Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних углах буксовых проемов

Классы МПК:B23P17/04 отличающиеся по роду обрабатываемого материала или готовой продукции, независимо от ее формы 
B61F5/52 рамы тележек 
C21D7/10 всего сечения, например арматурной стали для железобетонных изделий 
B23P9/02 обработка или отделка приложением давления, например накаткой
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Павлов Николай Васильевич (RU),
Цкипуришвили Валерий Багратович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-08-04
публикация патента:

Изобретение относится к упрочнению боковых рам тележек грузовых вагонов. Осуществляют изгибающее нагружение боковой рамы с созданием во внутренних углах ее буксовых проемов изгибающего момента, обеспечивающего в них пластическую деформацию. Причем изгибающее нагружение боковой рамы осуществляют с обеспечением увеличения расстояния между щеками ее буксовых проемов на 0,36-0,8 мм. В результате повышается усталостная прочность и срок службы боковых рам тележек грузовых вагонов. 1 ил. способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних   углах буксовых проемов, патент № 2476302

Рисунки к патенту РФ 2476302

способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних   углах буксовых проемов, патент № 2476302

Изобретение относится к технологии упрочнения боковых рам тележек железнодорожных грузовых вагонов. Способ упрочнения боковых рам включает изгибающее нагружение рамы, контроль усилия нагружения, необходимого и достаточного для создания пластической деформации в зоне внутреннего угла буксового проема, и формирование в ней после снятия нагрузки остаточных напряжений сжатия.

Известен способ упрочнения деталей пластическим деформированием, при котором детали нагружают изгибающей нагрузкой по схеме, действующей при эксплуатации деталей (см. а.с. СССР № 1157087, кл. 23К, 1985).

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет получить необходимую пластическую деформацию в наиболее критичных местах деталей и создать в них после разгрузки достаточно высокие остаточные напряжения сжатия с соответствующим повышением усталостной прочности.

Известен способ применения пластической деформации стальных деталей железнодорожных грузовых вагонов, в частности корпуса буксы колесной пары, направленный на обеспечение допуска на размер корпуса при выполнении его восстановительной наплавки (см. патент РФ № 2146992, кл. 23К, опубл. 2000).

Указанный способ имеет достаточно узкую направленность и не позволяет концентрировать пластическую деформацию, а следовательно, создавать концентрацию остаточных напряжений сжатия в критичных зонах детали.

Наиболее близким из известных по своей технической сущности является выбранный в качестве прототипа способ восстановления изношенных поверхностей стальных деталей железнодорожных грузовых вагонов, при котором осуществляют предварительное изгибающее нагружение детали, электродуговую наплавку изношенной поверхности в нагруженном состоянии, механическую обработку наплавленной поверхности и повторное изгибающее нагружение детали нагрузкой, обеспечивающей превышение предела текучести материала детали (см. патент РФ № 2264281, кл. В23 р 6/00, В23К 9/04, опубл. 2005).

Данный способ относится к восстановлению и упрочнению (повышению износостойкости) деталей наплавкой и направлен на трансформацию растягивающих остаточных сварочных напряжений на границе наплавленного слоя в сжимающие напряжения.

Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, который выражается в создании сжимающих напряжений в наиболее нагруженных местах (во внутренних углах буксовых проемов), обеспечивая тем самым безаварийную эксплуатацию боковых рам.

Указанный технический результат достигается осуществлением изгибающих нагружений боковой рамы с созданием во внутренних углах ее боковых проемов изгибающего момента, обеспечивающего в них пластическую деформацию с увеличением расстояния между щеками буксовых проемов на 0,36-0,8 мм. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию «новизна», так как оно не известно из уровня техники.

Предложенный способ является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. он явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности изобретения.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.

На фигуре представлена боковая рама тележки грузового вагона, вид сбоку. Стрелка А - упрочняемая зона внутреннего угла буксового проема; l - контролируемая ширина буксового проема.

Предложенный способ осуществляют следующим образом:

1. Из ранее проведенных экспериментов по статическому нагружению идентичных боковых рам с использованием наклеенных на эти рамы в углах буксовых проемов тензодатчиков строят графическую зависимость способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних   углах буксовых проемов, патент № 2476302 ср=f(Р) (способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних   углах буксовых проемов, патент № 2476302 ср - среднеарифметическое значение напряжения, Р - соответствующая ей нагрузка) и определяют значение нагрузки Рт, которой соответствует предел текучести материала рамы способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов во внутренних   углах буксовых проемов, патент № 2476302 т.

