автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение работоспособности литых несущих деталей грузовых вагонов на основе упругопластического деформирования и неразрушающего контроля

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Современные условия эксплуатации подвижного состава предъявляют повышенные требования к несущей способности литых деталей тележек грузовых вагонов. Произошедшее в последние годы сокращение рабочего парка грузовых вагонов и наблюдающийся рост грузооборота железных дорог обусловили повышение нагрузок на литые несущие детали тележек. Эти детали эксплуатируются как в умеренных климатических поясах, так и в условиях крайнего Севера. Поэтому они должны обладать достаточной хладостойкостью и сопротивлением усталости. Кроме того, они должны иметь необходимый запас прочности для обеспечения в будущем повышения скоростей движения и нагрузок на ось.

Опыт эксплуатации и проведённые ранее исследования показывают, что ресурс несущих деталей тележек не в полной мере удовлетворяет существующим условиям эксплуатации. Установлено, что после 15-летнего срока службы коэффициент запаса по сопротивлению усталости не удовлетворяет требованиям норм расчета на прочность. Существенной проблемой остается неразру-шающий контроль качества при изготовлении и ремонте.

В работе показано, что одним из наиболее эффективных методов повышения эксплуатационной надежности литых несущих деталей является упруго-пластическое деформирование (УПД) по эксплуатационной схеме нагружения от вертикальных сил, обеспечивающее формирование в трещиноопасных зонах остаточных напряжений обратного знака рабочим напряжениям. Обоснована целесообразность проведения при УПД неразрушающего контроля, совмещенного с акустико-эмиссионным методом.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Обоснование применения метода упругогшастического деформирования для повышения надежности литых несущих деталей и разработка на его базе технологий упрочнения и неразрушающего контроля при изготовлении и ремонте.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ: - разработать обобщённую модель литых несущих деталей и методику модеразрушеых зонах

КИИГА ИМЕЕТ ти литых микропластической деформации, метод "канавки" для определения остаточных напряжений, электроннографичёскйй метод исследования характера разрушения образцов и деталей, а также стандартные методы испытаний на прочность.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Предложена и обоснована методика моделирования литейных дефектов на обобщенной технологической модели литых несущих деталей.

Установлена избирательность упрочнения стохастически дефектных зон литых несущих деталей при упругопластическом деформировании.

Определены оптимальные условия упругопластического деформирования по величине остаточных деформаций в трещиноопасных зонах.

Разработан и теоретически обоснован метод деформационного контроля литых несущих деталей тележек по параметрам упругопластического деформирования.

Обосновано совмещение неразрушающего контроля при упругопластическом деформировании с акустико-эмиссионным методом кош-роля.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработаны технологии упрочнения трещиноопасных зон литых несущих деталей и деформационного контроля при проведении упругопластического деформирования. Разработано специализированное оборудование для проведения данных технологий при изготовлении и в условиях поточного ремонта деталей. Разработана низколегированная сталь с пониженной склонностью к деформационному старению для литых деталей, подвергаемых УПД.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Внедрена на ГПО "Уралвагон-завод" низколегированная сталь 20ФТЛ для изготовления литых несущих деталей тележек.

Проведено опытное внедрение технологии УПД и специализированного технологического оборудования на Канашском вагоноремонтном заводе.

Проведены эксплуатационные испытания упрочненных деталей под вагонами с нагрузкой на ось 25-27 тс и получено положительное заключение на метод УПД. Утверждены МПС технические условия на УПД и методика деформационного контроля.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ подтверждается данными усталостных испытаний около 300 боковых рам и надрессорных балок, а также положительными результатами эксплуатационных испытаний упрочнённых деталей на экспериментальном кольце ВНИИЖТ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы докладывались на комиссии вагонного хозяйства НТС МПС (август 1984 г.), на технических советах Департамента вагонного хозяйства МПС (1980-2000 тт.), межвузовской научно-технической конференции "Повышение надежности и совершенствование технического обслуживания вагонов" УЭМИИТ (март 1984 г.), научно-технической конференции УО АН СССР "Современные методы неразрушаю-щего контроля и их метрологическое обеспечение (октябрь 1984г.), технических советах ГПО "Уралвагонзавод" (1985-1997 гг.), технических советах Свердловской ж.д. (1993-2000 г.г.) и на НТС отделений ВНИИЖТ Уральского, вагонов, металлов, безопасности движения. Разработка отмечена Дипломом I степени ВДНХ СССР (1991г.)

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 65 печатных работ, в т.ч. 17 депонированных отчетов о НИОКР, получены 17 авторских свидетельств и 5 патентов на изобретения.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

1. Результаты теоретических исследований, на основании которых разработана методика моделирования литейных дефектов на обобщенной технологической модели литых несущих деталей; определены: закономерности распределения пластических деформаций в области литейных дефектов и усталостных трещин, особенности релаксации остаточных напряжений в литых деталях при циклических нагрузках, избирательность упрочнения стохастически дефектных зон несущих деталей при УПД и характер их разрушения, принципы разработки низколегированной литой стали для несущих деталей с пониженной склонностью к деформационному старению.

2. Результаты экспериментальных исследований, на основании которых установлены параметры режима УПД при изготовлении и ремонте литых несущих деталей тележек, разработан деформационный метод контроля и даны рекомендации по его совмещению с акустико-эмиссионным контролем.

3. Технологические процессы упрочнения трещиноопасных зон литых несущих деталей тележек методом УПД, неразрушающего деформационного контроля, а также специализированное технологическое оборудование для проведения УПД при изготовлении и в условиях поточного ремонта.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ВВЕДЕНИЕ

Проведён обзор работ, содержащих методы оценки надёжности несущих деталей тележек подвижного состава. Исследованием и совершенствованием конструкций несущих деталей тележек занимались Вершинский C.B., Двухгла6 bob B.A., Ефимов В.П., Камаев О.Б., Кузьмич Л.Д., Лисовский A.C., Окишев В.К., Плоткин B.C., Северинова Т.П., Соколов М.М., Шадур Л. А. и др.

Исследованием влияния технологических факторов на надежность литых деталей занимались Бекерман Ф.А., Берштейн Л.И., Вишневский А.Р., Кац Р.З., Косарев Л.Н. и др.

Впервые применение метода УПД для упрочнения литых несущих деталей тележек предложено Шапиро Е.А. и Уманцом О.В. Однако, режим деформирования был регламентирован нагрузкой условного предела текучести, которая является индивидуальной характеристикой каждой детали, что не приемлемо при проведении УПД на вагоноремонтных предприятиях. Также не были решены вопросы неразрушающего контроля деталей при УПД.

