» » Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

25.04.2016

Общие требования. Заводы-изготовители должны постоянно контролировать качество материалов и размеры изделий (собственные испытания). Кроме того, проводятся контрольные испытания в других лабораториях. Договоры заводов-изготовителей на проведение контрольных испытаний согласовываются с соответствующими органами строительного надзора (Институтом строительной техники).
Для неблагоприятнейших сочетаний нагрузки (например, постоянная нагрузка и половина подвижной нагрузки по ДИН1072) должны учитывать коэффициент трения 1,5%. Для других сочетаний нагрузки в зависимости от контактных напряжений сжатия можно принимать наименьшее значение коэффициента трения 1,0%. Значения между 1,0 и 1,5% линейно интерполируются.
Допускаемые контактные напряжения сжатия для случая основных и дополнительных нагрузок следует увеличивать на 10% против принятых для случая основных нагрузок при заданных коэффициентах трения.
Приведенные показатели справедливы при условии, что при расчете сооружения на устойчивость, на которую влияют коэффициенты трения, принимается коэффициент запаса 2,1.
Коэффициенты трения качения должны принимать для соответствующих типов опорных частей в зависимости от допускаемых напряжений смятия. При восприятии горизонтальных сил в направлении качения сопротивление трения качения не учитывается. Разгружающее влияние сопротивления этих опорных частей не принимается во внимание.
Трение качения в большей степени зависит от загрязнения, поэтому необходим соответствующий контроль за опорными частями. Периодичность контроля зависит от степени загрязнения. Поверхности катков нельзя окрашивать. Если поверхности качения повреждены коррозией, необходима замена опорной части.
Необходимо обеспечить горизонтальность и параллельность опорных плит, которые контролируют с использованием соответствующих точек замера. Если после постройки сооружения отклонения превышают 0,005 (в радианной мере), то безусловно необходима корректировка.
Предварительную регулировку опорных частей следует производить, как правило, на заводе. Размеры поверхностей качения должны быть назначены такими, чтобы при установке опорной части на месте не требовалась дополнительная регулировка в случае отклонения температуры от проектной. Дополнительная регулировка допустима, но должна осуществляться специалистом завода-изготовителя или под его руководством.
Изготовитель должен отчетливо маркировать опорные части. При перемещениях более ±2 см катковые опорные части снабжаются указателями.
После установки опорных частей отклонения плоскостей от параллельности не должны превышать 3‰, толщина раствора в швах — 5 см. Сварочные работы на опорных частях (резка болтов, крепежных стержней и др.) должны выполняться с участием представителя завода-изготовителя при обеспечении температурного контроля.
Катковые опорные части фирмы «Оренштейн унд Коппель». Катковые, или валиковые, опорные части с наплавленным слоем фирмы «Оренштейн унд Коппель» имеют подвижность в одном направлении. Катки и опорные плиты состоят из вязкого основного материала. В области пути качения наплавляют коррозионностойкий слой повышенной прочности.
Выпускаются два типа опорных частей: номинальным диаметром d=245 мм (тип AR) и d=180 мм (тип ARV).
Применяемая для опорных плит и катков сталь должна иметь необходимую свариваемость, ударную вязкость (образца с надрезом) и минимальный предел прочности 50 кгс/мм2. Для них пригодны стали GS52-3 (ДИН1681) и St52-3 (ДИН17100), а также равноценные стали.
Поверхность наплавляемого слоя следует шлифовать. Химический состав наплавляемого слоя у поверхности должен быть следующий: 0,20—0,35% С, 12—18% (Cr+Мо), причем верхнее значение следует принимать для обеспечения защиты от коррозии в морской атмосфере, содержащей хлориды: 0,3—0,7% Mn, 0,2—0,6% Si, ≤0,03% Р, ≤0,025% S, ≤0,03% (P+S), ≤0,02% N. Применяемая для наплавки нижней части слоя сварочная проволока должна иметь следующий химический состав: ≤0,1% G; ≥15,0% Cr; 0,2—1,0% Mn; 0,2—1,0% Si; ≤0,03% Р; ≤0,03% S; ≤0,03% (P+S); ≤0,04% N.
Толщина t слоя высококачественной стали, измеренная от его поверхности до первоначальной поверхности основного материала, должна быть одинаковой на катках и плитах и составлять для опорных частей типа AR ≥ 0,050—е, типа ARV≥0,07 D—е. Проплавление основного материала е составляет в общем 2 мм (рис. 8.1).
Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

