. Почти все эпоксидные лакок­расочные материалы являются двухкомпонентными.

Покрытия из полиуретановых лаков и эмалей по износостойкости превосходят все остальные лакокрасочные покрытия и являются наи­более долговечными. Срок службы в атмосферных условиях состав­ляет около 8 лет. Эти лакокрасочные материалы обычно готовят двух­компонентными. Смешивают компоненты непосредственно перед нанесением покрытия. Покрытия из полиуретановых лаков и эмалей сушат при температуре 80°С. Разработана однокомпонентная эмаль холодного отвердения.

Кремнийорганические лаки отличаются термостойкостью и хоро­шими электроизоляционными качествами во влажной среде, стойки к маслу, бензину, бесцветны. При добавлении в лаки алюминиевой пудры получают серебристые эмали повышенной термостойкости. Эмали выпускают горячей и естественной сушки, двухкомпонентные с отвердителем.

Меламиноалкидные лаки служат для покрытия металлических по­верхностей. Они обладают хорошей атмосферостойкостью, блеском, высокими физико-механическими и противокоррозионными свой­ствами. Наносятся на поверхности предварительно загрунтованные алкидными или фенольно-формальдегидными грунтовками. Отверж­даются горячей сушкой.

Перхлорвиниловые лаки и эмали применяют для окрашивания эксплуатируемых в атмосферной среде деревянных или металличес­ких поверхностей. Наносят их по алкидной, акриловой или фенольно- формальдегидной грунтовке. Эти лаки и эмали быстро высыхают в естественных условиях, а при горячей сушке увеличиваются их ме­ханическая прочность и химическая стойкость.

Лакокрасочные материалы на основе сополимера винилхлорида с винилацетатом эластичны, стойки к низким температурам, минераль­ным маслам. Более стойкие эмали и грунтовки с повышенной адге­зией в условиях высокой влажности поставляются с отвердителем.

Алкидно-стирольные лакокрасочные материалы имеют хорошую адгезию к металлу, быстро сохнут с образованием необратимой плен­ки. Эмали дают достаточно твердые блестящие покрытия, устойчивые к воде, свету, воздействию масла. Используют для окраски рам ва­гонов, станков. Алкидно-стирольный лак употребляют для разбавле­ния эмалей, нанесения по эмали и непосредственно для покрытия деревянных поверхностей.

Акриловые эмали атмосферостойкие, светостойкие, механически прочные и блестящие, устойчивые к маслам и бензину. Их использу­ют для окраски торцовых частей локомотивов и головных вагонов поездов. Все акриловые лакокрасочные материалы быстро сохнут. Отдельные лаки и эмали при горячей сушке дают необратимые пленки.

На основе поливинилбутераля (бутвара) производят поливинилаце- татные лакокрасочные материалы. Фосфатирующие быстросохнущие грунтовки с хроматом цинка в качестве пигмента получили большое распространение. Они выпускаются двухкомпонентными с фосфор­ной кислотой в качестве отвердителя, образующей фосфатный слой на поверхности металла. Однако эти грунтовки недостаточно водо­атмосферостойки, поэтому их применяют в качестве подложек под основные грунтовки. При модификации поливинилбутераля феноль- но-формальдегидными и другими смолами получают необратимые покрытия.

На основе ненасыщенных полиэфирных смол выпускают для от­делки деревянных изделий полиэфирные двух- и четырехкомпонент­ные лаки холодной и горячей сушки, покрытия из которых отличают­ся зеркальным блеском, стойкостью к воде, бензину, этиловому спирту.

Некоторые лакокрасочные материалы изготавливают на основе различных синтетических каучуков и их производных, растворимых в органических растворителях. Свойство этих металлов зависит от исходных продуктов и других компонентов, с которыми каучуки хо­рошо совмещаются, в частности с алкидными и фенольно-формаль- дегидными смолами. Выпускают грунтовки и эмали для окраски ме­таллических изделий, работающих в атмосферных условиях, которые быстро высыхают.

Нитролаки и нитроэмали, изготавливаемые на основе нитрата цел­люлозы, дают покрытия, отличающиеся высокой твердостью и стой­костью к маслам, бензину и атмосферному давлению. Очень быстро сохнут, но имеют слабую адгезию к металлам. Их наносят по глиф- талевому, фенольному или нитроцеллюлозному грунту.

Водоразбавляемые лакокрасочные материалы считаются перспек­тивными. Они нетоксичны, негорючи, быстро сохнут. Можно нано­сить их на влажные поверхности. Подразделяются на водоэмульсион­ные (вододисперсные), где связующей основой является латекс- водная дисперсия синтетического пленкообразователя, и водораство­римые — преимущественно на основе поликонденсационных смол (алкидных, фенольно-формальдегидных), которые в присутствии органического растворителя хорошо совмещаются с водой. Водо­эмульсионные краски широко применяются в вагоностроении. По атмосферостойкости, долговечности, скорости высыхания они пре­восходят перхлорвиниловые, но менее морозостойки, легко разруша­ются микроорганизмами. Водорастворимые краски и эмали дают возможность получить покрытие методом электроосаждения. Такие покрытия сушат при повышенной температуре.

Водные растворы анилиновых красителей используют для вырав­нивания естественного цвета древесины или ее имитации под ценные породы дерева — красное дерево, орех, серый клен, дуб. Для этих целей применяют также растворы хромовокислого калия, медного купороса. Естественный краситель коричневого цвета — коричневая морилка.

При выборе лакокрасочных материалов нужно ориентироваться на надежность защиты поверхности в условиях эксплуатации. Выбирать их надо по преимущественному назначению—атмосферостойкости, водо­стойкости, термостойкости, электроизоляционным качествам и т.д.

Технология нанесения лакокрасочных покрытий. Лакокрасоч­ные материалы нужно наносить на очищенную, сухую и обезжирен­ную поверхность. Целесообразно перед окрашиванием изделия про­гревать до температуры на 3-5°С выше точки росы воздуха для удаления с поверхности сконденсировавшейся влаги.

Толщина каждого слоя покрытия должна быть оптимальной. С уменьшением оптимальной толщины ухудшаются защитные свой­ства покрытия вследствие увеличения количества микропор. При увеличении толщины покрытия ухудшаются их механические свой­ства, хотя в некоторых случаях защитных эффектов будет больше. Каждый слой лакокрасочного покрытия необходимо сушить. Покры­тие поверхности грунтом является первой окрасочной операцией и ее выполняют сразу же после обезжиривания. Грунтовку наносят тон­ким и ровным слоем без пропусков кистью, окунанием, распылени­ем. Затем поверхность шпатлюют.

Различают локальное шпатлевание, при выравнивании местных неровностей (вмятин), и сплошное, когда шпатлёвка наносится на всю загрунтованную поверхность. При окончательном шпатлевании выравнивают углубления на зашпатлеванной и покрытой выявитель- ным слоем краски поверхности. Шпатлевку наносят шпателем или краскораспылителем тонким слоем (0,5 мм). Толстый слой шпатлёв­ки высыхает неравномерно, растрескивается и отслаивается. После высыхания загрунтованной поверхности шлифованием устраняют не­ровности и создают лучшую адгезию покрытия к последующему слою. Обычно шлифуют водостойкой шлифовальной шкуркой или шлифовальными дисками с помощью различных машинок. Шлифо­вать можно сухую и мокрую поверхности. При мокром шлифовании достигаются более высокая производительность, лучшее качество шлифования, а шлифовальная шкурка служит дольше.

Подготовленную поверхность окрашивают путем нанесения одно­го или нескольких тонких слоев краски или эмали.

Лакирование изделий из древесины выполняется нанесением на поверхность обычно двух-трех слоев лака с промежуточным шлифо­ванием. Иногда эти поверхности предварительно подкрашивают ани­линовыми или другими красителями под ценные породы дерева. Первый слой лака впитывается быстро, поэтому применяют лак повы­шенной вязкости, а затем используют лак пониженной вязкости, который лучше растекается на поверхности и образует гладкую плен­ку. Для получения глянцевой поверхности лакированное изделие спе­циальными шлифовально-полировальными или восковыми пастами.

Полирование натуральной древесины или имитированной под до­рогие породы дерева осуществляют спиртовыми растворами есте­ственных смол, главным образом шеллака (политура), или специаль­ными полировальными пастами. Процесс полирования занимает два-три дня.

Методы окрашивания. Окрашивание кистями и накатными вали­ками очень трудоемкий и малопроизводительный процесс, а при на­несении быстросохнущих лакокрасочных материалов невозможен. Поэтому заменяется более совершенными методами.

Окрашивание окунанием (погружением) — самый производитель­ный процесс. Окрашиваемый предмет опускают в ванну с лакокра­сочным материалом и после извлечения дают возможность стечь излишкам краски. Так окрашивают главным образом детали неболь­ших размеров, для которых не требуется тщательная отделка повер­хности. При окрашивании обтеканием можно получить пленку раз­личной толщины, что зависит от вязкости и быстроты высыхания краски и рода окрашиваемой поверхности. Недостатком метода явля­ется ускоренное испарение растворителя с поверхности ванны и не­возможность использования быстросохнущих лакокрасочных мате­риалов.

Плоские предметы, например стальные листы и доски, окрашива­ют механическими валиками, на которые непрерывно подается крас­ка. Окрашиваемый предмет пропускают между этими валиками.

Окрашивание струйным методом заключается в том, что облитое струями лакокрасочного материала изделие выдерживается в атмос­фере, насыщенной парами органических растворителей. Этим дости­гается относительная равномерность покрытия, но сопровождается, однако, большими потерями растворителя. Применяется для грунтова­ния и окрашивания изделий, не требующих высоких декоративных качеств (рамы, фермы). Осуществляется в специальных проходных установках, построенных по схеме: входная камера — секция — камера с парами растворителя — выходной тамбур.

Воздушное (пневматическое или пульверизационное) распыление яв­ляется широко распространенным методом окрашивания. Краску опреде­ленной вязкости распыляют сжатым воздухом при помощи специальной аппаратуры до мельчайших частиц, которые с большой скоростью нано­сятся на поверхность. Краска ложится тонким слоем, однако при этом происходит интенсивное образование красочного тумана, что является существенным недостатком. Потери краски доходят до 25-50%.

При безвоздушном распылении краска к распылительной насадке подается под большим давлением и распыление ее происходит в результате перепада давления на выходе из насадки. Происходит мелкое дробление краски с незначительным образованием красочно­го тумана. Этому способствует мгновенное испарение легколетучей части растворителя, сильно увеличивающейся в объеме. Оболочкой паров растворителя окрасочный факел защищается от окружающего воздуха. Полезное использование лакокрасочного материала по сравнению с воздушным распылением увеличивается до 20%. Уста­новки безвоздушного распыления работают по принципу мультипли­катора.

Метод электроосаждения (электрофореза) применяют для нанесе­ния на покрываемые поверхности водорастворимых лакокрасочных материалов с помощью гальванического электролиза. В ванну с вод­ным раствором лакокрасочного материала погружают изделие и че­рез раствор пропускают электрический ток. Окрашиваемый объект может быть как анодом, так и катодом. Под действием электрическо­го поля частицы краски выделяются из раствора и тонкими слоями осаждаются на поверхности объекта.

Окрашивание в электростатическом поле основано на физическом явлении переноса электрически заряженных частиц лакокрасочных материалов по силовым линиям этого поля.

Сущность метода заключается в следующем: если к двум элект­родам, между которыми имеется диэлектрик (газ, воздух), приложить противоположные по знаку электрические заряды, то в пространстве между электродами образуется электрическое поле, в котором носи­тели зарядов — ионы передвигаются от одного электрода к другому. При достижении определенного напряжения возникает электрический разряд, который представляет собой незавершенный пробой разряд­ного промежутка. Этот разряд сопровождается появлением большого количества светящихся голубоватых точек, обрамляющих электрод в виде короны с характерным потрескиванием. Такой разряд называет­ся коронным, а электроды, несущие корону, — коронирующими.

Если в качестве одного электрода использовать коронирующий электрод с отрицательным потенциалом, достаточно высокого напря­жения, а в качестве другого — подлежащую окраске поверхность с положительным потенциалом, который появляется на поверхности в случае ее заземления вблизи от отрицательных зарядов коронирую- щих электродов, и ввести в электрическое поле распыленную краску, то частицы краски приобретут отрицательный заряд и, двигаясь по силовым линиям поля, осядут равномерным слоем на поверхности. Для такого метода окрашивания характерно почти полное отсутствие туманообразования. Вязкость окрасочных материалов при распыле­нии в электрическом поле должна быть несколько пониженной по сравнению с вязкостью при воздушном и безвоздушном распылении. Для этого в окрасочные материалы вводят соответствующие разбави­тели.

Окрашивание в электрическом поле можно выполнять воздушны­ми краскораспылителями с установкой электродной коронирующей сетки. Окрасочный факел направляется сбоку между коронирующей сеткой, на которую подается постоянный ток высокого напряжения отрицательного заряда, и окрашиваемой поверхностью, которая за­земляется. Электродную сетку изготовляют из вертикальных рядов тонкой медной или стальной проволоки диаметром 0,3-0,35 мм. Полезное использование лакокрасочного материала составляет 70-80%.