Прочностные расчеты упругопластического деформирования несущих деталей тележки методом конечных элементов (МКЭ) выполнены Кривоного-вым В.Г. и Шудраком С.М., согласно которым, с точки зрения создания благоприятной эпюры остаточных напряжений в наиболее нагруженных зонах, нет принципиальных особенностей расчета УПД литых деталей.

По обзору литературных источников установлено следующее. Возможности упрочнения крупногабаритных литых деталей весьма ограничены. В одних случаях это регламентируется габаритами и весом, в других - трудностями применения упрочняющей термической обработки из-за коробления деталей. Применением же новых материалов, хотя и можно повысить усталостную прочность, но резервы для нормализуемых деталей невелики. В связи с этим, необходимы изыскания более эффективных способов упрочнения. Таким способом может быть упругопластическое деформирование деталей поперечным изгибом по аналогичной эксплуатационной схеме нагружения.

Однако, в рассмотренных работах не обоснованы допустимые значения остаточной деформации в окрестности литейных дефектов, которые не приводят к снижению сопротивления хрупкому разрушению, не исследованы изменение свойств литой малоуглеродистой стали в процессе деформационного старения и релаксация остаточных напряжений. Именно эти вопросы являются определяющими при обосновании применения метода УПД для повышения надежности боковых рам и надрессорных балок тележек, что является целью работы.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ ЛИТЫХ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ

Составлена иерархическая структура показателей качества (рис. 1.1), в которой классификация показателей К приводится в зависимости от степени обобщенности свойств на уровнях ¡, ^ Среди показателей выделены три группы: доминирующие (Т>), компенсируемые (К) и необязательные (Н), что позволяет рассчитывать комплексный показатель качества по формуле:

Иерархическая структура показателей качества литых несущих деталей размерная точность, КИ показатели назначения, несущая способность, К12 ч, бездефектность, К13 . к ей я показатели долговечность, К21 Е< надёжности, О

К2 ремонтопригодность, К22 (Ц сг ей к

Качес- показатели экономного использования ч тво в удельная металло- СИ целом, Ко металла. К3 ёмкость, . гг К31 Е-«3 со ей X показатели сохраняемости, К4 склонность к старению, к41 о с коррозионная стойкость , ф Я X сг показатели трудоемкость, К5Т к к технологич- . материалоекость, к ности % 52 Ч энергоемкость, К53 а> 8 ш

Ко = 02 кЦ, (1.1) где Р; - коэффициент весомости показателя.

В работе на основании корреляционного анализа данных статических и усталостных испытаний более 300 боковых рам и надрессорных балок предложено при оперативной оценке качества за доминирующий показатель принять относительную величину статической прочности (3 ст. определение которой возможно при упругопластическом деформировании.

Допускаемый интервал упругопластических деформаций должен устанавливаться по условию удовлетворения показателям назначения Кь надежности К2, экономного использования металла К3, сохраняемости К4 и технологичности К5. Это требует совершенствования технологического процесса изготовления до уровня, обеспечивающего соблюдение показателей второго уровня качества (Кх 1. К5-$).

Дефектоскопирование литых деталей проводится магнитоферрозондовым методом, который не отражает реальное влияние дефектов на сопротивление усталости детали.

В качестве критерия для оценки влияния литейных дефектов принят эффективный коэффициент концентрации ко = абд/сд, (1.2) где Од - предел выносливости до появления в детали первой трещины;

Обд - предел выносливости бездефектных деталей при том же числе циклов, рассчитанный по уравнению регрессии.

На рис. 1.2 приведены кривые усталости боковых рам различной дефектности, построенные по данным стендовых испытаний с коэффициентом асимметрии цикла 0,29. Для получения сопоставимых результатов из всей совокупности испытанных деталей были отобраны 56 боковых рам, разрушившихся по внутреннему углу буксового проёма. По дефектности рамы отнесены к трем группам: практически бездефектные (19%), с допускаемыми дефектами (49%) и с дефектами, превышающими нормы на стальные вагонные отливки (32%). На рис. 1.2 нанесена также кривая усталости деталей с начальными усталостными трещинами. Результаты статистической обработки приведены в табл. 1.1.

На рис. 1.3 построены графики функций распределения коэффициента Ко боковых рам различной дефектности. Приведенные данные свидетельствуют, что влияние литейных дефектов на сопротивление усталости может быть сопоставимо с начальными усталостными трещинами (линии 4 на рис. 1.2 и 1.3) /1,5/. Это подтверждает актуальность применения как методов дефекгоскопи-рования, так и технологических методов упрочнения, обеспечивающих снижение влияния дефектов на показатели надежности. Таким методом выбрано уп-ругопластическое деформирование по эксплуатационной схеме нагружения при условии соблюдения иерархической структуры показателей качества.

Рис.1.2

Графики функций распределения коэффициент Кф боковых рам различной дефектности

1 - практически бездефектные детали;

2 - детали с допускаемыми дефектами;

3 - детали с недопускаемыми дефектами;

4 - детали с начальными трещинами.

11

Таблица 1.1.

Результаты статистической обработки данных усталостных испытаний боковых рам по внутреннему углу буксового проема

Группа дефектности Уравнение линии регрессии Характеристики прочности при вероятности неразрушения деталей а = 50% а = 95%

ОгМ, МПа снижение ОтМ, % ОгК, МПа снижение 0гК,%

Практически бездефектные ^ ОгЦ = 3,342-0,147 205 180

С допускаемыми дефектами 1в<Угм= 3,419-0,167 178 13 134 26

С недопус-каемыми дефектами ^ аг К,= 3,422 - 0,178 154 25 125 31

2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ НАДЁЖНОСТИ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ ТЕЛЕЖЕК

Автором разработана методика моделирования литейных дефектов на обобщенной технологической модели литых несущих деталей /12,13/.

Литые несущие детали грузовых вагонов относятся к одному классу сложности отливок. Свойства металла определяются условиями затвердевания, характеризуемыми безразмерными критериями подобия: Р0 = а т / х2 (Фурье), Ко = Еу / с ('Гкр - Тс) (Коссовича) и В; = а х / "к (Био), где а - коэффициент температуропроводности, х - время, х - характерный размер отливки, равный половине толщины стенки, Ц, - объемная теплота затвердевания, с - коэффициент теплоемкости, а - коэффициент теплоотдачи, к - коэффициент теплопроводности, Т,ф - температура кристаллизации металла, Тс - температура литейной формы. При изготовлении деталей по идентичным технологическим процессам из одной марки стали, свойства металла будут одинаковыми, если обеспечивается равенство преобладающей толщины стенок и температуры заливки металла. На основании этого в качестве обобщенной модели выбрана поддерживающая ба

12 дочка автосцепки, имеющая сопоставимую с несущими деталями тележки преобладающую толщину стенок (рис.2.1).