2. Измеряют расстояние «l» между наружными и внутренними щеками буксовых проемов боковой рамы в двух точках, расположенных в 15 мм от нижних (торцевых) кромок щек и в 20 мм от их боковых кромок.

3. Нагружают боковую раму силой Р=1,4Рт, выдерживают ее в течение 5 мин и снимают нагрузку.

4. Определяют увеличение размера «l» (остаточная деформация), и если оно менее 0,36 мм, то увеличивают нагрузку на 1-2 т и после выдержки 5 мин вновь снимают ее. Повторяют эту операцию до тех пор, пока не будет достигнуто увеличение размера l на 0,36-0,8 мм.

Исследования показали, что в этом случае в зоне внутренних углов буксовых проемов возникают остаточные напряжения сжатия величиной порядка 200 МПа.

Усталостные испытания показали, что усталостная прочность обработанных по описанному способу боковых рам увеличивается более чем в 5 раз.

Таким образом, данное изобретение обеспечивает резкое повышение усталостной прочности боковых рам тележек грузовых вагонов и при его внедрении может полностью исключить имеющие место разрушения боковых рам по внутреннему углу буксового проема в эксплуатации. (См. газету «Гудок» № 51 (24771) от 30 марта 2011 года. «Хроника года»).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ упрочнения боковых рам тележек грузовых вагонов, включающий осуществление изгибающих нагружений боковой рамы, отличающийся тем, что изгибающее нагружение боковой рамы выполняют с созданием во внутренних углах ее буксовых проемов изгибающего момента, обеспечивающего в них пластическую деформацию, причем изгибающее нагружение боковой рамы осуществляют с обеспечением увеличения расстояния между щеками ее буксовых проемов на 0,36-0,8 мм.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2476302

patent-2476302.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B23P17/04 отличающиеся по роду обрабатываемого материала или готовой продукции, независимо от ее формы 

Класс B61F5/52 рамы тележек 

Класс C21D7/10 всего сечения, например арматурной стали для железобетонных изделий 

Патенты РФ в классе C21D7/10:
способ пластического структурообразования металлов и устройство для его осуществления -  патент 2492957 (20.09.2013)
способ обработки горячекатаного проката -  патент 2486260 (27.06.2013)
способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки -  патент 2475328 (20.02.2013)
способ упрочнения арматурного стержня из материала, обладающего площадкой текучести -  патент 2457259 (27.07.2012)
способ деформирования для получения заготовок в субмикрокристаллическом и наноструктурированном состоянии и устройство для его осуществления -  патент 2436847 (20.12.2011)
способ пластического структурообразования металлов и устройство для его осуществления -  патент 2424076 (20.07.2011)
способ структурного измельчения металлов -  патент 2402618 (27.10.2010)
способ деформационной обработки материалов -  патент 2386511 (20.04.2010)
способ получения заготовок шестигранной формы с нанокристаллической структурой и устройство для деформационной обработки при осуществлении этого способа -  патент 2383632 (10.03.2010)
способ деформационной обработки прутков из металлов и сплавов -  патент 2341346 (20.12.2008)

Класс B23P9/02 обработка или отделка приложением давления, например накаткой

Патенты РФ в классе B23P9/02:
устройство для накатывания на станках -  патент 2517081 (27.05.2014)
способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием -  патент 2514253 (27.04.2014)
устройство для обкатывания ребер панелей с регулируемой нагрузкой -  патент 2478032 (27.03.2013)
способ создания износостойких плоских поверхностей пар трения -  патент 2466002 (10.11.2012)
устройство для настройки выглаживающего инструмента на токарных станках с чпу -  патент 2257286 (27.07.2005)
устройство для безабразивной доводки дорожек качения колец подшипников -  патент 2213652 (10.10.2003)
способ безабразивной обработки дорожек качения подшипников и устройство для его осуществления -  патент 2207943 (10.07.2003)
устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей -  патент 2129943 (10.05.1999)
устройство для отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей -  патент 2129942 (10.05.1999)
способ обработки поверхностей изделий малой жесткости -  патент 2085355 (27.07.1997)

Наверх