Практически окрашивание осуществляют быстровращающимися Электрическим или воздушным (пневматическим) приводом враще­ния, оснащенным распыляющими насадками — чашами или грибка­ми. Напряжение подводится к корпусу насадки. Дозировано количе­ства краски непрерывно подается насосом по шлангу на внутренние поверхности насадок, которые должны быть тщательно отполированы или хромированы, края остро отточены для усиления электрического поля. Под действие центробежной силы краска отбрасывается к кром­ке насадки и распыляется в плоскости, перпендикулярной оси враще­ния насадки. Однако, при наличии высокого напряжения происходят коронный разряд на острой кромке насадки и ионизация воздуха. Тогда распыленные частицы краски приобретают электрический за­ряд. Происходит их взаимное отталкивание, поскольку они заряжены одноименным зарядом, и образование конусообразного факела их движения по направлению силовых линий поля к окрашиваемой по­верхности.

Наилучшие результаты по осаждению краски и равномерности покрытия получаются при соблюдении отрицательного потенциала на коронирующих электродах в пределах 60-120 кВ и расстояния между ними и окрашиваемой поверхностью 200-300 мм. При уменьшении этого расстояния коронный разряд может перейти в искровой и при­вести к воспламенению лакокрасочного материала. Для предотвра­щения этого применяют электронные устройства, отключающие ис­точник высокого напряжения при сближении окрашиваемой поверх­ности с краскораспылителем.

Чем больше напряжение на электродах и чем меньше расстояние между ними и окрашиваемой деталью, тем больше коэффициент осаждения, который достигает 0,92.

Для окрашивания в электрическом поле применяют ручные, смон­тированные на легких тележках установки, крупногабаритные меха­низированные камеры и передвижные самоходные установки.

При гидроэлектрическом окрашивании используют для распыле­ния в электрическом поле факел краски, образуемый безвоздушным распылением под высоким давлением.

Сушка лакокрасочных покрытий. Процесс сушки происходит для различных лакокрасочных материалов по-разному. У материалов на основе полимеризационных смол, нитрата целлюлозы, а также спиртовых лаков твердая пленка образуется за счет улетучивания растворителей.

Эти материалы сохнут быстро. Образование пленки масляных красок, лаков и продуктов на основе поликонденсационных смол происходит в два этапа: вначале интенсивно испаряются раствори­тели, на что уходит 10-20% времени сушки, а дальше происходят физические и химические процессы окисления и конденсации, в результате которых и получается твердая пленка.

Сушка этих материалов в условиях нормальных температур идет медленно и несколько убыстряется при циркуляции воздуха. Некото­рым ускоряющим фактором является свет, поэтому в окрасочных (малярных) цехах предусматривают обильное естественное осве­щение.

Различают сушку естественную и искусственную.

Естественная сушка происходит при температуре 18-22°С и отно­сительной влажности не более 70%. В этих условиях нитроцеллюлоз- ные эмали и лаки высыхают за 20-30 мин, акриловые и перхлорви- ниловые в течение 1-3 ч, масляные и алкидные лакокрасоч­ные материалы сохнут 1-3 сут.

Искусственная сушка осуществляется в сушильных камерах или передвижных установках, где для ускорения процесса создается по­вышенная температура. Некоторые синтетические материалы могут затвердевать только при высокой температуре. Термический эффект ускоряет процессы окисления, конденсации и полимеризации, что способствует улучшению качества покрытия.

К основным методам искусственной сушки относятся: конвектив­ный, терморадиационный и индукционный.

При конвективной сушке окрашенная поверхность непрерывно обдувается горячим воздухом в сушильных камерах, оснащенных тепловентиляционными приборами. Теплоносителем могут быть пар, горячая вода, горящий газ или электронагревательные устройства. Образующаяся при этом поверхностная пленка препятствует испаре­нию растворителя и увеличивает время сушки.

Терморадиационная сушка (сушка инфракрасными лучами) иног­да называется сушкой панелями темного излучения или сушкой от­раженным теплом. Метод основан на поглощении инфракрасных лучей окрашенной поверхностью. Лучи свободно проникают через слой краски и, вследствие перехода лучистой энергии в тепловую, нагревают металл изделия. Процесс сушки идет от нижних слоев к верхним без образования поверхностной пленки и при свободном испарении растворителя.

При индукционной сушке окрашенное изделие помещают в индук­тор, подключаемый к источнику переменного тока промышленной, средней или высокой частоты. В изделии возникают вихревые токи, нагревающие его. Процесс сушки идет от нижних слоев к верхним так же, как и при терморадиационной сушке. Недостаток этого мето­да — необходимость изготовления сложных индукторов и большой расход электроэнергии.

Окрашивание вагонов. При ремонте вагонов подлежащую пере­крашиванию поверхность очищают от отслоившейся и потрескавшей­ся краски и ржавчины, моют и обезжиривают. Существует три сте­пени очистки поверхности перед ремонтным окрашиванием, которые характеризуются: полным удалением старого лакокрасочного покры­тия и продуктов коррозии (I степень); на поверхности остаются проч­ный несплошной слой грунта и следы ржавчины в прокорродирован- ных местах (II степень); удаляются только местные повреждения краски (III степень).

При восстановлении наружного покрытия пассажирских вагонов поверхности кузова полностью очищенные от старой краски или от­дельно расчищенные места хорошо протирают ветошью, смоченной в бензине, грунтуют, сушат и шпатлюют. После сушки и шлифования первого слоя шпатлевки наносят второй слой с выравниванием мес­тных углублений, которые также просушивают и шлифуют. Далее всю поверхность кузова снова протирают и наносят выявительный слой эмали. После сушки и полного шлифования кузова оставшиеся углубления окончательно шпатлюют, сушат и шлифуют. Затем стены вагона окрашивают в два слоя (первый слой шлифуют) пентафтале- вой эмалью. После сушки кузова окрашивают гофры и наносят но­мерные знаки и надписи. Крышу, свесы крыши и дефлекторы окра­шивают эмалью серого цвета, причем свесы 2-3 раза шпатлюют. Раму вагона, пол, подвагонное оборудование, подножки, раму упру­гой площадки окрашивают после очистки от грязи в черный цвет масляной краской или эмалью. Кузова крытых грузовых вагонов и полувагонов, а также стальные поверхности бортов платформ окра­шивают обычно в красно-коричневый цвет. Пентафталевые эмали, масляные и алкидные краски, эмали перхлорвиниловые, эмали на сополимере винилхлорида с винилацетатом и хлоркаучуковые нано­сят на загрунтованные фенольно-формальдегидными и алкидными грунтовками наружные поверхности в два слоя, а крыша вагона покрывается два раза перхлорвиниловыми и хлоркаучуковыми эма­лями.

Внутренние поверхности вагонов — металлические, обшитые дре­весно-волокнистыми плитами, фанерными плитами и фанерой, а так­же из деревянной обшивки и полы сверху окрашивают пентафталевы- ми эмалями и масляными или алкидными красками по грунту в один слой. Эмали на сополимере винилхлорида с винилацетатом и хлор- каучуковые применяют при окрашивании стен полувагонов, водо­эмульсионные — при окрашивании деревянных поверхностей.

Оборудование для окрашивания вагонов. При окрашивании вагонов применяют различные окрасочные установки и камеры в зависимости от выбранного метода окрашивания.

Окрашивание вагонов кистями и ручными краскораспылителями при недосягаемости ими окрашиваемых поверхностей ведут с пере­движных окрасочных площадок (велосипедных тележек), перемеща­ющихся вдоль вагона и легких переносных ставлюг.

Краскораспылительная установка воздушного распыления состоит из ручного краскораспылителя, красконагнетательного бака, осна­щенного регулятором давления и мешалкой, источника сжатого воз­духа (компрессор или воздушная магистраль), масловодоочистителя для очистки сжатого воздуха, оборудованного предохранительным клапаном и спускным краном, а также соединительными шлангами для подачи сжатого воздуха к распылителю и в бак для выдавлива­ния из него лакокрасочного материала.

Включают распылитель путем нажатия на курок. При этом откры­вается воздушный клапан, и воздух по каналам корпуса распылителя поступает в распылительную насадку. При дальнейшем нажатии на курок отходит игла и открывает в насадке коническое отверстие для прохода краски, поступающей из бака. Такой порядок включения предотвращает выброс не распыленных капель краски.

Для уменьшения красочного тумана, потерь краски и получения более качественного покрытия распылитель держат на расстоянии 250-350 мм. Направление красочного факела — почти перпендику­лярно окрашиваемой поверхности.

Краскораспылители бывают четырех типов: с поступлением крас­ки самотеком из прикрепленного сверху стакана; с подачей краски от Нагнетательного бачка; с подсасыванием краски из прикрепленного снизу стакана; комбинированные, которые позволяют подавать крас­ку от краскораспылительного бачка или от стакана с верхним или нижним его расположением.

На вагоноремонтных заводах широко применяют установки безвоздушного распыления холодным способом типа УБРХ-1, УБРХ-1 М. Основные части установки УБРХ-1 — пневмогидравлический насос вы­сокого давления, воздухораспределитель, бачок для краски и краскорас­пылитель с шлангом. Установка смонтирована на тележке.

Воздух под давлением 0,4-0,5 МПа от сетевой магистрали 1(рис. 2.14) через разобщительный кран2,регулятор давления3и

трехходовой клапан 7 поступает в воздухораспределитель 5, откуда поршнем по трубе 4нагнетается в воздушную полость пневмогидрав- лического насоса6.

При этом в шланге низкого давления 11с фильтром на конце создается разряжение. В результате краска засасывается из бачка10 и подается по трубам9в полость гидравлического цилиндра насоса. В дальнейшем при обратном ходе поршня краска сжимается и под давлением до 15-19 МПа через шланг13высокого давления посту­пает в краскораспылитель14.Давление краски регулируют по мано­метру12.Для компенсации колебания давления в установке предус­мотрен гидроаккумулятор8.

Для окраски вагонов в электрическом поле применяют стационар­ные камеры, передвижные крупногабаритные самоходные и ручные окрасочные установки. Все они действуют по одному принципу и оснащены аналогичным электрическим оборудованием.

Ручная электроокрасочная установка типа УЭРЦ-1 (рис. 2.15) состоит из высоковольтного каскадного генератора 2,цилиндричес­кого бачка4для краски, дозатора 5, смонтированных на передвиж­ной тележке3,и электростатического распылителя1с кабелем вы­сокого напряжения 7 и краскоподающим шлангом6.

Генератор состоит из высоковольтного повышающего трансфор­матора и блока умножения, обеспечивающего дальнейшее увеличе­ние напряжения и выпрямление тока. Рабочее напряжение до 80 кВ, рабочий ток 150 млА.

рис. 2.15. Ручная электроокрасочная установка типа УЭРЦ-1:

I — электростатический распылитель; 2— генератор; 3— передвижная тележка; 4— бачок; 5 — дозатор; 6— краскопода­ющий шланг; 7 — кабель высокого напря­жения

Распылитель выполнен в виде эпоксидного корпуса 4(рис. 2.16) с алюминиевой ручкой13.Алюминиевая распылительная чаша 6 вращается электродвигателем1,который закрыт кожухом2.Высокое напряжение подается по кабелю 9 к распылительной чаше через резистор 7 и бронзовую втулку5.Валик электродвигателя электри­чески изолирован валиком3от чаши, находящейся под высоким напряжением.

Краска из дозатора подается к корпусу клапана 15,откуда по трубке8поступает в алюминиевую распылительную чашу. Расход краски регулируют перемещением иглы14клапана с помощью гай-

При нажатии на курок 12срабатывает микровыключатель11,за­мыкающий цепь подачи высокого напряжения на чашу. Затем игла открывает канал для прохода краски. Расстояние от кромки чаши до поверхности изделия должно быть 200-250 мм. Краска подается в распылитель под давлением воздуха 0,07-0,12 МПа.

Рис. 2.16. Электростатический краскораспылитель

Производительность установки по окрашиванию составляет до 150 м 2 /ч. При наружном окрашивании вагонов установку рациональ­но использовать с применением механизированной велосипедной те­лежки.

Крупногабаритная передвижная электроокрасочная установка смонтирована на каркасе П-образной формы (портале), сваренном из профилей стального проката. Установка снабжена механизмом пере­движения, оснащена высоковольтным оборудованием для создания электрического поля в зоне действия электростатических распылите­лей и насосным оборудованием для подачи и дозирования красок. Поверхности вагона, не попадающие под действие электростатичес­ких распылителей, окрашивают с помощью воздушных или безвоз­душных распылителей или кистью.

Для очистки воздуха от токсичных паров растворителей и тумана краски установка оборудована мощной системой вентиляции с гид­рофильтрами. Загазованный воздух выбрасывается в вентиляционный короб, размещенный под перекрытием цеха.

При включении установки башмаки токоприемника 14(рис. 2.17) подают трехфазный ток напряжением 380 В от троллейных проводов15по кабелям13в понижающий трансформатор16.На выводе этого трансформатора образуется однофазный переменный ток напряжени­ем 220 В, который подводится к трансформатору12высоковольтного выпрямляющего устройства. Этот трансформатор повышает напряже­ние до 140 кВ. Накал лампы обеспечивается через специальный транс­форматор10.

