МОСКВА, 5 дек — РИА Новости. Ученые из Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" и Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ) создали уникальную технологию для предотвращения разрушения боковых рам тележки грузового вагона. Изобретение повысит предел выносливости и усталостную прочность боковой рамы на 50 процентов и значительно уменьшит число разрушений во время эксплуатации.
Сегодня условия эксплуатации железнодорожных составов сильно изменились – существенно увеличилась нагрузка на вагоны и длительность перевозок. В результате участились случаи схода вагонов с рельсов, возросли экономические потери и человеческие жертвы. Больше всего разрушению подвергается зона внутреннего угла буксового проема боковой рамы (так называемая зона внутреннего радиуса R55) тележки грузового вагона. При разрушении этой детали поезд сходит с рельсов и с вероятностью приблизительно 90 процентов опрокидывается.
Причина возникновения изломов боковых рам кроется в производственных дефектах и изменении условий эксплуатации. Во время литья внутри изделия образуются раковины (полости в теле отливки) и крупные поры, избавиться от которых невозможно. Выявить наличие таких дефектов удается с помощью ультразвука или рентгена, но это очень трудоемкие методы, зачастую не дающие точных результатов. Традиционный ремонт боковых рам также не решает проблему разрушения – дефекты полностью не устраняются.
Реализуемый в НИТУ "МИСиС" проект направлен на повышение безопасности движения грузового подвижного состава. Практически все боковые рамы, эксплуатируемые сейчас на российской железной дороге, нуждаются в термическом упрочнении. Учёные разработали новый способ термического упрочнения деталей путем закалки. Технология легла в основу экспериментальной установки спреерного закаливания боковых рам. Для изучения влияния термического упрочнения на структуру и свойства рам ученые разработали специальные методики и провели комплекс механических испытаний закаленных деталей, включающих измерение акустической эмиссии (возникновение и распространение акустических волн) при механическом нагружении детали для определения момента начала разрушения боковой рамы (момент появления трещины) и анализа темпа роста трещины, и циклические испытания боковых рам для определения их усталостной прочности и живучести.
Разработанная технология позволяет закаливать литые боковые рамы длиной до двух метров в специальной установке с температуры до 1100 градусов по Цельсию. Новая технология способствует появлению на поверхности рамы сжимающих напряжений, что позволяет детали выдерживать перегрузки до 30 тс. На данный момент средняя осевая нагрузка рам составляет 23,5 тс.
"Мы выполнили проект государственного значения и разработали технологию, которая будет использоваться при производстве боковых рам, для повышения их прочностных характеристик. На основе этой технологии, не имеющей аналогов ни в России, ни в мире, создана экспериментальная установка для спреерного закаливания крупногабаритных литых деталей потоком воды. Закалка приводит к формированию "сэндвичной" структуры металла: поверхностные слои становятся более твердыми, а сердцевина сохраняет вязкость и пластичность. Деталь приобретает упругость, что снижает вероятность образования трещин вне зависимости от наличия внутренних дефектов. В ближайшие три года мы планируем довести разработанную технологию до промышленного внедрения, а затем начать массовое промышленное производство и закаливать порядка двадцати тысяч боковых рам в год", – сказал РИА "Новости" доцент кафедры металловедения и физики прочности НИТУ "МИСиС" Андрей Рожнов. По словам ученого, внедрение новой технологии должно существенным образом уменьшить число разрушений этих деталей и повысить безопасность движения грузовых поездов.
Работа над проектом длилась три года. В конце 2016 года пройдут первые испытания восьми упрочненных боковых рам, установленных на два грузовых вагона, а летом 2017 года испытания рам продолжатся уже на большом количестве вагонов. После завершения испытаний планируется проведение сертификации упрочненных боковых рам и последующее оснащение ими вагонов грузовых поездов.
Проект выполняется в рамках федеральной целевой программы по заказу Минобрнауки России в интересах ОАО "РЖД"; технологию разрабатывают НИТУ "МИСиС", МГУПС МИИТ и ОАО "ВНИКТИ".
Новые технологии - эффективность шаг за шагом.
Комментарии
Интересно, что покажут испытания.
Хорошая картинка для понимания того, про что речь идёт.
это что так сейчас на фоне падения компетенций обеспечивают доход лавочке Ливанова или кого то ещё?
Что тут нового?
Или как со стоматологией?Ничего нового кроме компонентов....
Слов нет-эмоции
Ну можно так наверное сказать, но ... может все-таки что-то есть в этом?
За применение эпитета "уникальный" пора руки рубить и языки рвать.
А чьей национальности принадлежит МИСиС
Видимо одной, якобы самой умной, национальности - эфехтивных манагеров
Вы удивитесь, но МИСиС национальный не от национальности, а от нации. А нация у нас в России по сути одна, хотя национальностей много. Не путайте.
Тогда можно просто назвать Российский а здесь акцент именно на национальный. Вопрос с какой целью это делается? Косят под пиндосов с еврогеями?
Да, неосознанный закос под пиндосов, у них так же.
для БРЖК в самый раз
имхо для этого и трудились
Это - тележка именно грузовых вагонов, литые. Кстати, у Барбера технологию вроде закупили. Для целей, о которых Вы говорите, используются усиленные тележки пассажирских вагонов, а они сварные из проката, там проблемы R55 вообще нет.
ЗЫ Ну и можно много гундеть над способами испытаний...
"Такой проблемы нет" ответ РЖД в 2008-2012гг.
Уникальная разработка стенда испытаний порезана в металлом. Чертежи часть в электронную форму, часть уничтожена.
В 2006-2007гг была, была заказана (25% предоплата) разработка и производство.
А 2008-2012гг проблемы нет, потребности нет...
Псевдоинновация.
А тележки пассажирских поездов не разрушаются? Нагрузки ниже? Даже у скоростных?
Какая же она ажурная, эта рама, а ведь до 40 тонн три повороте. Прямо космическая технология. Да ещё и закалка. Конфетка! Рама точно на экспорт пойдёт, брать будут.
Респект и уважение авторам. Это госпремия раньше была бы.
Какой-то осадок после прочтения. Особенно про изменение условий эксплуатации. Вероятно надо было написать, что там с досмотром хуже стало, перегруз и прочие прелести эффективного буизинеса. И да, про закалку - сильно. Новое слово в металловедении. Наверное в МИИТе учебник по термообработке 1963 года нашли.
Дешёвое литьё дорогая обработка, дорогое литьё дешёвая обработка, стратегии разные, имхо, лучше перейти на вторую.
Какое-то гонево откровенное и пурга. " Ученые создали уникальную технологию", но "изобретение повысит". "создана экспериментальная установка ", но "планируем довести разработанную технологию до промышленного внедрения".
Что там все-таки создали? И если что-то создали, то каковы результаты экспериментов на этой экспериментальной установке? Изобретение таки повысило или повысит? Или установку создали, а экспериментов еще не проводили?
Такие статьи обычно появляются тогда, когда желание отчитаться опережает умение работать. Остается надеяться, что пургу пустили технически тупые журналисты, а не работающие над НИОКР.
Дык вроде все понятно - создали технологию термического упрочнения путем поверхностной закалки. Новизна не в способе упрочнения, а в том, что закаливать будут не шестеренки и сверла, а детали, размером до 2 метров. Вроде все.