Недостатком поддерживающей балочки, как модели, является наличие у опорных точек переходных кривых малого радиуса (зона I). Он легко устраняется с помощью припусков в местах сопряжения поверхностей, приближающих модель к классическому кривому брусу (зона 2). Это иллюстрируется картиной напряжений, полученной поляризационно-оптическим методом.

Выбранная модель позволяет выполнить условия подобия устатостного разрушения на основе уравнения Когаева В.П.:

1в(СГтах-5о) = А-В18Ь/0, (2.1) где СУтах - максимальное разрушающее напряжение в зонах концентрации;

- минимальная граница сопротивления усталости по 0тах; Ь - периметр или часть рабочего сечения, прилегающая к зоне повышенной напряженности; в -относительный градиент напряжений; А и В - постоянные для данного материала и условий нагружения при испытаниях.

Методика моделирования предусматривает установку в литейной форме включений с различными радиусами остроты надреза р и глубины 1г, что обеспечивает широкий диапазон изменения Ь / в.

Относительные градиенты концентрации напряжений определялись на основе решения Г. Нейбера по формуле:

С = 2/ р + 2/Н. (2.2.) где Н - высота расчетного сечения за вычетом глубины концентратора Ь.

Пределы выносливости балочек определялись по результатам усталостных испытаний при коэффициенте асимметрии цикла 0,29. Максимальная нагрузка цикла устанавливалась по величине напряжения в нижнем поясе, замеренной тензодатчиками вне зоны концентратора. Величины пределов выносливости балочек СУгц рассчитывались по формуле:

ЬЕагК=11о+(1ёК-^К)/т, (2.3) где СТ и N - значения напряжений и чисел циклов до разрушения, т - значение показателя степени в уравнении кривой усталости.

Пределы выносливости балочек в зоне концентрации напряжений рассчитывались по выражению:

3^=0^, (2.4) а пересчет их на симметричный цикл по формуле:

О.Гх = [1- (1 - ф0) (1 + г) / 2] а тах, (2.5) где аа- теоретический коэффициент концентрации напряжений;

- коэффициент чувствительности металла к асимметрии нагружения,

14 равный для малоуг леродистой стали 0,05. Результаты статистической обработки данных усталостных испытаний балочек приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Значения сопротивления усталости поддерживающих балочек с различными вариантами концентраторов

Варианты Р, мм ь, мм Ь, м с, м-1 ЬЛЗхЮ^. м2 О гМ> МПа Ка шах О гИ МПа у— шах 0-1 , МПа

1 0,15 5,0 0,06 13436 0,005 165 1,51 540 260

2 0,5 5,0 0,06 4029 0,015 200 1,25 475 230

2,0 5,0 0,06 1029 0,058 240 1,04 415 200

4 5,0 5,0 0,06 106 0,566 245 1,02 285 140

5 ~ 0 0,06 25 2.400 250 1,00 250 120

Уравнение подобия усталостного разрушения, рассчитанное по данным табл.2.1 и представленное графически на рис.2.2 с учетом результатов испытаний натурных деталей (надрессорная балка - т. 1, боковая рама - т. 2), имеет следующий вид:

0.1тах = 1,659 - 0,14961ё Ь/С (2.6) с коэффициентом корреляции 0,989. Оно подтверждает правомерность экстраполяции результатов испытаний модели в область больших значений Т/в.

Разработана методика моделирования поверхностных микротрещин посредством хрупкой наплавки /10, 20/ в средней части нижнего пояса поддерживающей балочки. Участок наплавки ограничивался диаметром 5 ± 0,2 мм.

Стендовые усталостные испытания натурных деталей проводились по стандартным методикам на гидропульсаторных машинах, оснащенных средствами измерения и прошедшими поверку в соответствии с требованиями ОСТ 24.050.37-84. Детали испытывали при асимметричном цикле с частотой нагру-жения 5-7 Гц по схеме трехточечного изгиба. Применялись два режима испытаний - при постоянном коэффициенте асимметрии цикла 0,29 и при постоянной средней нагрузке цикла с приведением пределов выносливости между ними по выражению (2.5). Для измерения напряжений использовались проволочные тензодатчики типа 2 ПКБ-10-200ГВ, которые наклеивались в трещино-опасных зонах в направлении действия главных напряжений.

Оценка надежности деталей по результатам испытаний проводилась исходя из нагрузки на ось вагона 23,5 тс и скорости движения 100-120 км/ч по формуле:

П = (<2аКб + Л)/ОстКдэКи, (2.7) гДе 0 аКб - предел выносливости по амплитуде, рассчитанный по данным стендовых испытаний; О С! - нормативная расчетная статическая нагрузка брутто на

Зависимость предала выносливости литых несущих цеталей от критерия подобия усталостного разрушения I, / С

5-1

250 200150

•К

100

50

10'

-б 2

4 6 810-5 2

4 6 810-4 2

4 6 8 10-3 2

4 6 8 10-2 2

6 8 10-1 ¿/О, м2

Рис.2.2

16 деталь; Кда - нормативный приведенный эквивалентный коэффициент вертикальной динамической перегрузки; Ки - коэффициент использования вагона, принимаемый равным 0,9; Д - величина добавки к О . Л у (О т ~ 0 ст Ки); <3 ш - постоянная средняя нагрузка цикла.

Допускаемое значение коэффициента запаса принимается равным [ п] > 1,2 - 1,4.

Остаточные напряжения в деталях определялись методом "канавки" /6/. В результате эксперимента устанавливались значения нормальных напряжений на стенках "канавки" на различной глубине по сечению детали (рис.2.3).

Остаточные напряжения в заданном направлении X рассчитывались по формуле: ах = Е 85 (О, - Б0) / V, (2.8) где Е - модуль упругости материала; 5Е - цена деления тензометра в относительных единицах деформации; V- коэффициент чувствительности метода "канавки", зависящий от характера распределения напряжений на поверхности и по глубине поверхностного слоя, глубины Ь, ширины Ь и длины 1 "канавки", базы датчика 1д , расстояния между кромкой "канавки" и передним концом датчика А н; Г)0 - начальный отсчет по тензометру; О] - повторный отсчет после прорезания "канавки".

Коэффициент V определялся экспериментально в зависимости от обобщенного параметра т|:

Л = 1в 1/р (1 - 0,5 / Д н), (2.9) где р = л/г н кэ г к ю/ (Ь + Ь/2); г н кэ, г к ю - радиус-векторы начала и конца решетки тензорезистора с учетом концевого эффекта.

Тензорезисторы наклеивались по образующей поверхности с обеих сторон от стенок "канавки". Их показания регистрировались цифровым тензомет-рическим мостом ЦТМ-5. Напряжения, рассчитанные по формуле (2.8), соответствуют глубине Ь/3 от поверхности.