Из выпрямительного устройства ток высокого напряжения прохо­дит через ограничительные резисторы 8,изоляторы6и7,поступает к распылителям4,создавая между чашей распылителя и стеной ва­гона электрическое поле. Расстояние между кромкой распылителя и стеной вагона 250-300 мм.

С каждой стороны портала установки смонтированы три распыли­теля. Приводной механизм 5обеспечивает возвратно-поступательное движение распылителей в вертикальном направлении, что при пере­мещении портала вдоль вагона обеспечивает их «растушевывающее» действие. Краска к распылителям подается из бака3дозирующи­ми устройствами1по трубкам2.Оптимальная подача краски 90-105 г/мин.

Автоматический разрядник 9предназначен для снятия остаточного заряда с высоковольтного оборудования и электрических распылите­лей после отключения от источника питания. Механизм 77обеспечи-

Рис. 2.17. Схема передвижной установки для окрашивания пассажирских вагонов в электрическом поле

вает перемещение установки вдоль вагона. Управление установкой и системой вентиляции осуществляется с пульта, расположенного на портале.

Габариты установки: длина 8000 мм, ширина 5600 мм, высота 8600 мм (со стойкой токоприемника), установленная мощность 50 кВт. Скорость рабочего перемещения портала 2,5 м/мин, холос­того 5 м/мин, рабочее напряжение 100-105 кВ, ток 5-8 мА.

Существуют передвижные окрасочные установки, которые окра­шивают и крышу вагона. Для этого на них предусмотрены дополни­тельные распылители, смонтированные под потолком портала поперек вагона и направленные вниз к крыше. Передвижная установка может обслуживать несколько параллельно расположенных путей, если про­ложить в цехе поперечные подпортальные пути, а портал оборудовать поворотными ходовыми колесами.

Стационарные окрасочные камеры устроены и действуют по тако- **У же принципу.

Оборудование для сушки вагонов. На большинстве вагоно­строительных заводов и в депо осуществляется естественная сушка вагонов. Естественная сушка наиболее употребляемых лакокрасоч­ных материалов длится долго, непроизводительно увеличивая про­изводственный цикл ремонта вагона. Достаточно сказать, что при капитальном ремонте пассажирских цельнометаллических вагонов на все малярные операции при окрашивании вручную наружных поверхностей вагонов пентафталевыми эмалями, начиная с грун­товки и кончая нанесением надписей, затрачивается около 40-50 ч, а на сушку естественным способом уходит 200 ч. Искусственная сушка при температуре 60°С сокращает высыхание каждого слоя грунтовки, шпатлевки, эмали, краски с 20-24 ч до 2-3 суток, что позволяет сократить время полного окрашивания вагона до 2-3 суток вместо 8-10.

Для искусственной сушки вагонов применяют стационарные тупи­ковые и проходные камеры с конвективным, терморадиационным или комбинированным способом нагрева, а также передвижные порталь­ные терморадиационные установки.

На рис. 2.18 показана конвективная сушильная камера 3с паро­вым обогревом, оборудованная створчатыми раздвижными дверями.

Рис. 2.18. Конвективная сушильная камера

Два агрегата 1подают воздух, подо­гретый паровыми калориферами, внутрь камеры по воздуховодам 2. Холодный воздух отсасывается че­рез каналы 5, уложенные вдоль про­дольных стен. В камере установле­ны паровые трубчатые нагрева­тельные элементы4для прогрева стен с целью дополнительной акку­муляции тепла. Бывают конвектив­ные камеры с газовым или другим нагревом.

Во всех терморадиационных су­шильных камерах и установках инфра­красные лучи исходят от источни­ков (панелей) излучения, разме­щенных внутри камеры. Эти источни­ки могут питаться любым высокотем­пературным носителем, способным нагреть их до температуры 400-500°С.

Излучающими панелями служат стальные коробки с газовыми горел­ками или трубчатыми нагревательными элементами, а также трубчатые электронагреватели с металлическими рефлекторными отражателями.

Примером комбинированной терморадиационно-конвективной ка­меры может служить камера, где сушка происходит за счет инфрак­расного излучения газовых панелей и нагнетания горячей смеси про­дуктов сгорания и воздуха в камеру с помощью вентилятора.

На вагоноремонтных заводах нашли применение терморадиационные сушильные камеры и портальные установки с трубчатыми электронагре­вателями. Терморадиационная передвижная портальная установка для сушки цельнометаллических пассажирских вагонов состоит из портала 6 (рис. 2.19), механизма передвижения 7, нагревательных панелей 5, венти­ляционных каналов4и вентилятора2.Загазованный воздух выбрасывает­ся в короб3.Управление установкой осуществляется с пульта1.

Нагревательные панели размещены на внутренней стороне боко­вых стенок портала. Они представляют собой металлические плоские каркасы, на которых закреплены вертикальными рядами параболи­ческие полированные алюминиевые отражатели. В отражателях уста­новлены трубчатые электронагреватели. Со стороны нагревателей кар­касы панелей изолированы листовым асбестом. Каждый электро­нагреватель состоит из металлической трубки, внутри которой поме­щена нихромовая спираль. Концы спирали соединены с контактными шпильками, выходящими с обеих сторон трубки через изоляторы. Полость трубки заполнена периклазом — электроизоляционным, жа­ропрочным и теплопроводным минералом.

Рис. 2.19. Термо радиа­ционная сушильная установка для пассажирских вагонов

Направление потока нагретого воздуха идет снизу вверх, поэтому при одинаковом нагреве панелей верхний пояс вагона будет всегда нагреваться значительно сильнее нижнего. С учетом этого предусмотрен раз­личный нагрев панелей по высоте. В ре­зультате получаются три температурные зоны: нижняя 420°С, средняя 250°С (учиты­вается наличие оконных проемов), верхняя 350°С. При удалении панелей от окрашен­ной поверхности на 350—400 мм обеспечи­вается нужная температура на боковых сте­нах вагона 65-80°С.

Сушка вагонов происходит за несколь­ко проходов. При передвижении вагона

температура поверхности кузова постепенно повышается. Время вы­сыхания одного слоя эмали составляет 45-50 мин за шесть проходов установки, шпатлевки — 90-120 мин.

Охрана труда при окрашивании и нанесении покрытий. Ок­расочные работы следует выполнять в окрасочных (малярных) цехах, отделениях, участках, на специальных установках, в камерах или на площадках, оборудованных принудительной вентиляцией (местной и приточно-вытяжной) и средствами пожарной техники.

Особенно эффективной вентиляция должна быть при использовании лакокрасочных материалов на сополимере винилхлорида с винилацетатом и перхлорвиниловых. Предельно допустимая концентрация паров раство­рителей в помещениях, где работают люди, не должна превышать: для бен­зина, керосина, скипидара 300 мг/м 3 , ацетона 200 мг/м 3 , сольвента 100 мг/м 3 , ксилола 50 мг/м 3 , трихлорэтилена 10 мг/м 3 .

Допускается окрашивать вагоны непосредственно на местах сборки и ремонта по технологическому потоку без устройства специальной венти­ляции. При этом окрасочные работы нужно проводить, когда другие рабо­ты не производятся, проветривать помещения при помощи принудитель­ной вентиляции, применять средства защиты органов дыхания. Малярные работы внутри пассажирских вагонов выполнять при включенной вагон­ной вентиляции или использовать индивидуальную вытяжную установку.

В окрасочных помещениях следует пользоваться лампами элект­рического освещения в герметичной и взрывобезопасной арматуре. Внутри вагона— применять светильники напряжением 12 В.

Применяемые лакокрасочные материалы должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий и иметь сертифи­кат. На каждой емкости с лакокрасочным материалом должна быть наклеена бирка с наименованием и обозначением материала, с указа­нием наличия свинца и других опасных веществ.

Организация технического контроля и управление качеством продукции

Качество продукции — важнейший показатель работы предприя­тия. Под качеством продукции понимают совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные по­требности в соответствии с назначением.

Качество ремонта вагона определяется обеспечением бесперебой­ности его работы в эксплуатации и прежде всего, в безопасности движения. Общие для всех частей вагонов показатели качества — долговечность, надежность, ремонтопригодность и экономичность в эксплуатации после ремонта. Качество продукции не является ее не­изменным свойством. Оно определяется уровнем техники производ­ства и повышением требований со стороны потребителей.

В настоящее время внедряется система качества на основе госу­дарственных стандартов серии ГОСТ Р ИСО 9000, проводятся работы в системе сертификации на федеральном железнодорожном транс­порте (ССФЖТ), создан Регистр сертификации, который обеспечива­ет разработку основополагающих документов ССФЖТ по сертифика­ции систем качества и производств, введение требований в документы об использовании начиная с 1 января 2004 года обязательной серти­фикации систем качества и производства в подведомственных орга­низациях и предприятиях Дирекции заводов по капитальному ремонту и строительству грузовых и пассажирских вагонов «Вагонреммаш», предусматривающей оценку соответствия сертификации и сертифика­цию системы качества или производства.

Разработаны Правила сертификации, которыми установлены цели, основные принципы, структура, общие правила процедуры сертифи­кации и аккредитации, а также иные аспекты функционирования си­стемы сертификации.

Введение в действие Правил не отменяет действующие процедуры и условия приемки, эксплуатации, ремонта, импорта, поставок по экспорту, а также документы, разрешающие эксплуатацию железно­дорожных технических средств, выпущенных до введения в действие настоящих Правил.

Показатели качества продукции указаны в стандартах (ГОСТах), технических условиях, правилах технической эксплуатации, правилах ремонта, чертежах и технологических процессах. Продукция, имеющая отклонения от этих показателей, считается бракованной. Стандарты — это база обеспечения необходимого качества продукции на всех этапах его формирования. В них определены обязательные требования к каче­ству каждого изделия, основанные на учете и анализе передового оте­чественного и зарубежного опыта вагоностроения и вагоноремонтного производства. Сложность и многообразие технических процессов при ремонте вагонов и изготовлении запасных частей вызывают необходи­мость в неослабном техническом контроле на каждом этапе производ­ства. Технический контроль производства — планомерная система организационно-технических мероприятий по соблюдению требований, предъявляемых к выпускаемым из ремонта вагонам и их частям, а также по систематическому повышению их качества. Главная задача технического контроля — своевременное выявление брака и устранение причин его возникновения. Основные функции органов технического контроля в вагоноремонтном произ­водстве следующие: контроль за качеством поступающих на завод запасных частей, металлов, лесоматериалов и других основных и вспомогательных материалов; внутрицеховой пооперационный конт­роль за соблюдением установленного технологического режима, межцеховая, а иногда и межоперационная приемка; проверка каче­ства и комплектности выпускаемой продукции; систематический кон­троль за состоянием оборудования, машин, инструмента, контрольно­измерительных приборов; участие в разработке и проведении меро­приятий по предупреждению и выявлению причин брака; учет брако­ванной продукции; изучение поступающих рекламаций (претензий) от заказчиков на направленную предприятием продукцию и принятие соответствующих мер; разработка методов контроля, обеспечиваю­щих сравнимость и надежность показателя качества. Контроль за качеством ремонта вагонов в депо осуществляют мастера и бригади­ры, руководитель депо и приемщики вагонов.

Отремонтированные вагоны сдают приемщику вагонов МПС на­чальник депо, его заместитель, старший мастер, а при их отсутствии при круглосуточной работе депо — сменный мастер. На каждый отремонтированный вагон составляют акт формы ВУ-36, который подписывают начальник депо (или его заместитель) и приемщик ва­гонов.

Для осуществления контроля за качеством продукции на вагоно­ремонтных заводах имеется отдел технического контроля (ОТК), подчиненный непосредственно начальнику завода. Начальник ОТК и главный инженер завода несут ответственность за качество выпуска­емой продукции.

Для учета и контроля производственной деятельности предприятия ведут журналы испытаний, лабораторных анализов и прочих техни­ческих записей.

Структура и штаты ОТК определяются объемом и технологией производства. На вагоноремонтных заводах ОТК возглавляет началь­ник отдела, который назначается и освобождается приказами МПС. В цехах завода имеются старшие контролеры, подчиненные начальнику ОТК. Наличие ОТК не снимает ответственности с руководителей цехов и участков (мастеров и бригадиров) за выпуск недоброкаче­ственной продукции.

Качество ремонта вагонов и деталей предварительно проверяют при сборке и окончательно — после ремонта вагона.

По этапам процесса ремонтного производства контроль качества подразделяют на входной (для материалов, запасных частей), опера­ционный (после выполнения каждой операции) и приемочный; по полноте охвата контролем — на сплошной, выборочный, периодичес­кий, инспекционный. По времени организации и проведения отличают планово-периодический, внеплановый, внезапный и повторный конт­роль. Кроме того, существует сквозной контроль, когда проверку проводят по всей технологической линии ремонта или изготовления детали, сборки узла.

При этой системе главная цель работы ОТК—выяснение причин де­фектов и способов их своевременного предупреждения. Для осуществле­ния такой системы необходимо внедрять прогрессивную технологию про­изводства, тщательно отрабатывать техническую документацию, содер­жать в исправном состоянии оборудование и контрольно-измерительные приборы, поддерживать высокую культуру производства.