Требуемая полезная ширина высококачественного слоя в направлении качения для автодорожных мостов рассчитывается из суммы перемещений несущей конструкции от воздействий (по нормам ДИН1072), а для железнодорожных мостов дополнительно учитывается перемещение от продольного удлинения пояса на уровне опорной части вследствие напряжений от подвижной нагрузки.
Твердость HV30 основного материала должна быть минимум 150 кгс/мм2, твердость высококачественного слоя на уровне поверхности основного материала не менее 300 кгс/мм2.
Средняя поверхностная твердость HV20 окончательно обработанного наплавленного слоя должна находиться в пределах 490—620 кгс/мм2. Отклонения от заданной твердости не должны превышать 25 кгс/мм2.
Минусовые отклонения размеров готового наплавленного слоя не допускаются, а плюсовые допустимы максимум до 2 мм.
Допустимые неровности поверхностей качения:
при l≤500 мм zul f = 0,0245; l/D;
при l≥500 мм zul f = 0,0245 l+500 мм/D,

где l — длина катка; D — диаметр катка.
Несущая способность опорных частей должна быть проверена расчетом. Допускаемые контактные напряжения сжатия принимаются для опорных частей типа AR 16,5 тс/см2 при коэффициенте трения 0,015 и 14,0 тс/см2 при коэффициенте трения 0,01, а для опорных частей типа ARV соответственно 18,5 и 16,0 тс/см2.
Допускаемые изгибающие напряжения для опорных плит следует принимать по табл. 8.1.
Катковые опорные части фирмы ДЕМАГ. Катковые опорные части типа RE 1,5 фирмы ДЕМАГ выполняют подвижными в одном направлении. Их применяют в мостах и для других несущих конструкций. Катки и опорные плиты изготовляют из высококачественной глубокоцементированной легированной стали. Резьбовые отверстия, пазы и другие ослабления в катках и опорных плитах, обрабатываемые резанием, недопустимы. Катки должны быть снабжены направляющими конструкциями (рис. 8.2).
Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

Для изготовления катков и опорных плит следует применять нержавеющую кованую и прокатную сталь Х40Сr13, для балансирныx плит и плит основания — сталь St52-3 или стальное литье GS52 и GS60. Элементы, не доступные после установки опорной части и не состоящие из высококачественной стали, должны защищать от коррозии горячим цинкованием (толщина слоя минимум 80 мкм) и окраской. Содержание углерода в стали Х40Сr13 не должно превышать 0,44%.
Толщина t опорных плит должна составлять минимум 1,5 диаметра катка и 1/20 их ширины. Независимо от этого минимальная толщина опорных плит ограничивается 25 мм и максимальная 50 мм. Наибольший диаметр катков должен составлять 220 мм. В железнодорожных мостах следует учитывать перемещения опорных частей от продольных деформаций пояса при воздействии подвижной нагрузки.
Необходимая толщина T плиты основания и балансирной плиты определяется с учетом равномерно распределенных напряжений смятия между балансирной плитой и пролетным строением и соответственно плитой основания и опорой. Отношение диаметра к длине катка ограничивается 1:2,2. Плиту основания должны заанкеривать.
Поверхностная твердость окончательно обработанных катков и опорных плит должна находиться в пределах 48—53 HRe или HV125 = 500-18—580в+22 (по нормам ДИН50133). Отклонение твердости отдельных опорных частей не должно превышать 25 кгс/мм2. Следует принимать соответствующие меры для исключения усадочных напряжений.
Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