Исследование мест дислокации литейных дефектов в боковых рамах и надрессорных балках проводилось магнитоферрозондовым методом /4, 14, 48/, основанном на изменении напряжённости магнитного поля в зоне расположения дефекта, по амплитуде сигнала над дефектом Ад, сравниваемым с уровнем фона Аф. Контроль дефектов осуществлялся в режиме остаточной намагниченности, образующейся в детали при прохождении магнитного потока.

Измерения пластических деформаций у концентраторов напряжений проводились методом делительных сеток /3/. Делительные сетки наносились фотоспособом с размерами массива 5 х 5 мм и базой (размером ячейки) 0,25 мм.

18

Размеры ячеек соответствовали расчетным размерам пластической зоны у концентратора, а база сопоставима с величиной зерна стали 20Л. Ячейки измерялись до и после деформирования с точностью \ мкм на микроскопе УИМ-21. Погрешность измерения деформаций (случайная и систематическая) не превышала 5,4%.

Исследование структуры металла проводилось металлографическим методом с использованием оптического и электронного микроскопов. Характер разрушения определялся фрактографическими исследованиями изломов на растровом электронном микроскопе КМ-Ш (во вторичных электронах). При фрактографическом исследовании определялось количество вязкой составляющей в изломе и особенности распространения трещины в области микровключений в зависимости от степени пластической деформации.

Методика исследования влияния пластической деформации на охрупчи-вание стали предусматривала определение зависимостей ударной вязкости и количества волокна в изломе в температурном интервале испытаний +20°С -60° С от степени пластической деформации.

Деформирование растяжением осуществлялось на цилиндрических образцах, позволяющих вырезать 4 образца 1 типа (ГОСТ 9454-78). Длина рабочей части цилиндрических образцов измерялась до и после деформирования катетометром КМ-8. Уровни пластической деформации составляли 0,2%, 0,8%, 3,3% и 7,0%, а соответствующие им нагрузки определялись по диаграмме растяжения.

Склонность стали к деформационному старению определялась по методике, предусматривающей нагрев до 250°С, выдержку 2 ч, охлаждение на воздухе.

Сопротивление хрупкому разрушению деталей при низких температурах исследовали на поддерживающих балочках автосцепки. Испытания проводили на копре (рис.2.4), выполненном в виде направляющей трубы 1, внутри которой с высоты 2,7 м сбрасывался груз 2 массой 500 кг. Для измерения скорости груза в процессе разрушения испытываемой детали использовалась линейка 3 с размещенными на ней электрическими контактами с шагом 1 мм, которые замыкались перемещающимся вместе с грузом ползунком. Для смягчения удара применялся медный конический демпфер разового действия 4, устанавливаемый на месдозе 5, предназначенной для измерения величины динамической нагрузки Од на балочку. Балочка фиксировалась в опорном приспособлении 6 с пролетом между опорами 340 мм, размещаемом на массивной стальной плите 7.

Запись скорости перемещения и показаний тензорезисторов месдозы проводилась с помощью многоканального осциллографа Н-105. Охлаждение баночек до температуры испытания осуществлялось в парах жидкого азота в термостате.

При испытаниях балочек определяли температуру перехода в хрупкое состояние (Тхр) и работу разрушения Атхр по формуле:

20

3. обоснование применения упругопластического деформирования для упрочнения трещино-опасных зон литах НЕСУЩИХ деталей

Важнейшим условием применения УПД для литых несущих деталей является установление максимально допускаемой пластической деформации в трещиноопасных зонах.

Исследована методом делительных сеток локализация пластической деформации при растяжении образцов из стали 20Л сечением 30 х 10 мм с боковым надрезом глубиной 3 мм и радиусом острия надреза 0,15 мм. Ншружение проводилось до средней деформации вне зоны влияния концентратора е=0,3% . Распределение микродеформаций в стали 20Л в зависимости от расстояния до вершины трещины приведено на рис.3.1. Величина коэффициента концентрации деформаций Ке, рассчитанная по отношению средних деформаций в массиве ячеек делительной сетки у концентратора и вне зоны его влияния, составляет 2,8. График зависимости (h) позволяет определить максимально возможное значение коэффициента Ке у трещиновидных дефектов, равное 5.

Исследовано влияние малых степеней пластической деформации на ох-рупчивание при испытаниях стандартных образцов на ударную вязкость без старения и в состаренном состоянии. Результаты испытаний на ударную вязкость KCU приведены на рис.3.2, на котором показано также изменение коэффициента К, характеризующего склонность к старению

К = (KCUe - KCUe ст) 100/KCUe ст, (3.1) где KCUe и KCUs ст - ударная вязкость без старения и после старения при деформации е.

В табл. ЗЛ представлены данные о влиянии пластической деформации и старения на энергоемкость вязкого разрушения КСТ с выращенной усталостной трещиной глубиной 0,5-1 мм, согласно которым микропластические деформации до 1,4% не снижают энергоемкость разрушения как без старения, так и после старения.

На основании полученных результатов сделан вывод /7, 16/, что малые пластические деформации до 0,8% вызывают в малоуглеродистой стали активизацию источников дислокаций, вводят свободные, незакрепленные дислокации, что приводит к снижению сопротивления микропластической деформации и, как следствие этого, к понижению склонности стали к хрупкому разрушению. Деформация более 0.8% снижает ударную вязкость и при величине более 1,5% она становится меньше, чем в исходном недеформированном состоянии.

Благоприятное влияние микропластических деформаций на сопротивление хрупкому разрушению подтверждено результатами испытаний падающим грузом на копре при температуре -60 'С (табл. 3.2) /22/. Приведенные в табл. 3.2

Таблица 3.1

Влияние пластической деформации и старения на энергоемкость разрушения стали 20Л

Режим 2 Значения КСТ, МДж/м при деформации % испытаний 0 0,3 0,8 1,4 2,0 3,5 7,0

Без старения 0,41 0,40 0,37 0,41 0,40 0,38 0,34

Со старением 0,40 0,42 0,39 0,42 0,37 0,36 0,21

Таблица 3.2

Результаты копровых испытаний поддерживающих балочек из стали 20Л

Состояние V], м/с У2, м/с Ат хЮ3, с Од тах, кН кДж 1р> кН с

Исходное После УПД 7,22 7,29 6,82 6,68 2,9 3,1 450 595 1,404 1,876 1,221 1,629

Диаграммы разрушения балочек приведены на рис.3.3, согласно которым в исходном состоянии наблюдается квазиплощадка текучести, сглаживаемая после УПД. Имеется отличие в расположении илощадки по высоте относительно величины Од мах , что объясняется изменением характера распространения пластической деформации.