Работники ОТК, обнаружив хотя бы одну неисправную деталь, прекращают дальнейшую приемку и возвращают всю партию испол­нителям. Руководителям предприятия запрещается разрешать приемку продукции, изготовленной с отклонениями от технических условий и чертежей. Вторично предъявлять продукцию ОТК можно лишь с раз­решения начальника цеха. Если обнаружено отклонение продукции от норм при приемке во второй раз, то начальник цеха должен написать объяснение. Разрешение на предъявление продукции ОТК в третий раз может дать только директор завода. Окончательную приемку от­ремонтированного подвижного состава осуществляют начальник ва­гоносборочного цеха, начальник ОТК завода и инспектор-приемщик МПС с оформлением уведомления формы ВУ-36, на основании ко­торого вагоны снимают с учета неисправных и направляют в эксплу­атацию без захода в депо приписки.

В помощь производству создана заводская лаборатория, которая осуществляет: контроль за качеством исходных материалов и провер­ку соответствия их требованиям ГОСТов и технических условий; наблюдение и контроль за экономным расходованием материалов и использованием отходов производства.

На вагоноремонтных предприятиях применяются различные по характеру и назначению способы технического контроля. В зависи­мости от стадии технологического процесса производства методы технического контроля классифицируются по следующим признакам: по способу контроля: визуальный, заключающийся в наружном ос­мотре деталей и узлов; геометрический — проверка размеров и от­клонений от них, предусмотренных чертежами; качественный — про­верка признаков, характеризующих качество материалов и изделий (например, твердости, химического состава, магнитных свойств); специальный — когда объект подвергается специальным испытаниям (например, на прочность, герметичность и т.п.);

по времени выполнения контроля: предварительный — проверка материалов перед обработкой или деталей и узлов перед сборкой; контроль первой детали — проверка соответствия детали чертежам или техническим условиям перед запуском в производство партии; промежуточный (операционный), который осуществляется на опреде­ленной стадии изготовления партии; групповой — контроль после выполнения нескольких операций; окончательный — проверка годно­сти законченных изделий. Окончательному контролю подвергаются детали и узлы перед отправкой их на склады или в другие цехи;

по месту выполнения контроля: стационарный, который осуществ­ляется на постоянном месте или на открытом пункте; летучий (сколь­зящий), который осуществляется контролем, обслуживающим не­сколько рабочих мест;

по количественному охвату объектов контроля: сплошной, когда проверяются все предъявленные изделия; выборочный, когда из каж­дой партии проверяется определенный процент изделий (деталей). При обнаружении хотя бы одного дефекта изделия отбирается повторная проба в том же количестве.

Одним из наиболее действенных методов контроля является само­контроль. К числу передовых методов технического контроля отно­сится статический контроль. Это научно обоснованный контроль в ходе изготовления изделий с графическим или табличным показом результатов измерения, который позволяет предвидеть вероятность появления брака до его образования. Статические методы контроля основаны на положении теории вероятностей и математической ста­тистики. Они применяются в следующих направлениях: статичес­кий анализ; приемный контроль; предупредительный (текущий) контроль.

Статический анализ позволяет исследовать производственный про­цесс статическими методами, дать оценку технологическому процес­су для того, чтобы установить закономерности изменения размеров деталей в процессе их обработки. Цель приемного контроля — выбо­рочная проверка годности изделий. Предупредительный контроль зак­лючается в периодической по разработанному и утвержденному гра­фику проверке качества продукции путем отбора проб или с выявле­нием на этой основе и устранением отклонений от нормального хода технологических процессов еще до того, когда эти отклонения могут привести к браку.

Статический метод основывается на выборочном контроле неболь­шого числа проб, по свойствам которых судят о состоянии всей партии продукции.

Метрологическое обеспечение предприятий вагонного хозяйства

Метрологическое обеспечение производства включает в себя ком­плекс организационно-технических мероприятий, направленных на повышение качества ремонта и технического обслуживания вагонов, обеспечение безопасности движения поездов и безопасных условий труда, достоверности учета материальных ценностей и энергетических ресурсов.

С 1-го июня 1993 г. введен в действие Закон Российской Феде­рации «Об обеспечении единства измерений», в котором определены новые основные понятия и термины в области метрологии:

метрологический контроль и надзор — деятельность, осуществля­емая органом государственной метрологической службы или метро­логической службой юридического лица в целях проверки соблюде­ния установленных метрологических правил и норм;

поверка средств измерений — совокупность операций, выполня­емых органами государственной метрологической службы, с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений уста­новленным техническим требованиям;

калибровка средств измерений — совокупность операций, выпол­няемых с целью определения и подтверждения действительных значе­ний метрологических характеристик и пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологи­ческому контролю и надзору;

сертификат об утверждении типа средств измерений — документ, выдаваемый уполномоченным на то государственным органом, удо­стоверяющий, что данный тип средств измерений утвержден в поряд­ке, предусмотренном действующим законодательством, и соответ­ствует установленным требованиям;

аккредитация на право поверки средств измерений — официальное признание уполномоченным на то государственным органом полно­мочий на выполнение поверочных работ;

лицензия на изготовление (ремонт, продажу, прокат) средств из­мерений — документ, удостоверяющий право заниматься указанными видами деятельности, выдаваемый юридическим и физическим лицам органом государственной метрологической службы;

сертификат о калибровке — документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средств измерений, который выдается органи­зацией, осуществляющей калибровку.

Основными задачами метрологического обеспечения производ­ства (МОП) являются: контроль за изготовлением, техническим со­стоянием, применением и ремонтом средств измерений и соблюдени­ем метрологических правил, требований и норм; проведение анализа состояния измерений, разработка на его основе и осуществление мероприятий по совершенствованию метрологического обеспе­чения, участие в разработке и выполнении заданий, предусмотренных программами метрологического обеспечения производства; установ­ление рациональной номенклатуры измеряемых параметров и опти­мальных норм точности измерений при ремонте и техническом обслу­живании узлов и деталей вагонов, изготовлении запасных частей; проведение работ по разработке и внедрению современных методик выполнения измерений и средств измерений, испытаний и контроля, установлению рациональной номенклатуры применяемых средств из­мерений и средств поверки; внедрение государственных стандартов и другой НТД по метрологии, разработка и внедрение стандартов пред­приятия, программ аттестации испытательного оборудования; прове­дение метрологической экспертизы технической и технологической документации; поверка средств измерений и метрологическая аттес­тация не стандартизованных средств измерений (НСИ), разрабатыва­емых и изготовляемых в день; аттестация испытательного оборудова­ния; аттестация методик выполнения измерений; обеспечение изме­рений и испытаний ремонтируемых узлов и деталей вагонов, а также параметров вагонов при эксплуатации.

Решение задач метрологического обеспечения осуществляют под­разделения вагонного депо под методическим руководством и при непосредственном участии в работах ответственного за метрологи­ческое обеспечение производства.

Общее руководство и ответственность за метрологическое обеспече­ние производства на предприятии возлагается на главного инженера.

Комплексное решение всех задач является необходимым услови­ем для достижения основной цели метрологического обеспечения производства на предприятии — повышения качества выпускаемой продукции и эффективности управления производством.

Ведомственная метрологическая служба, являясь частью единой метрологической службы страны, осуществляет комплекс работ по обеспечению единства и требуемой точности измерений, выполняе­мых на предприятиях и в организациях министерства и направленных на ускорение технического прогресса, повышение эффективности производства и улучшение качества выпускаемой продукции. Типо­вые положения, утвержденные Госстандартом, предусматривают: построение ведомственной метрологической службы как системы с центральным руководством, с четкой регламентацией задач отдель­ных ее звеньев и функциональных связей между ними.

Головные и базовые организации метрологической службы опре­деляются министерством по согласованию с Г осстандартом из числа ведущих научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических организаций.

Головная организация метрологической службы осуществляет научно-методическое руководство базовыми организациями, коорди­нируя их работу, прикрепляет предприятия министерства к базовым организациям для метрологического обслуживания.

За базовыми организациями закреплена определенная номенклату­ра продукции, для разработки, производства, испытания и эксплуата­ции которой и ставится задача поддержания метрологического обес­печения на должном уровне.

Основной задачей ведомственной метрологической службы МПС является обеспечение на железнодорожном транспорте единства и точности измерений как важного средства ускорения технического прогресса, обеспечения высокого качества ремонта и обслуживания подвижного состава и других технических средств транспорта, безо­пасности движения поездов, безопасных условий труда, правильного учета материальных ценностей. Задачи ведомственной метрологичес­кой службы МПС, ее структура определены «Положением о метроло­гической службе Министерства путей сообщения» № ЦТех/4691 (РД 32-06-89).

Метрологическая служба МПС состоит из: службы главного метролога МПС;

ответственных за метрологическое обеспечение подотрасли и уп­равлений МПС;

головных организаций метрологической службы МПС (ВНИИЖТ); базовых организаций метрологической службы МПС, в том числе в вагонном хозяйстве — ПКБ ЦВ, исполнительным органом которого является отдел стандартизации и метрологии;

головных организаций метрологической службы железных дорог; метрологических служб научно-производственных или производ­ственных объединений промышленного железнодорожного транс­порта;

метрологических служб предприятий, проектно-конструкторских, научно-исследовательских и других организаций и учреждений.

На метрологическую службу депо возлагаются следующие основ­ные обязанности:

проверка состояния измерений и подготовка предложений по их совершенствованию;

внедрение стандартов и отраслевой нормативно-технической доку­ментации, регламентирующей вопросы метрологического обеспече­ния;

организация и проведение метрологической экспертизы докумен­тации, разрабатываемой в депо;

участие в работах по установлению рациональной номенклатуры измеряемых параметров, оптимальных норм точности измерений, на­значении средств и методик выполнения измерений, обеспечивающих достоверный контроль и управление технологическими процессами, контроль и испытания узлов и деталей вагонов после ремонта, а так­же обеспечения безопасности труда, охраны окружающей среды и рационального использования материалов и природных ресурсов;

участие в разработке нормативно-технических документов по воп­росам метрологического обеспечения, разработка в необходимых случаях методик выполнения измерений, средств измерений, испыта­ний и контроля;

разработка программ и методик аттестации нестандартизованных средств измерений и испытательного оборудования, участие в аттес­тации испытательного оборудования, проведение аттестации разраба­тываемых для нужд предприятия нестандартизованных средств изме­рений, испытаний и контроля;

ведение оперативного учета средств измерений, испытательного и по­верочного оборудования, создание обменного фонда средств измерений;

составление графиков поверки средств измерений, согласование их с поверяющими организациями, утверждение и обеспечение сво­евременного представления средств измерений на поверку;

организация и проведение поверки и ремонта средств измерений; составление заявок на образцовые средства измерений, участие в определении потребности подразделений предприятия в рабочих сред­ствах измерений, испытательного и поверочного оборудования, со­гласование сводных заявок на приобретение средств измерений, уча­стие в оформлении актов на списание средств измерений;

участие в анализе причин нарушения безопасности движения по­ездов, безопасности труда, нарушении технологических режимов ремонта и технического обслуживания вагонов, брака продукции, непроизводительного расхода сырья, материалов, энергии, топлива и других потерь производства, связанных с состоянием средств изме­рений и контроля;

изучение эксплуатационных свойств измерений и направление материалов по итогам этой работы вышестоящей организации метро­логической службы.

Метрологической службе предоставляется право: давать руководителям подразделений обязательные для исполне­ния предписания об устранении выявленных нарушений и об изъятии средств измерений не пригодных к применению;

вносить предложения руководству об отмене изданных предприя­тием нормативно-технических документов, распоряжений и указаний, противоречащих действующему законодательству, государственным стандартам и отраслевым нормативным документам;

получать от руководителей структурных подразделений материалы и сведения, необходимые для выполнения обязанностей, возложен­ных на метрологическую службу;

вносить предложения руководству о принятии мер в отношении лиц, допустивших нарушение метрологических правил;

вносить предложения о поощрении работников метрологической службы, добившихся высоких показателей в работе.

Ведомственный метрологический контроль предприятий вагонного хозяйства осуществляется методом комплексных проверок, проводи­мых департаментом вагонного хозяйства, базовой организацией мет­рологической службы (ПКБ ЦВ МПС), службами вагонного хозяй­ства железных дорог и самими предприятиями по годовым планам-графикам. К метрологическим подразделениям предприятий вагонного хозяйства относятся лаборатории и участки контрольно­измерительных приборов (КИП) и контрольно-поверочные пункты (КПП), которые создаются для ремонта, ведомственной поверки и аттестации нестандартизованных средств измерений и общепромыш­ленного назначения. Метрологические подразделения могут обес­печивать ремонт и поверку средств измерений не только собствен­ного предприятия, но и других прикрепленных. В этом случае пред­приятие является базовым органом ведомственной метрологической службы.