Отклонения от параллельности и конусность отдельных катков не должны превышать 0,02 мм. Минусовых отклонений в размерах катков и опорных плит не должно быть, а плюсовые не должны превышать 2 мм.
Неровности поверхностей качения не должны превышать zul f = 0,02 l/D, где l — длина катка, D — диаметр катка.
Направляющие планки сепаратора не должны касаться балансирной плиты. Необходимая величина зазора а устанавливается равной 5 мм. Размер R должен составлять минимум половину ширины опорной плиты В, чтобы обеспечить работу сепаратора при больших перемещениях опорной части.
Несущую способность опорных частей необходимо проверять расчетом. Толщину балансирной плиты и плиты основания следует определять с учетом равномерно распределенных напряжений смятия. Допускаемые напряжения смятия по контактным поверхностям принимаются равными 25 тс/см2 при коэффициенте трения 0,015 и 20 тс/см2 при коэффициенте трения 0,01. Допускаемые напряжения для стальных плит приведены в табл. 8.2.
Применяемая для изготовления опорных частей кованая и катаная сталь Х40Сr13 неустойчива против хлористых соединений в кислых растворах и против фтористых соединений. В этих случаях опорные части могут повреждаться точечной коррозией.
Опорные части типа ЗХК. Опорные части типа ЗХК, выпускаемые фирмой «Золлингер хютте», предназначены для мостов и других сооружений. Они подвижны в одном направлении. В области шути качения опорные части имеют наплавленный коррозиеустойчивый слой из высокотвердой стали. Номинальный размер катков 94 или 134 мм.
Катки или опорные плиты должны изготовляться из кованой или катаной улучшенной стали 34 СrМо4 (по ДИН 17200). Для опорных плит допускается также применение улучшенной литой стали 34 СrМо4. Эти стали должны иметь среднюю ударную вязкость (образца с надрезом) 2,0 м*кгс/см2 при -20°С.
Наплавляемый на основной материал твердый слой стали должен иметь вязкий амортизирующий слой в основании и несколько верхних слоев. Поверхность его следует шлифовать.
Сталь для наплавленного слоя должна иметь следующий химический состав: 0,20—0,35% С, 12—18% (Сr+Мо), причем наибольшее значение принимают при агрессивной атмосфере с хлоридами, 0,3-0,7% Mn, 0,3—0,79% Si, ≤0,03% (P + S), ≤0,02%N.
Вязкий амортизирующий слой должны изготовлять с применением сварочной проволоки следующего химического состава: ≤0,10%С, ≥15,0%Cr, 0,3—0,7%Мп, ≤0,3—0,7% Si, ≤0,03% (P+S), ≤0,02%N.
Толщина t слоя из твердой стали на катках и плитах, измеренная от поверхности твердого слоя до первоначальной поверхности основного материала, должна быть постоянной и составлять минимум t=0,067 d—е (рис. 8.3). Величину проплавления е следует принимать в общем равной 2 мм. Полезная ширина наплавленного слоя зависит от величины перемещений опорной части.
Твердость амортизирующего слоя на уровне поверхности основного материала должна составлять минимум 300 кгс/мм2, а поверхностная твердость верхнего шлифованного слоя HV 30=500—650 кгс/мм2. При изготовлении твердого слоя необходимо принимать меры к уменьшению внутренних напряжений.
Отклонения размеров наплавленного слоя допускаются максимум +2 мм. Допускаемые неровности поверхностей качения катков и опорных плит:
при l≤500 мм zul f = 0,02 -l/d;
при l≥500 мм zul f = 0,02 l+500/d.

