Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 2. 2017 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 28 УДК 629.4.027.11 ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ВАГОННЫХ ОСЕЙ НА ОСНОВЕ ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ В.П. РОМАНЕНКО 1 , канд. техн. наук, профессор А.И. МАНЬКО 2 , канд. техн. наук, начальник бюро НИОКР и военной техники П.П. СТЕПАНОВ 3 , канд. техн. наук, директор ИТЦ О.В. ПЕРМИНОВА 2 , начальник бюро ОМД ДГМет С.М. КРИСКОВИЧ 1 , аспирант ( 1 НИТУ МИСиС, г. Москва, 2 ПАО «Мотовилихинские заводы», г. Пермь, 3 АО «ВМЗ», г. Выкса ) Романенко В.П. – 119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», e-mail: romanenko-misis@yandex.ru В статье рассмотрен вопрос производства полых осей для железнодорожного транспорта, приведены преимущества таких осей в сравнении со сплошными осями. Описана разрабатываемая технология изготовления полых вагонных осей на основе операций прошивки и радиальной ковки с основными этапами производства. Представлены результаты изготовления экспериментальных осей на ПАО «Мотовилихинские заводы» из полых заготовок, полученных методом винтовой прошивки на АО «ВМЗ». Проведены механические испытания образцов на растяжение и ударную вязкость. Представлены сравнительные результаты механических испытаний с существующими требованиями для сплошных осей. Ключевые слова : полая вагонная ось, винтовая прокатка, прошивка, радиальная ковка, осевая нагрузка, особотолстостенная заготовка. Введение Развитие грузоперевозок железнодорожным транспортом связано с повышением грузоподъемности железнодорожного состава [1]. Существует ряд способов достижения повышенной грузоподъемности, одним из которых являются увеличение осевой нагрузки. Решением, позволяющим увеличить осевую нагрузку является использование полых вагонных осей. Полые вагонные оси обладают меньшей массой по сравнению со сплошными осями. Уменьшение массы связано с наличием отверстия постоянного или переменного сечения по всей длине оси. В зависимости от конструкции железнодорожной оси уменьшение массы может достигать 25%. [2, 3] Допустимая осевая нагрузка полых осей будет также выше, чем у сплошных осей. Это связано с методами поверхностного упрочнения, эффективность которых для полых изделий выше, чем для сплошных [4]. Кроме указанных преимуществ эксплуатация полых вагонных осей ведет к меньшей неподрессоренной массе вагона [5], а также меньшим энергетическим расходам при транспортировке [6]. Основным вопросом изготовления полой вагонной оси является способ формирования внутреннего отверстия. Существующие способы можно разделить на две категории – получение изначально полой заготовки и формирование полости в процессе изготовления