Решение о создании метрологического подразделения на предпри­ятии принимает базовая метрологическая организация ПКБ ЦВ МПС после тщательного технико-экономического анализа целесообразнос­ти такого мероприятия. Регистрацию метрологических подразделений по ремонту и поверке средств измерений общепромышленного назна­чения проводит территориальный орган Госстандарта РФ в срок не более одного месяца со дня получения письменного заявления от предприятия. После проверки достоверности сведений, указанных в заявлении, орган Госстандарта РФ составляет акт установленной формы с выводами о возможности выполнения предполагаемых ра­бот. Разрешение оформляется выдачей предприятию регистрационно­го удостоверения на право ремонта или поверки средств измерений.

Разрешение на выполнение работ по ремонту и поверке не стан­дартизованных средств измерений узкоотраслевого специального назначения выдает изложенным выше порядком служба вагонного хозяйства управления дороги или Дорожная измерительная лаборато­рия (ДИЛ) также по письменному заявлению предприятия. Регистра­ционные удостоверения имеют срок действия 5 лет, после чего про­водится перерегистрация.

Метрологическая служба подразделений вагонного хозяйства вы­полняет следующие функции: осуществляет координацию и методи­ческое руководство работами, направленными на обеспечение един­ства и требуемой точности измерений, выполняемых на различных производственных участках предприятий; анализирует причины нару­шения технологических режимов, появления брака, непроизводитель­ных расходов сырья, материалов, энергии и других производствен­ных потерь, связанных с состоянием средств измерений, испытаний и выполнением контрольно-измерительных операций.

Группы, ремонтирующие средства измерений, должны обеспечить организацию и проведение ремонтно-юстировочных, хозяйственных и вспомогательных работ для нужд метрологических подразделений депо. Эти группы должны устанавливать связь с предприятиями, ре­монтирующими средства измерений, а также с производственными подразделениями и отделом снабжения депо по вопросам изготовле­ния и приобретения запасных частей для ремонта средств измерений.

Группа поверки средств измерений осуществляет ведомственную поверку всех видов средств измерений, имеющихся в депо, как сво­ими силами, так и организацию их поверки в территориальных орга­нах Госстандарта и дорожных метрологических службах. Эта группа должна поддерживать постоянную связь с органами Г осстандарта по вопросам, связанным с обеспечением поверки средств измерений, разработкой и согласованием графиков поверки; планировать и обес­печивать работу по расширению номенклатуры поверяемых в депо средств измерений; выполнять особо точные измерения по заявкам подразделений депо; рассматривать и выдавать заключения на разра­батываемые в депо методические указания по поверке и аттестации нестандартизованных средств узкоотраслевого назначения; разраба­тывать и представлять в территориальные органы Г осстандарта мате­риалы на право проведения поверки средств измерений.

На группу метрологического надзора за средствами измерений и метрологического обеспечения производства возлагается: контроль за правильностью монтажа, установки, состоянием и использованием средств измерений в депо, за своевременностью их поверки; провер­ка внедрения и соблюдения требований стандартов, инструкций и т.п.; организация и проведение совместно с другими подразделениями депо работ по выявлению фактов нарушения технологических режи­мов, брака ремонта вагонов, их узлов и деталей, непроизводительно­го расходования сырья и материалов, энергии, а также других недо­статков, являющихся следствием неправильного выбора и применения или неисправности средств измерений.

Указанная группа должна анализировать состояние метрологичес­кого обеспечения производства и разрабатывать мероприятия по его улучшению; разрабатывать годовые и перспективные планы метроло­гического обеспечения производства; подготавливать и представлять их в службу обеспечения производства.

Группа разработки, внедрения и метрологической аттестации нестандартизованных средств измерений, новой измерительной и ис­пытательной техники разрабатывает и внедряет новые средства изме­рений узкоотраслевого назначения, методики выполнения измерений, метрологической аттестации и поверки этих средств измерений. Эта группа осуществляет разработку методик аттестации испытательной техники и ее проведение; участвует в приемке импортных и других новых средств измерений, поступающих в депо, в необходимых слу­чаях производит аттестацию и разработку методик на их поверку или аттестацию.

Группа метрологической экспертизы конструкторской, технологи­ческой и другой нормативно-технической документации обеспечивает проведение метрологической экспертизы указанной документации на средства измерений, в том числе узкоотраслевого назначения, разра­батываемые в депо. Эта группа рассматривает и подготавливает зак­лючения на проекты нормативно-технической документации по метро­логическому обеспечению производства, разрабатываемой Госстан- дартом, базовой организацией метрологической службы вагонного хозяйства (ПКБ ЦВ), другими организациями и предприятиями желез­нодорожного транспорта.

Группа учета, хранения и выдачи средств измерений ведет техни­ческий учет средств измерений, обеспечивает их хранение в соответ­ствии с требованиями стандартов, технических условий или указаний, содержащихся в сопроводительной документации. Эта группа обес­печивает создание обменного (прокатного) фонда средств измерений, ведет учет приема их на поверку и ремонт.

Метрологическая служба депо является самостоятельным произ­водственным подразделением, которое создается по приказу началь­ника депо при согласовании с дорожной измерительной лаборатори­ей и территориальными органами Г осстандарта РФ.

Создаваемые в депо лаборатории КИП или КПП по поверке и ремонту средств измерений регистрируют в территориальных органах Г осстандарта. Право на поверку и ремонт средств измерений предо­ставляется депо в том случае, если лаборатории КИП или КПП обес­печены:

помещениями, позволяющими выполнять поверочные работы;

необходимым числом аттестованных образцовых средств измере­ний и поверочных установок;

квалифицированными кадрами специалистов по ремонту и повер­ке средств измерений;

технической документацией (стандартами, инструкциями, методи­ческими указаниями, графиками периодичности поверки, поверочны­ми схемами).

Если депо не получит право на ремонт и поверку средств измере­ний, оно должно заключить договор с дорожно-измерительной лабо­раторией или территориальными органами Г осстандарта на проведе­ние указанных работ.

Средства измерений, применяемые при ремонте вагонов, разделя­ются на четыре основные группы: меры, калибры, универсальные приборы и инструменты; специальные средства измерений — калиб­ры, линейки, штанген-инструмент и микрометрический инструмент — называются измерительным инструментом.

Меры с постоянным значением — средства измерений, воспроиз­водящие единицу измерения либо ее краткое значение. Меры с пере­менным значением — меры, воспроизводящие любые кратные значе­ния единицы измерения в определенных пределах.

Калибры — бесшкальные измерительные инструменты для контро­ля отклонений размеров, формы и положения поверхности деталей без определения числового значения измеряемой величины.

Универсальные средства измерений — инструменты и приборы, позволяющие определить значение контролируемой величины в опре­деленном интервале ее значений. По конструктивным признакам уни­версальные инструменты и приборы делятся на:

штриховые инструменты, снабженные нониусом (штанген-инстру- менты и универсальные угломеры);

микрометрические инструменты, основанные на применении мик­ропар (микрометры, микрометрические нутромеры, глубиномеры, и др.);

рычажно-механические приборы, которые подразделяются на: соб­ственно рычажные приборы (миниметры и др.); зубчатые приборы (индикаторы часового типа); рычажно-зубчатые приборы (микромет­ры); рычажно-оптические приборы (оптиметры); оптические приборы (длинномеры, проекторы); манометры всех типов — показывающие, самопишущие и дистанционные; электрические приборы различного назначения.

Специальные средства измерений — измерительные средства, предназначеные для контроля конкретных изделий с высокой произ­водительностью и точностью.

Кроме того, все средства измерений подразделяются на стандар­тизованные и нестандартизованные.

К стандартизованным средствам измерений относятся приборы и инструменты, изготовляемые приборостроительной промышленностью по техническим условиям, установленным стандартами, и подлежа­щие государственным испытаниям. Примером таких средств измере­ний могут служить расходомеры, электрические приборы, маномет­ры, гири, тахометры, счетчики оборотов, весоизмерительные при­боры, линейно-угловые средства измерений, выпускаемые промыш­ленностью, и т.д.

К нестандартизованным средствам измерений относятся меры, Измерительные приборы, преобразователи и установки, изготавлива­емые в единичном экземпляре или разовой партии и не предназначен­ные для серийного или массового производства. Нестандартизован- ные средства измерений взамен государственных испытаний подвер­гают метрологической аттестации.

Нестандартизованные средства измерений подразделяются на средства измерений общеотраслевого и узкоотраслевого назначения. К средствам измерений общеотраслевого назначения относятся средства измерений, разрабатываемые и изготовляемые для использования в пределах отрасли или ряда смежных по своим задачам отраслей.

Средствами измерений узкоотраслевого назначения являются средства измерений, разрабатываемые и изготовляемые для продол­жительного и многократного применения в пределах предприятия или на ряде смежных по тематике предприятий.

Опыт ремонта вагонов показывает, что, несмотря на увеличение производства стандартизованных средств измерений общепромыш­ленного назначения, внедрение нестандартизованных средств измере­ний имеет массовый характер и является закономерным явлением в практике метрологического обеспечения. Во многих случаях эти сред­ства измерений являются основными, рассчитанными на получение надежной измерительной информации при проведении измерений уз­лов и деталей вагонов. К таким средствам измерений относятся раз­личные шаблоны для измерения автосцепок, колесных пар, тележек, буксового узла, автотормозов, приспособления и стенды, использу­емые при ремонте электрического, дизельного, холодильного и дру­гого оборудования вагонов.

Большинство из перечисленных средств измерений предназначает­ся для проверки конкретных параметров узлов и деталей вагонов. Недостающие средства допускается разрабатывать и изготовлять си­лами вагонных депо.

Система метрологического надзора за средствами измерений пред­ставляет собой комплекс правил, положений и требований техничес­кого, экономического и правового характера, определяющих органи­зацию и порядок проведения работ по проверке, ревизии и экспертизе средств измерений.

Важнейшей формой государственного надзора за измерительной техникой являются поверки средств измерений для установления их метрологической исправности — первичные, периодические, внеоче­редные и инспекционные.

Первичную поверку производят при выпуске нового или отремон­тированного средства измерений, периодическую — в процессе его эксплуатации или хранения через определенное время. Межповероч- ные интервалы надо устанавливать с таким расчетом, чтобы обеспе­чить метрологическую исправность средств измерений в периоды между поверками.

Внеочередные поверки выполняют до наступления срока очередной периодической поверки в случаях: необходимости подтверждения исправ­ности средства измерений; повреждения поверительного клейма, пломбы или утраты документов, подтверждающих прохождение периодической поверки; ввода средств измерений в эксплуатацию после хранения, в те­чение которого не проведена периодическая поверка в связи с требовани­ями консервации; проведения работ по корректированию межповерочных интервалов; ввода в эксплуатацию средств измерений зарубежного про­изводства; ввода средств измерений в эксплуатацию после транспорти­ровки, возвращения из ремонта.

Инспекционная поверка средств измерений проводится при метро­логической ревизии. Цель поверки — определить исправность средств измерений, выпускаемых после изготовления или ремонта и находящихся в обращении.

Все работы, связанные с поверкой средств измерений, выполняет специальная группа поверки, которая является структурным подраз­делением метрологической службы депо. Эта группа осуществляет своими силами ведомственную поверку всех средств измерений, имеющихся в депо, а также организует их поверку в территориальных органах Г осстандарта и дорожных лабораториях. Г руппа должна раз­рабатывать графики поверки и контролировать их выполнение, плани­ровать и обеспечивать работы по расширению номенклатуры поверя­емых в депо средств измерений, рассматривать и выдавать заклю­чения на разрабатываемые в депо методические указания по поверке и аттестации нестандартизованных средств измерений, разрабатывать и представлять в территориальные органы Г осстандарта материалы на право проведения поверки.

Одним из наиболее важных вопросов деятельности группы повер­ки является установление и соблюдение межповерочных интервалов (периодичности поверок). При определении периодичности поверок учитывают точность измерений, достигаемую с помощью данного средства, интенсивность использования, частоту смены режимов и условий, в которых работает данное средство. Для правильного пла­нирования поверок необходимо также иметь сведения о количестве ремонтируемых и примерном поступлении новых средств измерений За рассматриваемый период.

Результаты поверок оформляют составлением протоколов, внесе­нием отметок в паспорта или выдачей аттестатов (на образцовые средства измерений — свидетельств). Аттестаты, как правило, выда­ют на те средства измерений, при пользовании которыми необходимо учитывать погрешность показаний. На точные средства измерений ставят поверочное клеймо. Оттиск клейма делается на мастичной или металлической пробке, закрывающей доступ внутрь средства измере­ний, или на пломбе, установленной так, чтобы нельзя было открыть механизм без ее повреждения. Оттиск клейма можно наносить также краской на корпус или стекло измерительного прибора и в паспорта линейно-угловых средств измерений. Паспорта, аттестаты и свиде­тельства хранятся у главного метролога (инженера-метролога) депо.

К проведению поверки допускают лиц, имеющих специальную метрологическую подготовку.

Поверки нестандартизованных средств измерений проводят работ­ники, аттестованные комиссией депо или службы вагонного хозяй­ства.

Работники, производящие ремонт, наладку и юстировку средств измерений, не имеют права выполнять их поверку. В отдельных слу­чаях по решению территориального органа Г осстандарта оно может быть предоставлено после соответствующей метрологической подго­товки лицам, осуществляющим ремонт этих средств только для нужд депо.

