Obrabotka Metallov 2015 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (67) 2015 20 ТЕХНОЛОГИЯ Режимы закалки и характеристики закаленного слоя Оптимальные режимы закалки Характеристики закаленного слоя Выходная мощность, кВт 55 Твердость закаленного слоя (по 10 измерениям) 57...60 HRC Удельная мощность, кВт/см 2 8…10 Толщина закаленного слоя, мм 3...3,5 Скорость перемещения рабочей поверхности клина, мм/с 5…6 Структура закаленного слоя Мартенсит закалки («белый слой») Зазор между индуктором и поверхностью клина, мм 1…1,5 Рабочая длина зоны закалки, мм 90 при нормативном пробеге не менее 500 тыс. км фактический пробег составил более 1 млн км. При этом допускаемые величины износа фрик- ционных клиньев не превышены, а коэффициент относительного трения фрикционных гасителей колебаний соответствует нормативу. В России и в мире выпускаются промыш- ленные ВЧ-генераторы для технологических целей со следующими разрешенными рабочи- ми частотами: 0,066; 0,440; 1,76; 5,28; 13,5; 27 и 40 МГц[15] и мощностью 30, 60, 100, 160 и 250 кВт. Для создания промышленной установки оптимален ВЧ-генератор типа ВЧГ– X –160/0,066 с запасом по мощности (где X = 5…9 – выпуска- емые пригодные модификации этого типа ВЧ- генераторов). Следует особо подчеркнуть, что для оптимального согласования сопротивлений выходного контура генератора и индуктора в каж- дом случае необходима доработка генератора. Расход охлаждающей воды при работе ВЧ- генератора достаточно велик – от 2 до 3 м 3 / ч, поэтому целесообразен собственный контур оборотной воды. Принципиальная схема такого контура приводится в технической документа- ции к каждому ВЧ-генератору. Манипулятор для промышленной установки должен быть автома- тизирован для высокой надежности и воспроиз- водимости процесса обработки. Длительность процесса собственно упрочнения рабочей по- верхности клина при мощности ВЧ-генератора 160 кВт в один проход лежит в интервале от 30 до 35 с, что много меньше межоперационного времени, расходуемого на съем клина с манипу- лятора и последующую установку на манипуля- тор и юстировку следующего клина. Требуется механизация этих межоперационных операций. Она позволит затрачивать на обработку одного клина не более одной минуты (полное опера- ционное время), вследствие чего производи- тельность процесса закалки может составить 60 деталей/ч. Необходимая рабочая площадь для одной промышленной установки с учетом под- собных стеллажей для доставки партий исход- ных деталей и промежуточного складирования упрочненных клиньев, а также требований тех- ники безопасности – не более 30 м 2 . Стоимость оборудования для промышленной установки определяется в основном ценой высокочастот- ного генератора. Выводы Разработан одностадийный технологический процесс упрочнения рабочей поверхности фрик- ционного гасителя колебаний (клина) вагонной тележки, обеспечивающий глубину упрочнен- ного слоя не менее 3 мм при твердости более 57 HRC. Клин изготовлен из обычного серого чугуна марки СЧ18. Испытания партии клиньев в производственных условиях показали соответ- ствие качества изделий нормативам. Список литературы 1. Габец А.В. Исследование прочности различ- ных модификаций фрикционных клиньев тележки грузового вагона // Ползуновский вестник. – 2013. – № 4–2. – С. 44–49. 2. Brenner H., Bartalini L., Antunes A. Numerical in- vestigation on the friction wedge damper dynamics – a comparative study [Electronic resource] // Proceedings of 20th International Congress Mechanical Engineering (COBEM 2009), November 15–20, 2009. – Gramado, Rio Grande do Sul, Brasil, 2009. – URL: http://www. abcm.org.br/anais/cobem/2009/pdf/COB09-2008.pdf (accessed: 11.03.2015). 3. Hawthorne V.T. Recent improvements to three- piece trucks // Proceedings of the 1996 ASME/IEEE