Надежность механической части подвижного состава - Предупреждение недопустимых условий взаимодействия деталей подвижного состава в эксплуатации

§ 2. Меры предупреждения появления недопустимых условий взаимодействия деталей подвижного состава в эксплуатации. При появлении того или иного вида отказа единицы подвижного состава прежде всего необходимо установить, в какой степени надежность его обеспечивается контролем качества как для отказавшей кинематической пары, так и в целом для всей рассматриваемой системы в эксплуатации.
В ряде случаев нет необходимости упрочнять детали, так как отказы могут появиться как следствие нарушения требований контроля качества. Сюда относятся:

1. несоблюдение запроектированной технологии ремонта локомотива или вагона и невыполнение операций контроля и проверки;
2. отсутствие дефектоскопии материалов, употребляемых для ремонта и изготовления деталей (табл. 17);
3. невыполнение заданных регулировок и смазки механизмов;
4. неумелое вождение поездов;
5. невыполнение профилактических осмотров.

Так же как при постройке нового подвижного состава, при проверке механических свойств металлов на твердость используются методы Бринелля, Виккерса, Роквелла, приборы для определения микротвердости и др. (см. ГОСТ 7038—63). Для динамических испытаний твердости применяется метод упругой отдачи Шора, а для определения твердости металла в крупногабаритных деталях — метод Польди.
На соответствующем оборудовании образцы металлов могут испытываться на разрыв, изгиб, кручение и т. п.
На железных дорогах Советского Союза система осмотров и ремонтов подвижного состава установлена для локомотивов, электросекций и дизель-поездов приказом № 46/Ц 1961 г., для вагонов — приказом № 40/Ц 1961 г.

Естественно, наиболее сложные виды работ выполняются при заводском ремонте. Под проверками понимаются не только измерения линейных величин, но и проверки с целью обнаружения трещин и других повреждений. Отдельные проверки завершаются комплексной проверкой, например испытанием тепловоза на реостате. Проверки перед ремонтом и после его, проверки при неудовлетворительной работе того или иного узла и устройства являются первыми мероприятиями на пути к повышению надежности того или иного узла, агрегата и т. д. Только после проверки правильности обработки, сборки и состояния системы в эксплуатации можно решать другие задачи, например по упрочнению того или иного звена кинематической пары. Основные виды проверок изложены в специальной литературе [38, 48, 72 и др.].
Для своевременного изъятия деталей с трещинами, деформированных и т. д. производят их дефектоскопию. На локомотиворемонтных заводах дефектоскопист подчиняется начальнику ОТКа, в депо —  начальнику или мастеру соответствующего цеха. 
Таблица 17

Проверке подвергаются оси колесных пар, пальцы кривошипов, бандажи колесных пар, рессорные подвески, рессорные листы и серьги, болты люлечного и рессорного подвешивания, проушины и серьги люлечного подвешивания тележек, болты розеток автосцепки, шкворневые
сочленения тележек электровоза и т. д. Также выполняется проверка балансиров рессорного подвешивания, подбуксовых связей, корпусов букс. Проверке подвергаются валы главных генераторов, тяговых двигателей, вспомогательных машин и т. д.; производится контроль коленчатых валов тепловозных дизелей, шатунов, шатунных болтов, стержней клапанов; проверяются зубчатые колеса (ведомых) и шестерни, детали подшипников качения, детали автотормозов и другие детали локомотивов.
Учет контроля колесных пар ведется в журнале ТУ-138 и во внутризаводском паспорте ремонта локомотивов. Детали с трещинами учитываются по форме ТУ-132. Ответственность за эти операции возлагается не только на непосредственного исполнителя, но и на руководителя ремонтного предприятия. Оборудование дефектоскопного отделения согласовывается с ЦТ МПС. Сюда входят следующие установки: круглые неразъемные дефектоскопы типов ДГЭ и ДГЭ53 для проверки деталей диаметром до 240 мм, дефектоскопы ДМК для проверки деталей размером в поперечнике до 185 мм, седлообразные дефектоскопы ДГС-IA, ДГС-IБ и ДГС-53 для проверки шеек осей и других деталей, дефектоскоп ЦНИИ МПС для проверки поясов тележек и других деталей сечением до 170 х 70 мм, дефектоскоп ЦНИИ МПС для деталей диаметром до 235 мм, дефектоскоп ДТН-16 для деталей диаметром до 80 мм и дефектоскоп ДГЗ переменного тока для проверки зубчатых колес.
Система осмотров и ремонтов дает возможность проводить и другие мероприятия по предупреждению отказов. Так, ежесуточному техническому осмотру на тепловозе подвергается двигатель со вспомогательным оборудованием, главный генератор, вспомогательные электромашины, электроаппаратура, тяговые двигатели, ходовая часть и тормоза. Профилактический осмотр двигателя проводят при открытых люках, в это время очищают и при необходимости заменяют фильтры, а также дизеля. Осмотр завершается проверкой всех узлов при работающем двигателе. При малом периодическом ремонте дополнительно могут быть сняты отдельные агрегаты, после чего проводятся реостатные испытания. Большой периодический ремонт, кроме всего перечисленного, требует выемки поршней и отдельных подшипников коленчатого вала. При подъемочном ремонте объем работ большого периодического ремонта дополняется выкаткой тележек и обточкой поверхностей катания колес, которые при этом проходят освидетельствование. При подъемочном ремонте проводится ревизия тяговых двигателей.