Осциллограммы разрушения при испытаниях падающим грузом поддерживающих балочек из стали 20Л в исходном состоянии (а) и после УПД (б) при температуре - 60°С а б

24

Фрактографическое исследование изломов ударных образцов и балочек показало, что в недеформированном металле и при деформациях до 1,2% после старения имеет место преимущественно ямочный характер разрушения /7/. С ростом пластической деформации наблюдается уменьшение доли вязкой составляющей и увеличение в изломе фасеток, обусловленных стесненностью пластической деформации перлита в ферритном каркасе, вследствие чего трещина проходит через перлитное включение сколом. При деформациях е ост>3% в структуре излома преобладают элементы хрупкого разрушения.

По результатам исследований влияния малых пластических деформаций на сопротивление хрупкому разрушению сделан вывод, что режим УПД может быть регламентирован величиной средней остаточной деформации в наиболее нагруженных зонах в пределах 0,1- 0,3% /28/. С учетом коэффициента концентрации пластической деформации у трещиновидных дефектов Ке ^ 5,0 не следует ожидать появления участков локальной пластической деформации у реальных литейных дефектов, превышающей порог охрунчивания малоуглеродистой стали.

Проведены исследования влияния упругопластического деформирования на сопротивление усталости несущих деталей тележек. Общее количество испытанных на выносливость деталей, подвергнутых УПД, составило 148 шт. Наиболее представительные испытания проведены на деталях тележек ЦНИИ-ХЗ по следующим вариантам: 1) боковые рамы и надрессорные балки, упрочненные после эксплуатации в течение 10-20 лет; 2) боковые рамы, упрочненные с начальными усталостными трещинами в углах рессорного и буксовых проёмов. Результаты усталостных испытаний деталей в исходном состоянии и после УПД приведены в табл. 3.3 Они свидетельствуют о существенном повышении предела выносливости Г)а\- при вероятности неразрушения 0,95 и коэффициента запаса п, как минимум, в 1,5 раза.

Таблица 3.3

Результаты статистической обработки данных усталостных испытаний боковых рам и надрессорных балок тележки ЦНИИ-ХЗ

Наименова- Состояние Значения характеристик выносливости ние деталей деталей [Pa.Nl 0.50, кН Pa.Nl 0.95 5 кН ш п

Боковая рама Без УПД 102,2 82,0 -7,147 0,94

После УПД 176,5 155,6 -13,815 1,77

С начальной трещиной после УПД 132,3 107,8 -6,423 1,20

Надрессор- Без УПД 144 111 -3,962 0,99 ная балка После УПД 229 162 -7,145 1,44

25

Важным обстоятельством является повышение в 1,3 раза предела выносливости деталей упрочненных с начальной (длиной до 30 мм) усталостной трещиной. Это свидетельствует об избирательности упрочнения наиболее напряженных зон деталей и повышении их надежности при случайном упрочнении деталей с не выявленными дефектами.

При усталостных испытаниях исследована кинетика развития трещин после образования начальной трещины. Приведенные на рис.3.4 кривые показывают, что вследствие сжимающего действия остаточных напряжений увеличивается продолжительность развития усталостной трещины от момента зарождения до разрушения детали. При этом скорость роста трещины с! 1 ЛМ по ширине сечения в зависимости от приведенной длины 1 / Ь замедляется в упрочненных деталях практически до пересечения ею наружной поверхности стенки. Это имеет важное практическое значение для своевременного обнаружения трещин и замены неисправных деталей.

Зависимость длины усталостной трещины от числа циклов (а) и скорости роста трещины от 1 / Ь (б) в буксовом проёме упрочнённых (1) и неупрочнённых (2) боковых рам при аа = 90МПа

Рис. 3.4

Проведено исследование устойчивости эффекта упрочнения во времени. Для исследований были использованы 2 боковые рамы, эксплуатировавшиеся после проведения УПД в течение 2-х лет на экспериментальном кольце

26

ВНИИЖТ под вагонами с нагрузкой 25 тс на ось. Через 4 года они были испытаны на выносливость, при этом заметного снижения усталостной прочности по сравнению с такими же деталями, испытывавшимися непосредственно после упрочнения, не наблюдалось.

Остаточные напряжения определялись методом "канавки" в неповрежденных внутренних углах буксовых проемов. По результатам измерений средний уровень остаточных напряжений на момент потери несущей способности деталей составил 85 МПа при минимальной величине 55 МПа, а непосредственно после упрочнения он находился в пределах 60-90 МПа. С учётом теоретических исследований упругопластической релаксации сделан вывод, что за период между деповскими ремонтами уровень остаточных напряжений практически сохраняется, а за весь срок службы не может уменьшиться более, чем на 40% /47/.

4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЛИТЫХ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И РЕМОНТЕ

В качестве основных методов рассмотрены:

- применение для изготовления деталей низколегированной стали с пониженной склонностью к деформационному старению;

- совершенствование методов неразрушающего контроля;

- разработка высокопроизводительного специализированного оборудования для проведения УПД в условиях поточного производства.

Исследовано деформационное старение малоуглеродистой стали. Показана необходимость связывания избыточных углерода и азота в труднорастворимые соединения, не обладающие способностью свободно перемещаться в решетке а-железа. Оптимизирован состав стали 20ФТЛ, в которую в качестве стабилизирующего элемента введен титан с массовой долей 0,005-0,025%. Исследованы склонность к деформационному старению и сопротивление хрупкому разрушению при испытаниях поддерживающих балочек падающим грузом. Результаты сравнительных испытаний балочек приведены в табл. 4.1.

Проведены сравнительные усталостные испытания боковых рам и над-рессорных балок из сталей 20Г1ФЛ и 20ФТЛ, результаты которых приведены в табл. 4.2. Они показывают, что повышение коэффициента запаса п в результате УПД составляет 1,5-1,9 раза.

На сталь 20ФТЛ утверждены технические условия ТУЗ-331-85, которые введены впервые в 1985 г., а серийное внедрение осуществлено на ГПО "Урал-вагонзавод" при изготовлении боковых рам и надрессорных балок.

27

Таблица 4.1

Результаты испытаний поддерживающих баночек падающим грузом при температуре-105°С.

Марка Состояние Скорость гру- ДтхЮ\ Од шах> Атхр. 1Р. стали за, м/с с кН кДж кН с

VI V,

20 Л исходное 7,220 6,990 2,8 448 0,817 0,730 после УПД 7,231 6,956 3,0 556 0,975 0,870

20ПФЛ исходное 7,231 6,855 2,9 798 1.323 1,182 после УПД 7,212 6,723 3,0 805 1,722 1,536

20ФТЛ исходное 7,221 6,675 2,7 1015 1,911 1,682 после УПД 7,228 6,526 3,0 1092 2,419 2,148

Таблица 4.2.