Численность поверителей определяют с учетом количества поверя­емых средств, периодичности поверок и норм времени на их выпол­нение.

При поверке средств измерений узкоотраслевого назначения выполняются следующие основные операции: внешний осмотр; проверка взаимодействия частей приборов и приспособлений; про­верка контрольных размеров шаблона; определение метрологичес­ких характеристик (шероховатость, взаимное положение измери­тельных поверхностей, ширина и глубина штрихов шкалы и т.д.), влияющих на точность измерений приборов или приспособления; определение погрешности показаний. В процессе внешнего осмот­ра проверяют комплектность средств измерений по документации, выявляют на рабочих поверхностях деталей вмятины, изгибы, за­диры, следы коррозии и другие дефекты, искажающие показания. Взаимодействие частей приборов и приспособлений проверяют оп­робованием. Обращают внимание на состояние шарнирных соеди­нений (подвижные части должны перемещаться свободно и без заеданий), проверяют крепление заклепок, штифтов, болтов, винтов.

Контрольные размеры шаблонов, определяющие геометрию, со­стояние (износ) и положение рабочих поверхностей контролируемых деталей, проверяют с помощью образцовых средств измерений обще­промышленного назначения и контрольных шаблонов. В качестве образцовых применяются меры длины и наборы принадлежностей к ним, лекальные и поверочные угольники, поверочные плиты, наборы щупов, микрометры гладкие и рычажные, нутромеры микрометри­ческие и индикаторные, измерительные головки и др. Образцовые средства измерений применять для выполнения практических замеров нельзя.

Метрологические характеристики, влияющие на точность показа­ний прибора, определяют, как правило, при первичной поверке (атте­стации) после изготовления. Если в процессе эксплуатации эти харак­теристики могут изменяться, их контролируют и при периодической поверке.

Погрешность показаний измерительных приборов и приспособле­ний определяют по формуле:

где х— показание поверяемого прибора (приспособления);

Максимальное расчетное значение А не должно превышать допу­стимой погрешности Д_доп, установленной техническими требованиями на данный прибор.

Неразрушающий контроль изделий

Наиболее распространенными дефектами в нагруженных деталях подвижного состава являются усталостные трещины, которые, как правило, развиваются постепенно и в начале развития могут быть совершенно незаметны. Иногда они появляются в недоступных для осмотра местах. Характерным примером являются усталостные тре­щины, возникающие в осях колесных пар под ступицами напрессо­ванных на них колес или под кольцами роликовых подшипников.

Появление усталостных дефектов с возможностью разрушения элементов ставит под угрозу безаварийную эксплуатацию подвижно­го состава. Обеспечение безопасности движения за счет своевремен­ного обнаружения дефектов усталостного происхождения и заводс­ких пороков в ответственных элементах подвижного состава ежегод­но приносит огромный экономический эффект, не говоря уже о сохранении человеческих жизней. Решение этой проблемы достигает­ся современными методами неразрушающего контроля.

Для обнаружения дефектов в изделиях с помощью методов неразру­шающего контроля промышленность выпускает специальные приборы— дефектоскопы. В некоторых случаях с помощью дефектоскопа можно определить форму, размеры дефекта и место его расположения в изделии.

Совокупность методов и приборов для обнаружения дефектов в изделиях без их разрушения составляет основу дефектоскопии.

Классификацией, установленной ГОСТ 18353-79, предусмотрено 10 видов неразрушающего контроля: магнитный, акустический, ка­пиллярный, оптический, радиационный, радиоволновый, тепловой, течеискание, электрический, вихретоковый. Применение этих видов неразрушающего контроля основано на взаимодействии контролиру­емого изделия с электромагнитными и акустическими полями, прони­кающими частицами или веществами.

В вагоностроении и вагонном хозяйстве наибольшее распростра­нение получили следующие методы неразрушающего контроля: визу­альный, капиллярный (проникающих жидкостей), магнитный, элект- роиндукционный (вихревой), ультразвуковой, гамма-лучевой (прони­кающих излучений).

Феррозондовым методом разрешается контролировать тележки грузового вагона в сборе; боковые рамы и надрессорные балки по отдельности; корпус автосцепки, поглощающий аппарат и тяговый хомут; клин тягового хомута и другие детали.

В качестве примера рассмотрим технологию дефектоскопирования боковой рамы и надрессорной балки с помощью феррозондовой установки.

Установка состоит из дефектоскопа ДФ-201 и намагничивающего устройства МСН-10. Дефектоскоп содержит феррозондовый преобра­зователь и электронный блок.

Феррозондовый преобразователь состоит из двух катушек индук­тивности с цилиндрическими сердечниками диаметром 0,25 мм. Ка­тушки установлены так, чтобы сердечники были параллельны. На корпус преобразователя надет защитный колпачок. Феррозондовый датчик, размещенный над дефектом, превращает в электрический сигнал градиент нормальной составляющей поля рассеяния дефекта.

Электронный блок функционально делится на устройство обработ­ки феррозондового преобразователя и систему сбора, хранения и передачи на ПЭВМ собранной информации об объеме контроля.

Проверка надрессорной балки производится в четыре, а боковой рамы — в два приема, поворотом относительно оси. Дефект сопро­вождается отклонением стрелки индикатора и регистрируется по кон­туру, как правило, мелом.

Намагничивающее устройство МСН-10 представляет собой пять электромагнитов постоянного тока, на которые устанавливается рама тележки (без колесных пар). Каждая боковая рама опирается подве­сочной полкой на два смежных полюса двух соосно расположен­ных под боковой рамой электромагнитов. Надрессорная балка намагничивается отдельным электромагнитом. Намагничивание про­изводится в автоматическом режиме. Дефектоскопирование деталей тележки производится методом остаточной намагниченности. Уро­вень намагниченности контролируется с помощью образцовой меры градиента магнитного поля «Градиент М-101», измерение магнитной индукции производится приборами МФ-107, Ф-50, Ф-190 и Ф-191, эталонными образцами являются СО-021, СО-022, СО-023. Устрой­ство МСН-10 дает возможность контролировать от 6 до 20 рам те­лежек в час.

Перемещение феррозондового датчика при сканировании контро­лируемой поверхности необходимо выполнять медленно, с легким нажатием. Направление продольной оси датчика при движении долж­но совпадать с касательной к поверхности на криволинейных участ­ках и с направлением длины зоны — на прямолинейных участках. Не допускаются перекосы датчика, отрыв донышка от поверхности. При попадании загрязнений на донышко датчика его необходимо регуляр­но зачищать. При обнаружении дефектов места их появления обводят­ся по контуру мелом в том случае, если при повторном сканировании подается повторный сигнал с большим градиентом магнитного поля. На узких полосках металла, например, кромке окна боковой рамы тележки, сканирование проводят 2-3 раза в обе стороны. На плоской поверхности рекомендуется зигзагообразное сканирование. Все сиг­налы, подаваемые на дефектоскоп, фиксируются и заносятся в память дефектоскопа.

Если при сканировании обнаружен сигнал регистрации дефекта в виде световой и звуковой индикации для вихретокового и отклонение стрелки прибора для феррозондового дефектоскопирования, оператор должен провести проверку наличия дефекта еще 3-4 раза. Если ря­дом, в пределах 5-10 мм, срабатывание не повторяется, можно пред­положить локальную неоднородность металла и продолжить контроль. В спорных случаях требуется очистить отмеченное место от грязи и проконтролировать его магнитопорошковым методом. Для этого по­сыпают порошок крупнозернистой структуры (ПЖВ-5) на контроли­руемую поверхность и производят проверку дефектоскопом МД 12П. Вид дефекта — газовые поры, непровары, трещины, шлаковые вклю­чения — определяется по его конфигурации.

Визуальному осмотру подвергается вся поверхность боковых рам и надрессорных балок. При этом особое внимание следует обратить на места, где датчиком был подан сигнал, и на качество очистки зон повреждаемости деталей. При наличии загрязнений указанные зоны необходимо очистить скребками или металлической щеткой. Грубые дефекты можно определить по изменению цвета и растрескива­нию краски. Для уточнения наличия дефекта используется лупа с 4-8-кратным увеличением и переносная лампа.

Применение феррозондового метода контроля дисков и гребней цельнокатаных колес также разрешается проводить по методике, ут­вержденной ЦВ МПС.

Вихретоковый метод контроля предназначен для выявления повер­хностных дефектов типа волосовин, усталостных и наклепочных тре­щин на деталях из электропроводящих материалов.

Принцип действия вихретоковых дефектоскопов основан на воз­буждении в контролируемом изделии вихревых токов с помощью вихретокового преобразователя. В качестве преобразователя обычно используются индуктивные катушки, по которым пропускается пере­менный или импульсивный ток, создающий вокруг катушки электро­магнитное поле. При установке преобразователя на металлическую поверхность магнитное поле катушки вызывает в поверхностном слое металла вихревые токи в виде концентрических окружностей, макси­мальный диаметр которых примерно равен диаметру катушки. Вихре­вые токи создают собственное (вторичное) магнитное поле, которое воздействует на параметры преобразователя. По характеру этого воз­действия можно судить о состоянии поверхностного слоя контроли­руемой детали, в том числе о наличии трещины.

Параметры вихревых токов зависят от многих факторов, в том числе от электромагнитных свойств поверхностного слоя контроли­руемого материала, частоты и формы возбуждающего тока. Вихревые токи возбуждаются непосредственно под вихретоковым преобразова­телем, установленным на контролируемую поверхность, и проникают на глубину от долей миллиметра до нескольких миллиметров в зави­симости от частоты возбуждающего тока. Чем выше частота, тем меньше глубина проникновения вихревых токов.

Вихретоковые дефектоскопы отличаются типом преобразователя, частотой и видом возбуждающего тока, способом обработки сигнала, поступившего от преобразователя.

Как и феррозондовый, вихретоковый метод выявления дефектов металлоконструкций, узлов и деталей вагонного оборудования обес­печивает выявление поверхностных нарушений, трещин и т.п. скани­рованием датчика по поверхности изделия. Дефектоскопирование применяется для проверки боковых рам, надрессорных балок, цель­нокатаных колес и автосцепных устройств. Как и для феррозондово­го метода проверке подлежат углы буксового и рессорного проемов, пояс над буксовым проемом, наклонный пояс, отбуртовки окон. Наличие поперечных трещин независимо от размера сопровождается браковкой изделия. Для автосцепок вихретоковому контролю под­вергаются хвостовик со стороны тягового клина и зев автосцепки по контуру. Для выявления трещин и волосовин на образующих и тор­цах стальных цилиндрических роликов целесообразно использование автоматических установок ДТ-411, с помощью которых обеспечива­ется сортировка контролируемых изделий на годные и бракованные. Кроме того, буксовые узлы могут проверяться виброакустическими методами. Более подробно зоны контроля и его методика показаны в приложениях 1 и 2. Особенностями контроля состояния этим методом следует считать выбор преобразователя по диаметру в зависимости от зоны контроля. Толщина неметаллического покрытия изделия не дол­жна превышать 2 мм. Сложности применения вихретоковых дефек­тоскопов дополнительно связаны с шероховатостью контролируемой поверхности. Максимальная величина шероховатости Rzне должна превышать значения 80-100.

Таким образом, для вихретокового и феррозондового методов усматривается определенная общность подходов в отыскании дефек­тов и особенностях пользования.

Методы проникающих жидкостей основаны на способности неко­торых жидкостей проникать в мельчайшие трещины и задерживаться в них при удалении жидкости с поверхности. В состав проникающих жидкостей чаще всего входит керосин.

При люминесцентном методе в керосин добавляют масло МС-20 или МК-22 (10-15%), обладающее способностью светиться (люми- несцировать) в темноте при ультрафиолетовом облучении.

Магнитные методы контроля основаны на принципе измерения распределения магнитных полей в намагниченных деталях, так как в местах нарушения сплошности металла происходит деформация маг­нитного поля, которую можно зафиксировать.

Для повышения эффективности дефектации применяют комбини­рованные методы, например магнитно-люминесцентный. При этом методе проверяемую деталь намагничивают на магнитном дефектос­копе, смачивая в водной суспензии железного крокуса с добавлени­ем люминофора. После смачивания деталь осматривают под ультра­фиолетовыми лучами. Если на поверхности имеется трещина, то проникающий в нее раствор ярко светится, обнаруживая имеющиеся дефекты. Метод позволяет определить очень тонкие трещины и воло­совины в материале деталей. По окончании проверки деталь размаг­ничивают и промывают.

В феррозондовом методе фиксацию рассеяния магнитных полей от дефектов производят с помощью датчиков. Феррозондовый датчик обычно состоит из двух одинаковых полузондов в виде пермалоевых сердечников с двумя катушками. Одна катушка служит для возбуж­дения в сердечнике переменного магнитного потока, а другая служит для измерения э.д.с. Соединение измерительных катушек полузондов осуществляется так, чтобы при отсутствии измеряемого поля выход­ное напряжение было равно нулю. При диагностировании феррозон­довый датчик перемещают по поверхности контролируемой детали и выявляют неравномерность магнитного поля, вызванную скрытыми дефектами.

