Повреждаемость и ремонт кузовов полувагонов

Основными причинами недостаточности сохранности кузовов полувагонов

в эксплуатации являются интенсивное ведение погрузочно-разгрузочных работ с применением механизмов, конструктивно не соответствующих условиям их взаимодействия с подвижным составом, нарушения технологии грузовой работы, а также отклонения в эксплуатационной работе.

При погрузке и разгрузке длинномерных грузов в кузова полувагонов применяют ряд механизмов. При этом кузов полувагона может получить повреждения при перемещении груза и при нарушении правил отстроповки и закрепления груза. Погружаемый пакет груза может раскачиваться из-за изменения направления движения (поворот стрелы), скорости или давления ветра. И эти раскачивания гасятся ударами груза о кузов, в результате чего деформируется и пробивается обшивка, стойки и верхняя обвязка.

С целью предупреждения этих явлений внутри кузова имеются лесные скобы, в которые устанавливают деревянные стойки и которые должны воспринимать эти удары на себя.

Другим фактором, влияющим на повреждаемость полувагонов при перевозке лесоматериалов, является схема расположения груза по вагону. С целью увеличения степени использования грузоподъемности вагона, лесоматериалы часто грузят с выходом концов груза за сечение торцевых дверей. Двери в этом случае прижаты к боковым стенам и всю нагрузку от распора кузова воспринимают стойки в зоне приварки их к раме вагона, что приводит к образованию трещин в этой зоне и отрыву стоек от рамы. Чтобы не допустить эти явления, необходимо следить за правильностью увязки пакетов грузов и стяжки концов лесных стоек.

Высок уровень повреждаемости кузовов полувагонов при экскаваторной и грейферной погрузке насыпных грузов. К этой работе должны допускаться экскаваторы с емкостью ковшей не более 3 м .

С целью повышения производительности труда и недопущения повреждений верхней обвязки экскаваторщик часто поднимает ковш на большую высоту над кузовом вагона и раскрывает ковш. В этом случае груз падает с большой высоты, повреждая крышки люков, обшивку кузова и заделки стоек в виде разрушения сварных швов в местах стыковки стоек поперечными и шкворневыми балками.

Чтобы не допустить эти разрушения, регламентируются правила погрузки, согласно которым вес груза, одновременно сбрасываемого из ковша на одну крышку люка, не должен превышать 5 т. Допускается сброс груза до 7 т при условий предварительной подсыпки на крышки люков слоя мелкокускового груза толщиной не менее 300 мм.

Погрузку груза необходимо вести при минимально возможной высоте раскрытия ковша, гарантирующей невозможность ударов ковша и открывающегося днища о верхнюю обвязку, как это показано на рис. 7.

Выгрузка насыпных грузов осуществляется через люки или с помощью грейферов.

Для повышения производительности разгрузки грейферами за счет более полного заполнения ковша грейфер бросают на груз. Часто это происходит, когда поворот стрелы крана еще не завершен и поэтому часто сопровождается ударами раскрытого грейфера о верхнюю обвязку полувагона или об обшивку. При разгрузке нижней части груза в кузове при смыкании челюстей часто происходит повреждение горизонтальных полок поперечных балок.

Все эти трудности резко увеличиваются при разгрузке слежавшихся и особенно смерзшихся в процессе транспортировки грузов.

Другим массовым видом разгрузки является разгрузка на вагоноопрокидывателях рис.1. Наиболее часто применяются роторные вагоноопрокидыватели, на которых вагон поворачивается относительно своей продольной оси на 180 .

Рис. 1. Роторный вагоноопрокидыватель для разгрузки полувагонов

При повороте платформа с вагоном смещается под действием собственной массы и пружин тележек до прилегания боковой стены полувагона к привалочной стенке вагоноопрокидывателя1. В результате могут появиться деформации кузова (сужение), изгибы стоек, повреждения сварных швов, верхних запоров дверей.
Эти повреждения объясняются увеличением силы от воздействия боковой привалочной стенки на кузов из-за: большого расстояния от привалочной стенки до боковой стены кузова (с); высокой скорости опрокидывания в момент привалки; наличия и состояния резиновой армировки на привалочной стенке 2; неодинакового прилегания верхних обвязок стенок кузова к упорам 3 и привалочному брусу как из-за неправильного расположения их по уровню, так и вследствие разного прогиба рессорных комплектов при наклоне вагона.

Сначала происходит опирание верхней обвязки одной боковой стены полувагона на привалочной брус верхней опоры (со стороны, противоположной привалочной стенки).
В дальнейшем происходит распрямление рессорных комплектов и скольжение верхней обвязки по привалочному брусу, при котором возникают горизонтальные усилия, вызывающие деформацию кузова и повреждения элементов, особенно торцевых дверей и верхних запоров.