Результаты статистической обработки данных усталостных испытаний несущих деталей тележек из сталей 20Г1ФЛ и 20ФТЛ

Обозначение характеристики Значения определяемых характеристик для сталей

20Г1ФЛ 20ФТЛ боковые рамы надрессорные балки боковые рамы надрессорные балки без УПД с УПД без УПД с УПД без УПД с УПД ! без УПД с УПД

Ра,1\т] 0,50 142 254 178 292 154 256 210 351

Pa.Nl 0.95 123 225 152 238 120 220 ' 166 316 т -4,764 -6,574 -4,617 -5,374 -5,162 -9,314 -3,597 -7,021 п при У= 100 км/ч 1,338 2,410 ! 1,253 1,961 1,307 2,358 ! 1,368 2,603

На первом этапе внедрения УПД рекомендуется в качестве метода нераз-рутающего контроля. В его основе лежит зависимость между максимальной статической нагрузкой и прогибом детали, представленная графически диаграммой деформирования (рис.4.1). Наиболее достоверно статическая прочность характеризуется предельными состояниями при нагрузке предела пропорциональности (точка Е) и выше. Нагружение производилось до максимального прогиба (Г „их), равного сумме упругого (Тупр) и остаточного (Тост) прогибов. Достигнутая при f тах нагрузка О тах (точка К) может быть принята за характеристику статической прочности испытанной детали. Величина Г тах устанавливается в зависимости от допускаемых остаточных деформаций в наиболее напряженных зонах в пределах 0,1-0,3%.

Диаграмма деформирования боковой рамы из стали 20ФТЛ

2;

Методика деформационного контроля утверждена МПС, а параметры уп-ругопластического деформирования, выражаемые максимальной нагрузкой при нормированном прогибе, внесены в технические условия на УПД боковых рам и надрессорных балок.

По результатам деформационного контроля можно определить усталостный параметр годности деталей /41/:

Тк = Тб (<2Э /(}к)т/ (со, N5 / Ыэ + оь), (4.1) где Тк - ресурс контролируемой детали; Тб - ресурс базовых (неупрочнённых) деталей; Оэ - средняя величина статической прочности эталонных деталей;

О:, - величина статической прочности контролируемой детали; N5 - средняя долговечность базовых деталей по результатам стендовых испытаний;

N . - средняя долговечность эталонных (подвергнутых УПД) деталей;

0З1И <»2,- доли отказов в эксплуатации, соответственно, по зонам, подвергаемым воздействию упругопластических деформаций, и по остальным зонам.

Проведение деформационного конгроля несущих деталей тележек в условиях поточного ремонта потребовало разработки специализированного прессового оборудования. На рис.4.2 показано принципиальное устройство пресса для упругопластического деформирования надрессорных балок в промышленных условиях /32,53/. Пресс выполнен в виде одностоечной конструкции со сварной станиной 7 и верхним расположением давильника 1. Отличительной особенностью пресса является устройство регулирования закрытой высоты 3. Основная часть устройства - опорный элемент с механизмом установки предельного прогиба 6. Предельный прогиб устанавливается по выступу штыря 5, соединенного с датчиком перемещения и включённого в электрическую схему управления. Пресс имеет скользуны 4, находящиеся в выдвинутом положении на позиции загрузки, на которых деталь подается в рабочую зону. Предусмотрено предварительное нагружение усилием 300 кН, при котором подводится штырь до упора в среднюю часть нижнего пояса балки 2. После перемещения штыря на величину предельного прогиба производится автоматическая разгрузка детали. Продолжительность операции УПД составляет 3 мин.

Дефектоскопирование деталей прошедших УПД может производиться магнитоферрозондовым методом в режиме остаточной намагниченности. Однако, наиболее эффективным является акустико-эмиссионный метод контроля /24, 25/. Приводятся результаты испытаний боковых рам и надрессорных балок с использованием акустико-эмиссионной системы, разработанной Сибирским государственным университетом путей сообщения и Сибирским НИИ авиации. Чувствительность диагностической АЭ-системы проверялась в зоне внутреннего угла буксового проема боковой рамы, на которую наносилась хрупкая наплавка, обеспечивающая локализацию сигналов в районе ее расположения.

Показания АЭ-системы при на! сужении боковой рамы тележки ЦНИИ-ХЗ усилием 70 тс (а) и при УПД (б)

32

5. ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И СВЯЗАННЫХ С НИМ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

Опытное внедрение УПД несущих деталей тележек ЦНИИ-ХЗ проводилось в 1982 г. на Дарницком ВРЗ и в 1988 г. на Канашском ВРЗ с проведением эксплуатационных испытаний на экспериментальном кольце ВНИЙЖТ под вагонами с нагрузкой на ось 25 тс по утверждённым МПС программе и методике.

Результаты испытаний сравнивались с аналогичными испытаниями деталей базового варианта. Там же проводились испытания боковых рам и надрес-сорных балок тележек модели 18-100 под вагонами ГПО "Уралвагонзавод" с нагрузкой на ось 27 тс, которые были подвергнуты УПД. Испытания были завершены после пробега деталей тележек ЦНИИ-ХЗ 120-200 тыс. км (4-7 лет эксплуатации в среднесетевых условиях), а деталей тележек модели 18-100 после пробега 350-400 тыс. км (10-12 лет эксплуатации в среднесетевых условиях). При комиссионном обследовании опытных деталей по завершению испытаний их техническое состояние признано исправным.

По результатам эксплуатационных испытаний получено заключение, что операция УПД не ухудшает служебных свойств литых несущих деталей, в том числе в неупрочняемых зонах. Она позволяет обеспечить эффективный нераз-рушающий контроль и надёжную отбраковку деталей с опасными для эксплуатации дефектами. Метод УПД разрешен к внедрению по техническим условиям, утвержденным МПС 22.05.1992 г.

При расчёте экономической эффективности внедрения метода УПД и разработанных применительно к нему технических решений учитывалось повышение запаса по сопротивлению усталости, а также возможность повышения нагрузки на ось.

Экономическая эффективность от внедрения результатов работы определена в ценах 1991 г. и составляет:

- от внедрения УПД (без учета снижения потерь по аварийным отказам) 979,2 тыс. руб. в год на один объект внедрения;

- от внедрения стали 20ФТЛ 954,8 тыс. руб. в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ повреждаемости литых несущих деталей вагонов показал, что отказы по трещинам в эксплуатации определяются, главным образом, случайным характером появления литейных дефектов в наиболее нагруженных зонах. Основными направлениями для решения задачи снижения влияния литейных дефектов на показатели надёжности являются совершенствование технологии

33 изготовления, применение технологических методов упрочнения и эффективных методов неразрушающего контроля.

2. Обосновано применение для исследования влияния технологических факторов на характеристики прочности литых несущих деталей обобщенной технологической модели, в качестве которой принята поддерживающая балочка автосцепки.

