Регистрация / Вход
Прислать материал

Расчет калибровки железнодорожного колеса с S-образной геометрией диска

ФИО: Вильданов А.Р.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н., проф. Романенко Василий Павлович

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Технологии и оборудования трубного производства

Академическая группа: МО-11-2

Железнодорожные колеса являются основным элементом конструктивного узла ходовой части локомотивов и вагонов и, следовательно, самыми ответственными деталями подвижного состава железных дорог. Помимо значительных весовых нагрузок, колеса испытывает ударные нагрузки на стыках рельс и температурные нагрузки от трения по рельсу при торможении состава. В связи с этим серьезные требования предъявляются не только к конструкции колес, но и технологии их изготовления.

В настоящее время на железных дорогах применяются колеса различных конструкций, основными из них являются цельнокатаные колеса. Следует отметить, что для вагонов, в особенности для большегрузных, цельнокатаные колеса имеют существенные преимущества. Одним из наиболее перспективных способов увеличения стойкости цельнокатаного железнодорожного колеса при воздействии на него неблагоприятных эксплуатационных факторов является производство колес с S-образным диском. В такой форме диска снижаются суммарные остаточные напряжения и повышаются эксплуатационные свойства колеса.

В данной работе представлен результаты расчета калибровки железнодорожного колеса с S-образным диском (рис 1). Образование профиля колес осуществляется на трех прессах с усилием 50 МН, 90МН и 50 МН соответственно. Раскатка колеса по диаметру осуществляется на колесопрокатном стане вертикального типа Draw 1400. В качестве исходной заготовки в расчете используется непрерывно литая заготовка диаметром 430 мм.

Рисунок 1 – Эскиз колеса с S-образным диском

Калибровку инструмента горячей деформации рассчитали в порядке, обратном ходу технологического процесса, поэтому расчет начинают с определения потерь на угар в процессе нагрева и на механическую обработку чернового колеса. Затем был проведен расчет калибровки рабочего инструмента с учетом образования S-образной формы диска, прошивного штампа. Дальнейший расчет выполнен на всем оборудовании заданной прессо-прокатной линии.

Все рассчитанные значения соответствуют требованиям ГОСТ 10791-2011.