с начальными условиями

где Ж – контактная жесткость.

                                       (15)

Закон движения центра тяжести колесной пары при прохождении стыковой  неровности имеет вид:

                                       (16)

здесь

Максимальное сближение оси колесной пары и вкладышей подшипников соответствует максимальному смятию материала вкладыша и максимальному значению упругой силы в области контакта:

                                               (17)

                                       (18)

Для оценки напряженного состояния материалов контактирующих тел найдем распределение силы F по области контакта, используя расчетную схему на рис. 5, где О1 – координата центра МОП; О2 – координата центра оси колесной пары; R – радиус внутренней поверхности вкладыша МОП; r – радиус оси колесной пары.

Рис. 5. Расчетная схема контактного взаимодействия

  оси колесной пары со слоем баббита вкладыша

  моторно-осевого подшипника

Напряжение в центре дуги МН

                                       (19)

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Длина дуги МН

                               (20)

где

На рис. 6 приведена зависимость максимальных напряжений в материале вкладыша МОП от скорости движения электровоза 2ЭС5К.

Рис. 6. Зависимость напряжения в материале МОП от скорости электровоза

Из этого следует, что изменение конструктивной компоновки КМБ на электровозе 2ЭС5К по сравнению с электровозом ВЛ80 привело к возникновению существенных импульсных напряжений в материале вкладышей МОП при движении по рельсовому пути, что способствует интенсивному износу и негативно влияет на работоспособность подшипникового узла.

В третьем разделе проведен анализ существующего технологического процесса заливки баббитом вкладышей МОП, обоснованы основные параметры и технологические режимы центробежного литья, получены рациональные режимы и параметры заливки вкладышей МОП баббитом Б16 в условиях ремонтного локомотивного депо.

Приведенные выше результаты исследований позволили сделать вывод о том, что для снижения негативного влияния конструктивных особенностей КМБ электровозов 2ЭС5К на работоспособность моторно-осевых подшипников требуется при ремонте обеспечивать соответствие характеристик антифрикционного баббитового слоя вкладышей МОП техническим требованиям. Необходимость совершенствования технологического процесса заливки вкладышей подшипников подтверждается и результатами анализа причин отказов и неисправностей МОП, значительная часть которых носит технологический характер: недостаточная толщина слоя баббита, нарушение химического состава и низкая твердость заливки дефектных подшипников, трещины между корпусом и баббитовым слоем вкладыша.

При изготовлении биметаллических подшипников в условиях депо применяется центробежный метод заливки подшипникового сплава Б16, одним из основных преимуществ которого следует считать направленность затвердевания металла, в результате чего в отливках отсутствуют усадочные раковины и рыхлоты, повышаются механические свойства. Основными режимами и параметрами этого метода являются частота и режим вращения формы в процессе формирования отливки, температура заливаемого металла и скорость его заливки в форму, температура нагрева формы перед заливкой металла, способ заливки металла в форму, время остывания отливки в форме. При расчете режимов заливки подшипникового сплава Б16 был применен гидростатический метод.

В условиях ремонтного депо при заливке корпусов вкладышей МОП баббитом используется станок с горизонтальной осью вращения. Для расчета частоты вращения формы использована зависимость для литья тонкостенных втулок и гильз:

                               (21)

где H – высота отливки; – соответственно внутренний и внешний радиусы отливки; – поправочный коэффициент (по результатам эксперимента = 2,2).

Для проверки условия получения отливок без слоистости и неоднородности определяется скорость наращивания жидкого слоя

                                       (22)

где – толщина стенки отливки, τ  – продолжительность заливки.

Оптимальная продолжительность заливки баббита Б16 

                               (23)

здесь – коэффициент продолжительности заливки; – преобладающая толщина стенки отливки, – масса жидкого металла, приходящегося на одну отливку.

Объем металла в форме в любой момент времени заливки

                               (24)

где – секундный расход металла, выраженный через объем, – наружный радиус; – высота отливки; – толщина залитого слоя.

Решая уравнение относительно, получаем толщину залитого слоя как функцию времени:                                                                (25)

Искомая скорость перемещения фронта жидкого металла в направлении оси вращения () определиться как первая производная пути по времени:

                                       (26)

где .

Процесс заполнения формы начинается со скорости, которая определяется заданными начальными  условиями – секундным расходом и величиной боковой поверхности формы:

                                       (27)

Толщина затвердевшего слоя металла:

                                               (28)

где – толщина твердой области в зависимости от времени от начала процесса затвердевания отливки, – коэффициент затвердевания, характеризующий скорость движения зоны затвердевания. 

                               (29)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4