3. Исследовано распределение пластических деформаций при упругопла-стическом деформировании литых деталей из малоуглеродистой стали и определены значения коэффициента концентрации напряжений в области опасных дефектов. Определены максимальные значения пластических деформаций, не вызывающие снижения сопротивления малоуглеродистой стали хрупкому разрушению и обоснован интервал допускаемых при УПД средних остаточных деформаций в наиболее напряженных зонах, составляющий 0,1-0,3%.

4. По результатам представительных стендовых усталостных испытаний боковых рам и надрессорных балок рассчитаны статистические характеристики выносливости деталей, на основании которых определено повышение в результате УПД запаса по сопротивлению усталости, составляющее 1,5-1,9 раза.

5. Определены деформационные критерии качества литых несущих деталей и обоснована возможность их использования для регламентирования режима УПД боковых рам и надрессорных балок.

6. Эффективность метода УПД существенно повышается при изготовлении деталей из низколегированной нестареющей стали, применении высокопроизводительного прессового оборудования, обеспечивающего проведение деформационного контроля и акустико-эмиссионного контроля деталей.

7. Внедрение разработанных технических решений обеспечивает безопасность движения за счет повышения эффективности отбраковки деталей с недопускаемыми дефектами и коэффициента запаса по сопротивлению усталости, снижение эксплуатационных расходов и возможность повышения загрузки вагонов. Суммарный годовой экономический эффект от их внедрения составляет в ценах 1991 г. 1934 тыс. руб.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Попов С.И., Уманец О.В., Шапиро В.А. Оценка влияния литейных дефектов на циклическую прочность деталей тележек грузовых вагонов П Литейное производство. 1978. № 10, С.33-34.

2. Попов С.И. Повышение долговечности подпятникового узла литых надрессорных балок // Труды ЦНИИ МПС. М.: Транспорт, 1978. - Вып. 590. С.86-91.

3. Белугина Е.А., Попов С.И., Худякова Н.А. Неоднородность распределения микродеформаций при циклическом деформировании // Проблемы прочности. 1982. № 7. С.34-36.

34

4. Попов С.И., Михалёв М.С., Берштейн Л.И. Совершенствование методов не-разрушающего контроля качества отливок И Литейное производство. 1982. № 11. С. 17-19.

5. Попов С.И., Худякова H.A. Выбор критерия для оценки влияния литейных дефектов на циклическую прочность деталей тележек грузовых вагонов // Труды ВНИИЖТ. М. : Транспорт, 1982. -Вып. 652. С. 115-120.

6. Косарев В.А., Щербинина В.А., Худякова H.A., Попов С.И. Исследование и совершенствование способа упрочнения боковых рам тележки ЦНИИ-ХЗ-0 уп-ругопластическим деформированием // Труды ВНИИЖТ, М. : Транспорт, 1982. -Вып. 652. С. 106-114.

7. Попов С.И., Поручиков Ю.П., Матвиенко А.Ф. Исследование характера разрушения литых деталей из стали 20Л, упрочненных упругопластическим деформированием // Проблемы прочности. 1983. № 4. С.90-95.

8. Михалёв М.С., Сотников В.К., Попов С.И., Шагалов В.Л., Бамбулевич В.Б. Упрочнение литых несущих деталей вагонов // Железнодорожный транспорт.

1983. № 10. С.45-47.

9. Попов С.И. Деформационные критерии качества литых несущих деталей // Литейное производство. 1984. № I. С.24-25.

10. Попов С.И. Ченцов Е.И. Моделирование трещин при испытании литых сталей на трещиностойкость // Инф. листок Свердл. ЦНТИ № 479-84. -1984. - 4 с.

11. Михалёв М.С., Берштейн Л.И., Шагалов В.Л., Попов С.И. Хладостойкие литые детали грузовых вагонов с повышенной усталостной прочностью // Производственный опыт. 1984. № 7. С.83-86.

12. Попов С.И., Поручиков Ю.П. Избирательное упрочнение стохастически дефектных зон литых несущих деталей // Известия ВУЗов. Машиностроение.

1984. №7. С. 108-112.

13. Попов С.И., Поручиков Ю.П., Михалев М.С., Шагалов В.Л. Применение моделей для прогнозирования качества литых несущих деталей // Литейное производство. 1984. № 10. С. 10-11.

14. Попов С.И., Матвиенко А.Ф. Магнитный контроль качества литых деталей// Тезисы докладов V науч.-техн. конференции УО АН СССР "Современные методы неразрушающего контроля и их метрологическое обеспечение" / Ижевск.

1984. С.27-29.

15. Попов С.И., Шагалов В.Л., Михалев М.С. Трещиноустойчивая модифицированная кальцием низколегированная сталь для отливок грузовых вагонов // Инф. листок Свердл. ЦНТИ № 85-31. 1985. - 4с.

16. Попов С.И., Михалёв М.С., Егорова Т.И., Шагалов ВЛ., Белугина Е.А., Худякова H.A. Возможность упрочнения литых деталей из малоуглеродистой стали упругопластическим деформированием // Известия АН СССР. Металлы.

1985. №1. С.151-153.

17. Попов С.И., Михалёв М.С., Берштейн Л.И. Упрочнение боковых рам и над-рессорных балок упругопластическим деформированием // Вестник ВНИИЖТ.

1986. № 3. С.32-35.

35

18. Кузнецов В.А., Матвиенко А.Ф., Попов С.И., Кривощапова Е.М. Устройство для измерения твердости // Заводская лаборатория. 1987. № 3. С.74-75.

19. Попов СМ., Белугина Е.А. Экспресс-метод определения температуры ох-рупчивания металла крупногабаритных вагонных отливок // Заводская лаборатория. 1988. № 5. С.85-87.

20. Михалёв М.С., Шагалов В.Л., Берштейн Л.И., Попов С.И. Перспективный путь повышения надежности литых деталей // Науч. доклады УО АН СССР "Повышение служебных характеристик литых деталей"/ Свердловск. 1989. С. 19-37.

21. Попов С.И., Шагалов В.Л. Технологическая проба для испытания стали на трещиноустойчивость // Литейное производство. 1989. № 5. С.7-8.

22. Попов С.И. Деформационный контроль качества несущих деталей тележек грузовых вагонов // Сб. науч. тр. "Повышение надежности вагонов, совершенствование методов их испытаний, контроля и ремонта". - М. : Транспорт, 1993. С.57-68.

23. Попов С.И. Методика сравнительных усталостных испытаний подпятнико-вого узла бесколоночных надрессорных балок // Сб. науч. тр. "Повышение надёжности вагонов, совершенствование методов их испытаний, контроля и ремонта". -М. : Транспорт, 1993. С.68-72.

24. Серьёзное А.Н., Муравьёв В.В., Степанова Л.Н., Паньков А.Ф., Талдыкин C.B., Кожемякин В.Л., Попов С.И. Мультиплицированная многоканальная аку-Стико-эмисСионная система//Дефектоскопия. 1996. № 8. С.71-76.