С целью недопущения этих повреждений предусматривается, чтобы ширина верхних упоров со стороны противоположной привалочной стенки должна быть не менее 730 мм, а длина каждого упора не менее 0,8 м. Общее количество упоров или их суммарная длина определяется из расчета, чтобы нагрузка на верхнюю обвязку полувагона от одного упора, длиной 0,8 м, не превышала 0,1 МН (10 тс) для четырехосного полувагона.
Поверхность привалочной стенки вагоноопрокидывателя должна армироваться рифленой резиновой плитой 2, толщиной (b) не менее 100 мм. Кроме того, строго регламентируются расстояния (а) между кузовом полувагона и упорными устройствами вагоноопрокидывателя.
Все указанные причины повреждений кузовов при разгрузке усиливаются при выгрузке слежавшихся и смерзшихся в процессе транспортировки грузов. Для разрыхления грузов применяют различные вибрационные машины, которые сообщают колебания кузову вагона. для этого вибромашину свободно устанавливают, например, на верхней обвязке. Основным параметром, определяющим возможность использования вибромашин, является ускорение вынужденных колебаний вагона, величина которого принимается в зависимости от физико-механических свойств груза и геометрических характеристик несущих элементов вагона, которые и ограничивают верхний предел ускорений, обеспечивая сохранность вагона.

Тем не менее, разрыхление грузов с помощью вибромашин приводит к разрушению сварных швов на верхней обвязке и в зонах приварки стоек к поперечным балкам, появлению трещин по основному металлу верхних обвязок и стоек, ослаблению резьбовых соединений в различных сборочных единицах.

Другим методом придания текучести грузу является разогрев их в различных конвекционных тепляках. Однако тепляки могут отрицательно влиять на сохранность полувагонов. Нагрев элементов кузовов полувагонов с грузом до температуры свыше 100 °С вызывает деформации сварной конструкции кузова, старение металла, повышенную коррозию, портятся резиновые уплотнения в тормозной системе, разжижается и вытекает смазка ЛЗ-ЦНИИ из буксовых узлов.

В качестве теплоносителей в конвекционных тепляках используют продукты сгорания различных энергоносителей и Воздух, нагретый в калориферах.

Чтобы снизить влияние этого фактора, разогрев груза и конструкции ограничен и определен в четыре режима с температурами от 60 до 130° С с ограничением времени нагрева.

Ремонт кузовов полувагонов производится в соответствии с требованиями руководств по деповскому и капитальному ремонту и Инструкции по сварке и наплавке при ремонте вагонов.

Капитальный ремонт кузовов полувагонов на ВРЗ производится на поточно-механизированных линиях за три этапа: на первом этапе производится предварительная разборка и обмывка вагона, на втором этапе правка и удаление негодных элементов и третья стадия - вагоносборочные работы. Весь основной объем правильных работ производится с помощью передвижных ремонтных машин.

Правку местных прогибов швеллера верхней обвязки свыше 10 мм производят со снятием усиления верхней обвязки.

Трещины или изломы верхней обвязки разрешается ремонтировать сваркой с последующим усилением этой зоны двумя наружными угловыми накладками, как это показано на рис. 2.

При замене негодных частей верхней обвязки допускается не более одного стыка в зоне между смежными стойками.

При ремонте стоек допускается оставлять местные вмятины стоек кузова коробчатого сечения глубиной до 30 мм при отсутствии трещин. Обычно такие вмятины закрывают вставкой с обваркой по периметру.

Появляющиеся на корытообразного сечения стойках одного из следующих повреждений — излома, трещины более 50 % сечения, коррозии более 30 % толщины или подреза полок более 20 мм при расположении поврежденного места на расстоянии менее 300 мм от верхней кромки нижней обвязки кузова, разрешается ремонтировать стойку путем вырезки дефектной зоны стойки на высоту не менее 300 мм от нижней обвязки с постановкой и приваркой новой части стойки. Сварной стыковой шов при этом усиливается накладкой толщиной б мм, приваренной по периметру.

Рис. 2. Ремонт верхней обвязки

Ремонтировать таким методом две рядом стоящие дефектные стойки не разрешается — одна из стоек должна быть заменена новой.

При деформациях стоек суммарное уширение или сужение кузова в средней части полувагона допускается до 30 мм, а одной стены — до 15 мм. В сечении угловых стоек уширение или сужение допускается до 10 мм.

Металлическую обшивку, имеющую местные вмятины более 15 мм, выправляют. В случае наличия трещин в обшивке длиной до 100 мм, их устраняют сваркой без постановки усиливающей накладки.

Трещины длиной более 100 мм ремонтируют сваркой с постановкой усиливающей накладки толщиной 4 мм с внутренней стороны кузова с обваркой ее по периметру. Накладка должна перекрывать трещину не менее, чем на 30 мм с каждой стороны.
В одном пролете между стойками разрешается ремонтировать не более двух трещин с расстоянием между ними не менее 1000 мм. При этом допускается ремонт двух трещин одной накладкой, площадь которой не должна превышать 0,3 м³.

При образовании пробоины в металлической обшивке кромки ее выправляют и устанавливают усиливающую накладку с внутренней стороны кузова, с обваркой ее по периметру с наружной стороны сплошным швом, а с внутренней стороны прерывистым сварным швом.

Лучевые трещины от пробоины не допускаются и при ремонте обшивки рваные края пробоины с трещинами необходимо вырезать.

В одном пролете между стойками разрешается устранять не более двух пробоин с суммарной площадью до 0,3 м².

Коррозионные повреждения металлической обшивки в основном образуются на внутренней поверхности из-за взаимодействия с агрессивными элементами перевозимых грузов при достаточной их увлажненности в условиях, когда антикоррозионные покрытия разрушаются после нескольких циклов погрузки-разгрузки.

При коррозионных повреждениях обшивки более 30 % толщины листа обшивку ремонтируют постановкой накладки толщиной 4 мм. Разрешается также смена части обшивки шириной до 400 мм на всю длину между смежными стойками или по всей длине вагона с расположением стыков на стойках.