Магнитографический метод контроля основан на фиксации рассе­яния магнитных потоков с помощью ферромагнитной ленты, обычно применяемой для магнитной звукозаписи. Процесс контроля состоит в следующем: производится намагничивание диагностируемой детали и записывается рассеяние полей, возникшее в месте дефекта; воспро­изводятся и расшифровываются «записанные» поля с целью выявле­ния имеющихся дефектов. Особенно эффективен магнитографичес­кий метод при контроле сварных швов. Необходимо учитывать, что наиболее эффективно выявление дефектов происходит при намагни­чивании постоянным током так, чтобы магнитный поток располагался под прямым углом к оси предполагаемого дефекта. Однако этот метод недостаточно чувствителен к выявлению дефектов округлой формы, таких как непровары, шлаковые включения и т.д. В связи с этим для диагностирования особо ответственных деталей магнитографический метод дублируют другими способами контроля.

Электроиндуктивный метод основан на том, что в детали индукти­руются вихревые токи, значения которых зависят как от электротех­нических качеств ее материала, так и от имеющихся поверхностных (подповерхностных) трещин, пустот, нетокопроводящих включений.

В качестве датчиков применяют измерительные катушки индуктивнос­ти различных типов. Кроме обнаружения дефектов, этот метод применяют для измерения толщины покрытий, листовых материалов и труб.

В вагонном хозяйстве широкое распространение получил ультра­звуковой метод. Этот метод контроля основан на способности ульт­развуковых колебаний распространяться в материале на большие расстояния в виде направленных пучков и испытывать значительное отражение от границы раздела двух сред, резко отличающихся вели­чиной волнового сопротивления. Так ультразвуковые колебания по­чти полностью отражаются от места расположения дефекта (трещины, газового пузыря и др.). Наибольшее распространение в вагоностро­ении и вагонном хозяйстве получили следующие виды ультразвуко­вого контроля: резонансный, теневой, эхо-метод, импедансный, сво­бодных колебаний.

Резонансный метод используется для измерения толщины труб, листов, стенок резервуаров, а также для определения уровня жидко­сти в закрытых резервуарах. Этот метод основан на возбуждении резонансных колебаний в контролируемом месте детали. Резонанс наступает в том случае, если толщина детали равна целому числу полуволн ультразвуковой волны. Следовательно, генератор ультра­звуковых колебаний (УЗК) должен иметь регулируемую частотную характеристику.

Теневой метод, или метод сквозного прозвучивания, предусмат­ривает ввод УЗК с одной стороны детали и прием волн с другой. Таким образом, УЗК как бы «просвечивают» деталь; если на пути их распространения встретится дефект, то величина их существенно уменьшится. Эксперименты показывают, что чувствительность тене­вого метода достигает величин порядка десятых долей миллиметра.

Эхо-метод основан на фиксации отраженных от дефекта волн УЗК (эхо-сигнал). Следовательно, в деталь вводится импульс УЗК и изме­ряется отраженный сигнал. Этим методом обычно выявляют наруше­ния сплошности материала.

Импедансный метод использует принцип механического сопротив­ления (импеданса). Если в контролируемом изделии возбуждать упругие колебания, то изделие будет «оказывать сопротивление», величина которого определяется в первую очередь жесткостью всего изделия. При проходе датчика генерирующего УЗК через дефект, сопротивление резко уменьшается, что фиксируется измерительным устройством.

Метод свободных колебаний, заключается в том, что если меха­ническую систему привести в колебание импульсом УЗК, то законо­мерности свободных затухающих колебаний будут определяться толь­ко параметрами самой системы. Анализируя эти колебания, устанав­ливают наличие дефекта.

При выборе метода ультразвукового контроля необходимо учиты­вать тип волн, способы контакта излучателей (приемников) с диагно­стируемым объектом, частотный диапазон и режим излучения, а также регистрируемые параметры. При введении ультразвуковых ко­лебаний в деталь необходимо свести до минимума потери энергии. Передачи УЗК через воздушный зазор (бесконтактный ввод) приво­дят к большим потерям энергии вследствие отражательных свойств воздушной прослойки. Поэтому широко используются различные способы контактного ввода УЗК. Например, УЗК могут быть переда­ны через сухой контакт между деталью и излучателем, но потеря чувствительности при контроле таким способом из-за шероховатости поверхности составляет иногда более 25%.

Значительно сокращаются потери энергии при иммерсионном спо­собе. Он предполагает погружение контролируемой детали в ванну с жидкостью, в которой расположены излучатели УЗК. Очень часто в качестве контакта используется смазка между деталью и излуча­телем.

В комплект преобразователей для дефектоскопии вагонных осей включают преобразователь ПМКЖ-3. В качестве контактной среды таких преобразователей применяют магнитную жидкость. Для этого в корпусе каждого преобразователя установлена специальная магнит­ная система, удерживающая магнитную жидкость в области ввода упругих волн в объект контроля. Магнитная система состоит из по­стоянного магнита и магнитопровода, замкнутого на контактную по­верхность в области, лежащей вне ввода упругих колебаний. В каче­стве контактной жидкости используют магнитные жидкости на основе минерального масла, керосина, воды и других веществ, используе­мых в ультразвуковой дефектоскопии.

Применение магнитной жидкости обеспечивает более высокую надежность и производительность контроля даже с шероховатой по­верхностью, а также при ее вертикальном расположении без погру­жения изделия в иммерсионную ванну. Вследствие самоудерживания преобразователя на контактной поверхности изделия освобождаются руки оператора для настройки дефектоскопа и анализа осциллограмм, что снижает утомляемость операторов и уменьшает вероятность про­пуска дефектов.

Применение преобразователей с магнитными контактными жидко­стями позволяет механизировать и автоматизировать процесс ультра­звуковой дефектоскопии.

Метод проникающих излучений использует способность электромаг­нитных излучений с длинной волны от 10 до 1 х10′ 3 А (1 • Ю’ 10 м) и разной энергии квантов проникать в различные среды, при этом снижая свою интенсивность в зависимости от свойств среды. Изменение интенсивности прохода излучения через деталь регистрируется соответствующими счет­чиками, фотопленкой и т.д. В качестве излучений широко используют рен­тгеновские или гамма-лучи. Эти методы позволяют контролировать цело­стность стальных деталей толщиной до 150 мм при чувствительности около 3-10% проверяемой толщины.

Индукционный метод осуществляется с применением катушки индуктивности, перемещаемой относительно намагниченного объекта контроля. В катушке наводится электродвижущая сила соответствен­но характеристикам полей дефектов.

Контроль течеисканием основан на регистрации утечки индикатор­ных жидкостей или газов через сквозные дефекты в контролируемом изделии. Этот метод применяется при проверке трубопроводов, тор­мозных воздушных резервуаров, газовых баллонов и т.п. Утечки можно обнаружить по падению давления в сосуде, по шипению вы­текающего газа лакмусовым индикатором или галоидной лампой.

Для обнаружения дефектов в диэлектрических покрытиях электро­проводящих объектов в некоторых случаях применяют электроискро­вой метод. Наличие дефектов в покрытиях фиксируют по электричес­ким пробоям в дефектной зоне.

В электропроводящих объектах дефекты могут быть обнаружены измерением электрического сопротивления какого-либо участка. При наличии трещины происходит сужение площади сечения, через кото­рую проходит ток, что ведет к возрастанию его электрического со­противления. Недостаток электроискрового метода — необходимость стабильного контакта контролируемого объекта с токопроводящими щупами.

Оптический метод контроля применяют для измерения геометри­ческих размеров изделий, контроля состояния поверхности и обна­ружения поверхностных дефектов. При освещении контролируемой поверхности можно обнаружить невооруженным глазом трещины шириной 0,1 мм, а с помощью увеличительных приспособлений — 30 мкм. Недостаток оптического контроля — необходимость высоко­качественной очистки контролируемой поверхности.

Тепловой метод контроля основан на регистрации температурных различий отдельных участков контролируемого объекта. При этом объект может быть нагрет внешними источниками тепла или соб­ственными. Различие температур на отдельных участках обусловлено формой объекта, материалом, а также наличием дефектов. Регистра­ция излучений температурного распределения осуществляется обычно приемниками инфракрасных лучей. Благодаря высокой чувствитель­ности таких приемников контроль можно осуществлять на значитель­ных расстояниях от объекта.

Для контроля целостности сварных швов, соединений, прочности резервуаров и трубопроводов в вагонном хозяйстве широко исполь­зуют испытание конструкций при действии гидравлического или пневматического давления.

Гидравлическому испытанию подвергают котлы цистерн, воздуш­ные резервуары автотормозов, котлы парового и водяного отопления и др. Испытания проводят после изготовления, периодических видов ремонта, особенно если производились сварочные работы по устра­нению трещин или других дефектов.

Испытания проводят двумя методами: путем заполнения резервуа­ров водой и контроля его целостности проверкой при повышенном давлении.

Испытательное гидравлическое давление для каждого типа кот­лов (резервуаров) регламентируется соответствующими инструк­циями.

Обнаруженные места течи обводят мелом и временно подчекани­вают для прекращения течи.

После доведения давления в котле до установленного значения его выдерживают под этим давлением в течение 15 мин (не менее). За время испытания сварные соединения (заклепочные) и весь котел тщательно осматривают и обстукивают легкими ударами ручного молотка. Все выявленные при испытании дефекты после снятия гид­равлического давления и слива воды необходимо устранить и прове­сти повторное испытание.

В вагонном хозяйстве для создания гидравлического давления используют плунжерные прессы или ручные насосы. Аналогично испытывают и другие резервуары.

Целостность резервуаров и работу различных аппаратов проверя­ют сжатым воздухом. Это выполняют, например, при деповском и текущем ремонте цистерн в зимнее время, когда испытание наливом воды вследствие обледенения стенок котла становится непоказатель­ным и часто невыполнимым.

Запасные тормозные резервуары, соединительные рукава и другие небольшие резервуары и шланги испытывают сжатым воздухом при погружении их в ванны с водой.

Организация и механизация производственных процессов при ремонте вагонов

Основным средством технологического процесса в вагоноремон­тном производстве является комплексная механизация основных и вспомогательных производственных процессов, благодаря которым обеспечивается рост производительности труда, ликвидируются тяже­лые и вредные условия труда.

Механизацией производственных процессов называется примене­ние отдельных машин, механизмов и других устройств, заменяющих и облегчающих ручной труд рабочих.

Комплексная механизация — это применение систем и механиз­мов, управляемых рабочими и позволяющих механизировать весь комплекс работ по данному процессу.

Автоматизацией производственных процессов называется приме­нение машин, агрегатов, установок, аппаратов и приборов, позволя­ющих автоматизировать производственные процессы. При этом рабо­ты по управлению отдельными вспомогательными процессами частично выполняются обслуживающим персоналом.

Комплексной автоматизацией предусматривают применение сис­темы автоматических средств и других средств автоматизации, обес­печивающих выполнение всего комплекса операций по выпуску про­дукции. Здесь роль обслуживающего персонала сводится к контролю и наблюдению за действием машин.

Комплексная механизация и автоматизация могут быть осуществ­лены в масштабах участка, цеха или целого предприятия.

С осуществлением специализации вагоноремонтных предприятий и внедрением поточных методов производства необходимость в ком­плексной механизации и автоматизации производственных процессов значительно возросла. Следует учитывать два аспекта автоматизации производственных процессов — социальный и экономический.

Социальный аспект состоит в облегчении труда человека, улучше­нии санитарно-гигиенических условий труда и повышении культуры производства.

Экономический аспект автоматизации состоит в повышении про­изводительности труда, снижении себестоимости продукции, улучше­нии ее качества.

При ремонте вагонов в депо и на заводах работы по поднятию и транспортировке крупных деталей и узлов выполняются механизиро­ванными подъемными и транспортными устройствами. Их выбор и установка зависят от размера цехов и габаритных узлов и агрегатов, массы, а также характеристик подъемно-транспортных устройств, которые можно разделить на три группы: подъемные, транспортные и подъемно-транспортные.

К подъемным устройствам относятся домкраты, лебедки, подвес­ные тали, подъемники, подъемно-опускные стопы, лифты и т.д, кото­рые используются для подъема вагонов.

Домкраты предназначены для подъема груза на определенную ограниченную высоту. Различают домкраты подвесные (рис. 2.20) и стационарные с ручным, электрическим, гидравлическим и пневмати­ческим приводом. Они могут иметь различные механизмы подъема: винтовые, рычажно-винтовые, зубчато-реечные и поршневые (плун­жерные).

Лебедки используются для подъема и опускания грузов, а также горизонтального перемещения. Они подразделяются: по типу тягового органа — на канатные и цепные; по типу установки — на стационар­ные и цепные; по числу барабанов — на одно-, двух- и многобара­банные; по типу барабана — нарезные, гладкие, фрикционные.

Лебедки выпускаются с ручным приводом (тяговое усилие до 80 кН) и с электрическим приводом.

Подъем груза лебедкой осуществляется через полиспасты, пред­ставляющие собой систему подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью. Тали предназначены для подъема груза на достаточно большую высоту (до 18 м). Тали бывают с ручным и электрическим приводом. Грузоподъемность талей: ручных шесте­ренчатых 0,25—10 т; ручных червячных 1,0-12,5 т, электрических 1,25-15 т. Скорость подъема груза электроталями от 0,5 до 25 м/мин.