25. Комаров К.Л., Серьёзное А.Н., Муравьёв В.В., Степанова Л.Н., Чаплыгин

B.Н., Паньков А.Ф., Белоусов В.Ф., Талдыкин C.B., Кожемякин В.Л., Попов

C.И. Испытания боковых рам и надрессорных балок грузовых вагонов акусти-ко-эмиссионным методом // Дефектоскопия. 1997. № I. С.41-45.

26. Попов С.И., Круглов В.М., Аршинова Л.В. Безнаплавочное восстановление опорных поверхностей несущих деталей грузовых вагонов методом горячего прессования износостойких накладок. // Тезисы докладов юбилейной научно-технической конференции "Железнодорожный транспорт сегодня и завтра". Екатеринбург, УрГАПС. 1998. С. 14-15.

27. Михалёв М.С., Шагалов В.Л., Попов С.И. и др. A.c. 1070204. Сталь // Изобретения. - Бюл. № 4. - 1984.

28. Попов С.И., Михалёв М.С., Дерябин Л.И. и др. A.c. 1157087. Способ упрочнения деталей // Изобретения. - Бюл. № 19. - 1985.

29. Попов С.И., Осадчук Г.И., Матвиенко А.Ф. и др. A.c. 1278172. Способ изготовления деталей // Изобретения. - Бюл. № 47. -1986.

30. Попов С.И., Михалёв М.С. Пейрик Х.И. и др. A.c. 1302174. Способ нераз-рушающего контроля качества деталей//Изобретения. - Бюл. № 13. - 1987.

31. Попов С И., Микеров Ю.К., Кочмала Г.Д. и др. A.c. 1404229. Способ изготовления изделий // Изобретения. -Бюл. № 23. - 1988.

32. Кочмала Г.Д., Наливайко П.Н., Попов С.И, Дробноход А.И. A.c. 1424907. Устройство для упрочнения изделий изгибом // Изобретения. - Бюл. № 35. -1988.

36

33. Попов С. И., Кочмала Г.Д., Шоташвили Я.М. A.c. 1433688. Способ изготовления несущих деталей с опорными поверхностями // Изобретения. - Бюл. № 40. - 1988.

34. Попов С.И., Гамиров В.И., Шагалов В.Л., Резников В.А. A.c. 1470786. Способ упрочнения стальных детатей // Изобретения. - Бюл. № 13. - 1989.

35. Попов С.И., Кривоногов В.Г. Кочмала Г.Д. и др. Способ изготовления несущих детатей с опорными поверхностями. A.c. 1592139 // Изобретения. - Бюл. № 34. - 1990.

36. Попов С.И., Двухглавов В.А., Гамиров В.И. и др. A.c. 1693068. Способ изготовления стальных деталей с опорными поверхностями // Изобретения. - Бюл. №4. -1991.

37. Попов С.И., Двухглавов В.А., Кривоногов В.Г. и др. A.c. 1669991. Способ определения упругопластических деформаций в деталях. // Изобретения. - Бюл. №30.- 1991.

38. Попов С.И., Плоткин B.C., Ефимов В.П. A.c. 1708060. Способ неразрушаю-щего контроля качества детатей // Изобретения. - ДСП. -1991.

39. Попов С.И., Двухглавов В.А., Гамиров В.И. и др. A.c. 1693089. Способ изготовления стальных несущих деталей // Изобретения. - Бюл. № 43. - 1991.

40. Попов С.И., Двухглавов В.А., Ефимов В.П. и др. A.c. 1765208. Способ упрочнения несущих деталей грузовых вагонов // Изобретения. - Бюл. № 36. -1992.

41. Попов С.И., Двухглавов В.А., Шоташвили Я.М. и др. Пат. 1796985. Способ неразрушающего контроля качества деталей / Изобретения. - Бюл. № 1. -1993.

42. Попов С.И. Пат. 2025697. Способ усталостных испытаний подпятникового узла надрессорной балки вагонной тележки // Изобретения. - Бюл. № 24. -1994.

43. Попов С.И., Бекерман Ф.А., Василёв В.В. и др. Пат. 2058907. Надрессорная балка тележки грузового вагона // Изобретения. - Бюл. № 12. - 1996.

44. Попов С.И., Крутлов В.М. Пат. 2116182. Способ изготовления несущих деталей с опорными поверхностями // Изобретения. - Бюл. № 21. -1998.

45. Попов С.И., Круглов В.М., Никишин Ю.М., Арштаюва Л.В. Пат. 2126317. Способ упрочнения подпятника надрессорной балки тележки вагона // Изобретения. - Бюл. № 5. - 1999.

46. Коробов К).С, Попов С.И., Луканин В.А. Пат. 2127683. Подпятниковый узел тележки грузового вагона / Изобретения. - Бюл. № 8. - 1999.

47. Разработка методики отбора боковых рам, бывших в эксплуатации, для упрочнения упругопластическим деформированием // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук Попов С.И. - И544-У-80, р.4. / Сб. реф. НИР, сер. 16. 1980. № 19-Б859466.

48. Разработка методики браковки боковых рам тележек при магнитном контроле в условиях текущего ремонта // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук. Щербинина В.А. и Попов С.И. - И556-У-81, р. 1г. / Сб. реф. НИР, сер. 16. 1981. № 21. - Б967757.

49. Разработка технологического процесса на упрочнение боковых рам тележек ЦНИИ-ХЗ методом упругонластического деформирования при заводском ре

37 монте // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук. Попов С.И. - И544-У-82. р. 3 а / Сб. реф. НИР, сер. 16. 1983. - 02821045284.

50. Эксплуатационная проверка норм браковки боковых рам тележки грузовых вагонов // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук. Щербинина В. А. и Попов С.И. - И556-У-82, р.6а. / Сб. реф. НИР, сер. 15. 1984. № 14. - 02820078295.

51. Нормирование дефектов литых деталей тележек при техническом обслуживании вагонов // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук. Щербинина В.А. и Попов С.И. - И556-У-83, р.4а / Сб. реф. НИР, сер. 15. 1985. № 1. -02830020187.

52. Оценка эффективности упрочнения литых несущих деталей тележек грузовых вагонов упругопластическим деформированием по результатам эксплуатационных испытаний установочной партии боковых рам // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук. Попов С.И. -02.30.34,6 / Сб. реф. НИР. сер. 15. 1985. №1.-02840053431.

53. Технология упрочнения несущих деталей тележек грузовых вагонов методом УПД при капитальном ремонте // Отчет о НИР. Уральское отд. ВНИИЖТ. Рук. Попов С.И. - 18.01.31.88.89.90/№ГР 018800276619. -02890055765.