И. Р. Литвинов и В. С. Макаревич [49] освещают опыт Западно-Сибирской железной дороги с связи с переходом на длинные плечи с обслуживанием неприкрепленными бригадами.  Интересной подробностью является использование талонов предупреждений, которые могут прокалываться машинистом-инструктором за допущение брака в работе. Каждый машинист имеет такой талон, который является вкладышем в его свидетельство о праве управления. Четко указаны обязанности локомотивных бригад по содержанию электровозов в эксплуатации с указаниями по регулированию тормозной системы, креплению и регулировке различных соединений, смазке трущихся частей, осмотрам и очистке различных устройств (тяговые двигатели и т. д.). Приведены указания о совместных действиях сдающей и принимающей локомотивных бригад на станционных путях (электровозы ВЛ8, ВЛ23, ВЛ22м, ЧС3). Здесь разработан перечень обязательных работ при техническом осмотре электровозов.
На каждый электровоз ведется журнал учета технических осмотров. Мастер или бригадир ведет записи в книге технического состояния формы ТУ-152 об устранении неисправностей по записи машиниста. Для усиления контроля за состоянием локомотивов по приказу № 46Ц 1961 г. были созданы пункты технического осмотра, которым отведена большая роль в повышении надежности локомотивов. Особого внимания заслуживает контроль заданных допусков в размерных цепях. Так, анализ влияния отклонения размеров деталей системы подвешивания [16] на размерную цепь центрального подвешивания тележки КВЗ-ЦНИИ новых вагонов, статистическая обработка всех размеров и отклонений в них от заданных техническими условиями и построение кривых распределения отклонения размера от точки верхней опоры тяги до оси отверстия поддона показали, что даже на вагоностроительном заводе при сборке тележки имеет место значительный перекос поддона, превышающий допуски на отклонение (по наихудшим сочетаниям размеров деталей и перекосов до 17 мм). Это приводит к неудовлетворительной работе пружин центрального подвешивания. Касательные напряжения в витках наружной и средней пружин возрастают примерно на 20%. Массовая проверка качества ремонта гидравлических систем гасителей колебаний в вагонных депо и ПТО показала, что недоброкачественное изготовление и ремонт деталей приводят к значительным отклонениям основных параметров гасителей пассажирских вагонов от допустимых. Наблюдается большое рассеяние параметра сопротивления при определенном периоде эксплуатации и величине утечки масла.
Технический осмотр пассажирских вагонов проводится на станциях формирования и специально выделенных площадках. Здесь проходят проверку колесные пары, тележки, подшипники, буксовые вкладыши, буксы, рессорное подвешивание, рама, кузова, тормоза и т. д.
В колесных цехах вагонных депо используется магнитная дефектоскопия. Шейки и предподступичные части осей проверяются дефектоскопом типа ДКМ-1Б. Подступичная часть и середина оси проверяются перед напрессовкой колес разъемным дефектоскопом. Для обнаружения трещин в подступичной части без расформирования колесных пар используется ультразвуковой дефектоскоп ЦНИИ МПС УЗД-56. Проверки колесных пар осуществляются в соответствии с «Техническими указаниями» № 7 (ЦВ, ЦТВР-62). Для смазывания деталей локомотивов и вагонов рекомендуются смазки, характеристики которых приведены в специальной литературе 112, 23, 38, 48, 49 и др.].
Опыт усиления контроля за состоянием локомотивов и опыт эксплуатации вагонов высокоскоростных поездов на  Октябрьской железной дороге подтвердили необходимость работ по повышению надежности подвижного состава [3, 62].
Ввиду некоторого усиления износа ряда деталей ходовых частей вагонов с увеличением скоростей движения на Октябрьской железной дороге введены промежуточные профилактические осмотры и ремонт пассажирских вагонов через 6 месяцев с подъемкой, выкаткой тележек, проверкой электрооборудования и периодическим осмотром тормозов. Особое внимание обращено на преждевременный износ люлечных подвесок и подрессорных балок.
Неустойчивая работа гасителей колебаний часто является причиной образования трещин в кронштейнах надрессорных балок. Большое внимание уделено тормозам и тормозным колодкам. Приняты меры по повышению надежности системы рычажной тормозной передачи, поставлены дополнительные предохранительные скобы. При магнитном контроле обнаруживались трещины подвесок башмаков, конструкция которых была улучшена. Улучшена регулировка положения тормозных башмаков относительно колеса. В связи с увеличением скорости движения усилился износ и обрывы скользунов, чаще стали появляться выщербины и ослабления ступиц колесных пар, а также канавки по кругу катания. При необходимости профилактические осмотры проводятся через каждые 2 месяца с выкаткой тележек и осмотром других деталей. Большое значение для повышения безопасности движения имеют мероприятия по автоматизации контроля за состоянием подвижного состава и пути.
ЦНИИ МПС и другими организациями предложены установки для обнаружения греющихся букс при движении поезда.  В устройстве ЦНИИ использованы магнитоэлектрические датчики (педали), первый из которых приводит систему в рабочее состояние, а второй — отсчитывает оси. Установка использует свойства нагретого тела излучать инфракрасные лучи и регистрирует температуру подшипников до 85—90°С (на корпусе буксы 30—40°С). Световые и звуковые сигналы о нагреве передаются через приемники (на пути) в помещение станции, которая при необходимости задерживает поезд.
ЛИИЖТом спроектировано и изготовлено быстродействующее устройство для определения величины проката вагонных колес в процессе движения (кстати, одновременно спроектировано и построено устройство и для автоматической записи всех параметров обмера колесных пар в стационарных условиях). Кроме того, здесь же предложена установка для определения недопустимых условий динамического взаимодействия подвижного состава и пути с целью выбраковки вагонов из поездов.
Таким образом, рассмотренные в этой главе многократные проверки и контроль, начиная с проектирования и постройки и кончая осуществлением их в условиях эксплуатации подвижного состава, дают возможность в значительной степени обеспечивать его надежность впредь до принятия решения о необходимости упрочнения.