Подъемники выполняются стационарные и передвижные, после­дние монтируются на автомобилях и различных передвижных тележ-

Рис. 2.20. Домкрат гидравлический грузоподъемностью 100 т:

— бачок; 2 — ручка домкрата; 3 — пята; 4 — поршень; 5 — цилиндр; 6 — манжета; 7 — насос; 8,9 — трубопровод; 10 — штуцер манометра;

ках. По конструктивному исполнению подъемники бывают телеско­пические, рычажные, стоечные, поршневые, толкающие, вибраци­онные, элеваторные и другие.

Транспортные средства на ремонтных предприятиях чрезвычайно разнообразны и включают в себя маневровые локомотивы, тележки, кары, дрезины, автомобили, тракторы, тягачи, конвейеры, транспор­тные роботы и т.д.

Тележки подразделяют на ручные и механизированные. Механизи­рованные тележки могут быть с автономным и центральным приво­дом (от приводной станции).

Кары применяют для внутрицехового и межцехового транспорти­рования изделий и материалов. Выпускаются с электрическим приво­дом от аккумуляторной батареи (электрокара) и с двигателями внут­реннего сгорания (автокары). В депо и на заводах используются элек­трокары ЭК-2, ЭКБ-1-750, ЭКБ-750.

Конвейеры являются основными транспортными устройствами поточных линий. По условиям установки они делятся на подвесные, напольные и эстакадные.

Подвесные конвейеры подразделяются на грузоведущие, грузоне- сущие и грузотолкающие (рис. 2.21).

Напольные конвейеры подразделяются на шаговые, цепные, ротор­ные, роликовые, дисковые, ленточные, вибрационные, пластинчатые, тележечные, с пуней для перемещения груза или деталей. Роликовые однорядные конвейера (рольганги) могут быть приводными и не при­водными. Позволяют транспортировать детали до 2 т.

Подъемно-транспортные средства обеспечивают подъем груза, транспортировку и опускание его в нужном месте. К подъемно-транс­портным средствам относятся: погрузчики, тельферы; краны мосто­вые, однобалочные, подковы, велосипедные и др.; краны-штабелеры; роботы и другие устройства.

Для захвата груза, его подъема и транспортировки, установки в необходимом месте на определенную высоту используются различ­ные электро- и автопогрузчики.

Электрические тали, оборудованные тележкой, которая перемеща­ется по монорельсу, называется тельфером. Тельфер используется как подъемно-транспортное устройство монорельсовой подвесной дороги и в качестве составной части однобалочных консольно-пово­ротных, козловых и других кранов. Управление кран-балкой осуще­ствляется обычно с пола, а мостовым — крановожатым из кабины управления.

Козловые краны обслуживают открытую территорию депо, завода, например, используются для разгрузки и погрузки колесных пар на платформы; для загрузки металлическим ломом вагранок и т.д.

Консольно-поворотные краны предназначены для обслуживания территории цеха, равной площади круга, используются для обслужи­вания нескольких рядом расположенных рабочих мест.

Ремонт вагонов предусматривает проведение различных работ по разборке и сборке вагонов в целом и отдельных их узлов, что невоз­можно без применения универсальных и специальных приспособле­ний. Они бывают винтовые, гидравлические и электрические. Винто­вой съемник предназначен для снятия подшипников с валов электрических машин и т.д.

Для снятия лабиринтных и уплотнительных колец роликовых под­шипников букс используется индукционный нагреватель.

Для запрессовки и распрессовки различных соединений с натя­гом, а также гибочно-правильных работ используются различные по конструкции и мощности прессы, которые могут быть стационарными и переносными.

Для сокращения ручного труда широко используется ручной ме­ханизированный инструмент, который в зависимости от привода под­разделяется на электрический, пневматический и гидравлический. Основными типами механизированного инструмента являются гайко­верты, шуруповерты, сверлильные и шлифовальные машинки, резь- бонарезатели, механизированные щетки, напильники, притиры, мо­лотки.

При подготовке к ремонту вагоны, их узлы и детали подвергают очистке от пыли и грязи, старой краски, коррозии и масел. Для этой цели используются моечные машины. Они подразделяются на сквоз­ные и тупиковые, стационарные и передвижные, одно-, двух-, трех­камерные, универсальные и специальные. Для механизации удаления старой краски с кузова вагона применяют дробеструйные установки, которые позволяют кроме удаления краски упрочнять методом накле­па металлическую обшивку кузова.

Ремонт грузовых вагонов. Вагон подают в обмывочное помеще­ние, где очищают от остатков груза и грязи, обмывают в моечной установке горячей водой или моющим раствором. В здании обмы­вочного помещения и около него размещают насосные установки, резервуары, отстойники, гидроциклоны и другие устройства для очи­стки раствора или воды с целью повторного их использования. Зда­ние оборудуют системой отопления, вентиляцией и тяговыми устрой­ствами для перемещения вагонов. К нему подводятся трубопроводы холодной и горячей воды, пара, сжатого воздуха, а также электри­ческая силовая и осветительная линии. Предусматривается система удаления шлама из обмывочного устройства.

В разборочный цех вагон поступает после обмывки и сушки. В нем размещаются поточные линии, на позициях которых установ­лены подъемные площадки, колонки магистрали сжатого воздуха, электромагистраль со штепсельными розетками для подключения электрического инструмента. Кроме этого, имеются гидра­влические кусачки, гайковерты и пневматические пробойники. Спе­циальные захватные приспособления к мостовым и поворотным кра­нам используют для снятия отдельных частей кузова и рамы полува­гона, а также крышек люков. После окончания разборки полувагон направляют в моечную установку, расположенную в здании на путях, ведущих в цех подготовки.

В разборочном цехе оборудуется участок по ремонту метизов, где размещаются барабан для очистки метизов, правильные плиты, бол­торезные станки, точила и слесарные верстаки. В этом же цехе орга­низуется утилизация деревянных частей, обшивки, досок, брусков. На этом участке установлена дисковая пила, стеллажи и столы для сортировки деревянных деталей. В цех подготовки вагон подается после мойки. На конвейерной линии цеха выполняют правильные, сверлильные и сварочные работы. На этой линии установлены маши­ны для правки верхней обвязки, стенд для правки прогибов хребто­вой, продольных и поперечных балок рамы, стенды для правки про­гибов каркасов кузова, передвижные установки для правки армировочных листов, стенд для сварки боковых ферм каркаса по­лувагона, подъемные площадки для выполнения сварочных работ.. Для снятия и установки корпусов автосцепки и поглощающих аппа* ратов используются специальные приспособления.

На линию ремонта полувагона крышки доставляются с помощью цепного транспортера, а к прессу для выправки подаются поворотной тележкой.

Для ремонта торцовых дверей на поточной линии предусмотрены: цепной транспортер для подачи дверей в цех, монорельс с тельфером, по которому двери перемещаются с одной позиции на другую, пресс для правки изогнутых частей дверей, поворотный кондуктор для сва­рочных работ. В этом же цехе имеется участок по изготовлению новых дверей, на котором установлен кондуктор для комплектовки и прихватки деталей дверей перед сваркой и поворотный кондуктор для сварки.

В цехе подготовки расположена поточная линия по изготовлению панелей металлической обшивки полувагона, на которой установлены пресс-ножницы, гидравлический пресс, сварочный полуавтомат, сто­лы и рольганги. Цех оборудован мостовыми поворотными кранами и тяговыми устройствами для перемещения вагонов по поточной линии.

В вагоносборочном цехе размещается несколько поточно-конвей­ерных линий, оборудованных тяговыми устройствами для перемеще­ния полувагонов по позициям, а для выкатки тележек — стационар­ными подъемными площадками, козловым краном для навески крышек люков, кантователями для переворачивания кузовов полува­гонов, установками для подгонки крышек люков и их запорных ме­ханизмов, окрасочно-сушильными агрегатами.

Ширина здания вагоносборочного цеха определяется в зависимо­сти от числа поточных линий, а длина зависит от количества позиций. Обычно в этом цехе выделяются участки для ремонта тормозной магистрали и тормозных приборов. На участке ремонта тормозных приборов размещаются моечные установки, столы для разборки и сборки воздухораспределителей, станки для притирки золотников, клапанов и пробок, стенды для испытания насадок рукавов и возду­хораспределителей, баки для промывки деталей, гидравлический пресс и сверлильный станок.

На трубном участке установлены труборезный, трубонарезной и трубогибочный станки, гидравлический пресс и станок для очистки старых труб. Для ремонта тормозных цилиндров установлены кон­сольный кран, верстаки, рольганг, стенд для испытания рабочих ка­мер, стеллажи.

Тележки из-под вагонов подают в тележечный цех, где их обмы­вают в моечной машине, а затем разбирают. Колесные пары направ­ляют в колесный цех, рессоры и пружины — в рессорно-пружинное отделение тележечного цеха. Остальные детали ремонтируют в отде­лениях тележечного или ремонтно-комплектовочного цеха (трианге- ли, буксы). Демонтаж, ремонт и монтаж роликовых букс выполняют в роликовом отделении колесного цеха. Отремонтированные колес­ные пары вместе с роликовыми буксами транспортируют из колесно­го цеха в тележечный.

Тележки разбирают на стационарных позициях или на конвейере. Вначале тележку освобождают от колесных пар и букс, раму подают на конвейер вместе с деталями рессорного подвешивания и тормоз­ного оборудования, которые затем разбирают. Ремонт тяжелых дета­лей и узлов (рамы, боковины, опорные и надрессорные балки) осу­ществляют в тележечном цехе.

Для ремонта боковин и надрессорных балок применяют конвейе­ры, позиции которых оборудованы станками для сверления отверстий под валик подвески башмака, для обработки скользунов и гасителей колебаний, тельферами или поворотными кранами, а также свароч­ным аппаратом для наплавки изношенных поверхностей. Разборка и сборка тележек производится на поточной или конвейерной линии, оснащенной тяговым устройством или мостовым краном.

В ремонтно-комплектовочном цехе ремонтируют металлические детали, снятые с грузовых вагонов, и комплектуют их в узлы.

В кузнечном отделении выправляют все изогнутые детали, изго­тавливают заплаты, косынки для ремонта рамы и каркаса кузова ва­гона, кроме того, здесь же сваривают тормозные тяги. В этом отде­лении установлены пневматический кузнечный молот с массой падающих частей 0,3-0,5 т, печь для нагрева деталей, кузнечные горны, пресс-ножницы для резки листов толщиной до 16 мм и прут­ков из круглой стали диаметром до 25 мм, здесь же установлены стыковая сварочная машина мощностью до 100 кВт, правильные пли­ты, прессы усилием до 200 тс для правки каркасов торцовых дверей полувагонов, стоек, раскосов и других деталей каркаса кузова. В этом же отделении размещены пресс для испытания тормозных тяг и триангелей и кран-балка грузоподъемностью до 1 т.

Электросварочное отделение, где выполняют наплавку и свароч­ные работы при ремонте деталей, снятых с вагона, оснащают свароч­ными агрегатами постоянного и переменного тока, шланговыми полу­автоматами, сварочными кабинами со столами или поворотными стендами для ремонтируемых деталей и устройствами вытяжной вен­тиляции.

В станочном отделении после наплавки изношенных поверхностей обрабатывают триангели, детали запоров крышек люков, тормозные рычаги, валики, болты и колонки поясных тележек. В отделении установлены токарные, сверлильные, горизонтально-фрезерные и по­перечно-строгальные станки, а также кран-балка грузоподъемностью до 0,5 т.

В слесарно-комплектовочном отделении выполняют все работы по подгонке, сборке и комплектовке таких узлов, как триангель с баш­маками и колодками, буксовые корпуса с крышками и задними зат­ворами, сливные приборы цистерн, дверные запоры и т.п. На заводах с большой производственной программой ремонт и комплектовку букс и триангелей выполняют на поточных линиях с механизирован­ной транспортировкой деталей.

В отделении по ремонту автосцепного устройства разбирают меха­низм автосцепки и поглощающие аппараты, все детали проверяют, изношенные поверхности наплавляют и обрабатывают. Для наплавки ударно-тяговых поверхностей применяют полуавтоматическую уста­новку. В этом отделении устанавливают стенды для ремонта корпусов автосцепки, пресс для разборки поглощающих аппаратов, сварочные кабины, фрезерные и строгальные станки, слесарные верстаки, стенд с набором контрольно-измерительного инструмента, переносные шли­фовальные машины, электрический и пневматический инструмент. Для подъемно-транспортных работ предусмотрена кран-балка грузо­подъемностью до 1 т.

Одним из наиболее трудоемких узлов при ремонте полувагонов является крышка разгрузочного люка. Ремонт ее выполняют в специ­альных отделениях на поточной линии, где установлены моечные машины или дробеструйная установка для очистки, гидравлические или пневматические прессы для правки, сборочные прессы с пневма­тическими зажимами, кантователь, сварочные агрегаты, сверлильные станки и клепальная пресс-скоба для приклепки петель.

Источник