Введение
Глава 1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1.1 Роль фрикционного клина в работе узла гашения колебаний тележки грузовых вагонов 8
1.1.1 Принцип работы, технические и силовые характеристики 10
1.1.2 Конструкция, материал и служебные свойства фрикционных клиньев 14
1.1.3 Анализ факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики фрикционного клина гасителя колебаний 22
1.2 Анализ эксплуатационных свойств фрикционного клина на основе экспериментальных данных 30
1.2.1 Количественная оценка экспериментальных данных 31
1.2.2 Статистический анализ экспериментальных данных 34
1.2.3 Комплексный анализ обработанных данных 39
1.3 Пути повышения технических и эксплуатационных свойств фрикционных клиньев 44
1.3.1 Фрикционные клинья из серого чугуна 44
1.3.2 Стальные фрикционные клинья 46
1.3.3 Фрикционные клинья из высокопрочного чугуна 48 Основные выводы. Цель и задачи исследования 48
Глава 2 Методики оценки свойств материала и эксплуатационных характеристик фрикционных клиньев 51
2.1 Методики исследования свойств материала фрикционных клиньев 51
2.1.1 Лабораторные исследования химического состава, структуры и механических свойств 52
2.1.2 Стендовые сравнительные исследования на износостойкость 55
2.2 Методики исследования прочностных свойств и износостойкости фрикционных клиньев 57
2.2.1 Стендовые испытания на прочность 58
2.2.2 Стендовые испытания на износостойкость и трибологические свойства 62
Глава 3 Разработка, получение и исследование специального модифицированного чугуна с заданными свойствами 63
3.1 Анализ специальных чугунов, получаемых на основе серого чугуна, при легировании и модифицировании 64
3.1.1 Влияние легирующих элементов на свойства серого чугуна 65
3.1.2 Модифицирование серого чугуна 69
3.2 Анализ специальных чугунов, получаемых на основе серого чугуна, при легировании и модифицировании 73
3.2.1 Получение и исследования образцов из серого чугуна марки СЧ35 и легированного чугуна на его основе 73
3.2.2 Получение и исследования образцов из серого чугуна марки СЧ35, легированного Ni и Mo с использованием модификаторов «Z-GRAPHТ» и «Р20» 90
3.3 Исследование чугуна легированного молибденом, никелем и обработанного модификатором «Z-GRAPHТ» 97
3.3.1 Получение опытных образцов 97
3.3.2 Лабораторные исследования образцов из чугуна ЧМН- 35М 99
3.3.3 Стендовые сравнительные исследования образцов из чугуна ЧМН-35М на износостойкость 108
3.4 Выводы по главе 110
Глава 4 Исследование прочностных и трибологических свойств фрикционных клиньев 111
4.1 Совершенствование конструкции фрикционного клина 111
4.1.1 Цифровое электронное макетирование и инженерный анализ конструкции серийного фрикционного клина 112
4.1.2 Цифровое электронное макетирование и инженерный анализ облегченной конструкции фрикционного клина 119
4.2 Исследования конструктивной прочности фрикционных клиньев 122
4.2.1 Определение величины напряжений в наиболее нагруженных зонах фрикционных клиньев стандартной и облегченной конструкции, изготовленных из разных материалов 123
4.2.2 Статические стендовые испытания на разрушающую нагрузку фрикционных клиньев стандартной и облегченной конструкции, изготовленных из разных материалов 130
4.3 Стендовые сравнительные испытания фрикционных клиньев на износостойкость и трибологические свойства 141
4.3.1 Сравнительный анализ износостойкости фрикционных клиньев из модифицированного чугуна ЧМН-35М с серийными 142
4.3.2 Определение коэффициента относительного трения пар трибосочетания с использованием фрикционных клиньев из чугуна марки ЧМН-35М 144
4.4 Выводы по главе 145
Глава 5 Технико-экономическая эффективность 147
Заключение 153
Список литературы 156
