Способ изготовления осей транспортных средст

 

Изобретение относится к сварке, преимущественно к способам изготовления осей транспортных средств и может быть использовано в транспортном машиностроении. Цель изобретения - повышение усталостной прочности оси путем снижения растягивающих напряжений в опасных зонах балки. К балке 1, находящейся в свободном состоянии, приваривают продольными швами рессорные площадки 3, подкладки 4 и т.п.детали. Тормозные суппорты 5 и кольца сальников 6 первоначально приваривают участками кольцевых швов, расположенными выше нейтральной линии балки, изгибают ось статической нагрузкой, полностью соответствующей эксплуатационной, и выполняют сварку участков кольцевых швов, расположенных ниже нейтральной линии балки. После охлаждения сварных швов до температуры рекристаллизации нагрузку снимают. 3 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4463680/31-27 (22) 18.07.88 (46) 23,09.90. Вюл, Р 35 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР и Орский завод тракторных прицепов (72) А,И.У<уравель, В.И.Миркитанов, Ю,В,Перчаткин и А.А.Ракицкий (53) 621.791.75-011 (088.8) (56) Иарголис С.Я. 1!осты автомобилей и автопоездов, 11,: Машиностроение, 1983, с. 68-73.

Авторское свидетельство СССР

Р 1155398, кл. В 23 К 31/08, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕЙ ТРАНСПОРТЕЫХ СРЕДСТВ (57) Изобретение относится к сварке, преимущественно к способам изготовления осей транспортных средств и моÄÄSUÄÄ 1593854

®) 5 В 23 К 28/00, 31/02

2 жет быть использовано в транспортном машиностроении. Цель изобретения повышение усталостной прочности оси путем снижения растягивающих напряжений в опасных зонах балки. К балке

1, находящейся в свободном состоянии, приваривают продольными швами. рессорные площадки 3, подкладки 4 и т.п, детали. Тормозные суппорты 5 и кольца сальников 6 первоначально приваривают участками кольцевых швов, расположенными выше нейтральной линии балки, изгибают ось статической нагрузкой, полностью соответствующей эксплуатационной, и выполняют сварку участков кольцевых швов, расположенных ниже нейтральной линии балки. После охлаждения сварных швов до температуры рекристаллизации нагрузку снимают, 3 ил., 1 табл. С::

1593854!

1эобретение относится к сварке, преимущественно к способам изготовления осей транспортных средств, и может быть испо,пьзовано в транспортном

5 машиностроении.

Целью изобретения является повышение усталостной прочности оси путем снижения растягивающих напряжений в опасных зонах балки. 1О

На фиг. I представлена ось, изго- товленная по предлагаемому способу, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на.фиг.3 — эпюра напряжений в балке в околошовной зоне после 15 приварки тормозных суппортов.

Способ изготовления осей транспортных средств реализуется следующим образом.

К балке 1 оси, по концам которой 20 выполнены цапфы 2, находящейся в свободном состоянии, приваривают детали

3 и 4 с продольным расположением швов, а детали 5 и 6 с поперечными (кольцевыми ) швами — участками. секто-25 ров, расположенными выше .нейтральной линии при вертикальном изгибе балки.

Затем ось нагружают изгибающим моментом, равным изгибающему моменту от номинальной статической нагрузки, действующей на ось в эксплуатации, и в напряженном состоянии последней производят сварку участками секторов, расположенных ниже нейтральной линии изгиба, После охлаждения сварных швов до температуры начала рекристаллизации материала нагрузку, действующую на ось, снимают иось направляют на дальнейшую механическую обработку по технологическому процессу.

Пример, Реализация; способа при изготовлении осей типа А6 тракторных прицепов, К балке 1 (фиг,l), выполненной из заготовки трубчатого сечения с обжа- 45 тыми и обработанными по концам цапфами 2, с приваренными к ней деталями с продольным расположением швов (рессорные площадки 3, подкладки стремянок 4 и другие детали) и находящейся в свободном состоянии приваривали детали 5 — тормозные суппорты (фиг,2), и детали 6- кольца сальников, участками 7 секторов Б и В, расположенными выше нейтральной линии нри вертикаль55 ном изгибе балки 1. Затем ось нагружали изгибающим моментом, равным изгибающему моменту от номинальной статической нагрузки, действующей на ось в эксплуатации (номинальная статическая нагрузка на ось 60 кН), и в напряженном состоянии последней осуществляли приварку тормозных суппортов 5 и колец сальников 6 участками

8 секторов Б и В, расположенными ниже нейтральной линии при вертикальном изгибе балки 1. Длина секторов

Б и В (фиг,2) приварки тормозных суппортов 70 мм, колец сальников 40 мм, а участков секторов, расположенных выше и ниже нейтральной плоскости, соответственно 35 и 20 мм. Сварные швы односторонние, выполнялись электродуговой сваркой в защитных газах сварочной проволокой типа Св — 08Г2С, катетом: для приварки тормозных суппортов 5 мм, колец сальников 3 мм.

После охлаждения балки до температуры 400 С (для стали температура начала рекристаллизации 450-500 С) нагрузку снимали, В процессе сварки происходит пластическая деформация металла, снимающая действующие в этих зонах растягивающие. напряжения от действия изгибающего момента, При охлаждении сварные швы находятся под нагрузкой, а затем при ее снятии в зонах сварных швов балки наводятся напряжения, равные по величине и обратные знаку напряжения от действия на ось статической нагрузки. В таблице и на фиг.3 (кривая а для оси, изготовленной без приложения нагруз- ки, в — по предлагаемому способу) дано распределение действующих напряжений в балке в околошовной зоне приварки тормозных суппортов.

Анализ (таблица и фиг.3) показывают, что при изготовлении оси по предлагаемому способу для наиболее опасной зоны оси, т,е. в начале сварных швов, соединяющих тормозные суппорты с нижней половиной балки (зона датчика 1), напряжение растяжения примерно на 120 NIIa ниже, Таким образом, предлагаемый способ изготовления осей позволяет существенно повысить их усталостную прочность путем снижения в опасных зонах растягивающих напряжений.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ изготовления осей транспортных. средств, состоящих из балки и накладных деталей, привариваемых

5 159 к балке швами, расположенными выше и ниже ее нейтральной линии, при которой первоначально выполняют часть сварных швов, нагружают ось статической изгибающей нагрузкой, равной по абсолютной величине эксплуатационной, выполняют сварку стальных швов и после их охлаждения до температу ры,рекристаллизации металла нагрузку снимают, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности оси путем снижения растягивающих напряжений в опасных зонах балки, первоначально выполняют все продольные швы и участки кольце3854

Способ приготовления оси

Датчик

Беэ приложения нагрузки

Предлагаемый

124 6

185 38

145 83

2

1„ вых швов, расположенные выше нейтральной линии балки, а нагрузку прикладывают по схеме, соответствующей

5 схеме эксплуатационной нагрузки, 1593854

ФигЗ

Составитель Л,Назарова

Редактор Л. Гратилло Техред A. Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 2796 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101