где l — длина катка; d — диаметр катка.
Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

Несущую способность опорных частей следует проверять расчетом. Допускаемые напряжения смятия по поверхностям касания должны составлять 20 тс/см2 при коэффициенте трения 0,015 и 17 тс/см2 при коэффициенте трения 0,01. Допускаемые изгибающие напряжения для опорных плит следует принимать для катаной и кованой стали или улучшенной литой стали 34 СrМо4 равными 2100 кгс/см2 при основных нагрузках и 2400 кгс/см2 при основных и дополнительных нагрузках.
Дополнениями к техническим условиям наибольший номинальный диаметр катков увеличен до 220 мм, а допускаемые изгибающие напряжения — до 2700 кгс/см2 для основных нагрузок и 3000 кгс/см2 для основных и дополнительных нагрузок, если при. расчете арматуры, воспринимающей растягивающе-раскалывающие напряжения, ширина нагружения принимается на 25% меньше ширины опорных плит.
Катковые опорные части фирмы «Крёйтц». Технические условия касаются катковых или валковых опорных частей, подвижных в одном направлении и применяемых в мостах или других сооружениях. Опорные плиты и катки состоят из высококачественной легированной стали. Наибольший диаметр катков 200 мм. Схема опорной части приведена на рис. 8.4.
Для изготовления опорных плит, заделанных в верхний и нижний элементы опорной части, и катков следует применять кованую и катаную нержавеющую сталь Х40Сг13 с содержанием углерода не более 0,44%. Для изготовления верхнего и нижнего элементов под опорными плитами можно применять стали GS52-3, St52-3 или равноценные, которые имеют требуемую свариваемость, ударную вязкость и минимальную прочность 50 кгс/мм2.
Толщина t опорных плит из высококачественной стали должна быть минимум 1/5 диаметра катка D. Независимо от этого устанавливается минимальная толщина t= 25 мм. Тщательная обработка должна исключать смещение опорных плит относительно верхнего и нижнего элементов опорной части. Максимальная длина катка l≤5D.
Ширина опорных плит В определяется полезной шириной b и запасом минимум Д/7, но не менее 2 см с каждой стороны.
Твердость HV20 по ДИН 50133 (среднее значение) для окончательно обработанных поверхностей опорных плит и катков должна находиться между 490 и 580 кгс/мм2. Отклонения для отдельных опорных частей не должны превышать 25 кгс/мм2. Максимальные отклонения размеров опорных плит принимаются +2 мм. Неровности на поверхностях качения не должны превышать
zul f = 0,02 l/D.

При расчете несущей способности опорной части принимают, что опорные плиты с нижними и верхними частями составляют однородные элементы. Напряжения смятия следует считать равномерно распределенными в опорных швах. Допускаемые контактные напряжения смятия должны принимать равными 21,5 тс/см2 при коэффициенте трения 0,015 и 17,0 тс/см2 при коэффициенте трения 0,01. Допускаемые изгибающие напряжения приведены в табл. 8.1.
Катковые опорные части типа «Корровельд KP и КРФ» фирмы ГХХ. Технические условия относятся к односторонне подвижным катковым или валковым опорным частям для мостов или других сооружений.
Технические условия на допуск катковых опорных частей к эксплуатации

Катковые опорные части типа «Корровельд КР» (рис. 8.5, а) имеют в области пути качения наплавленный слой из твердого хромистого сплава. Наибольший номинальный диаметр катков составляет 244 мм. Для изготовления опорных плит и катков следует применять сталь GS52-3 и St52-3 минимальной прочностью 50 кгс/мм2 или равноценную сталь. Литую сталь перед нанесением наплавленного слоя следует тщательно нагреть.
Химический состав поверхностного слоя наплавки из твердой стали: 0,20-0,35% С, 12,0-18,0% (Cr+Mo), 0,30-0,70% Mn, 0,30-0,70% Si, ≤0,03% (P+S), ≤0,02% N.
Химический состав нижнего амортизирующего слоя: ≤0,10% С, ≥15,0% Cr, 0,30-0,70% Mn, 0,30-0,70% Si, ≤0,03% (P+S), ≤0,04% N.
Толщина наплавленного слоя t должна составлять минимум 1/20 D — 2 мм и быть постоянной. Ширина В наплавленного слоя должна быть больше полезной ширины b минимум на D/7, но не менее чем на 2 см с каждой стороны.
Основной материал опорных частей должен иметь минимальную твердость HV30=150 кгс/мм2, наплавленный слой — минимум 300 кгс/мм2 на уровне поверхности основного материала. Поверхностная твердость высокопрочного слоя должна составлять, 490—620 кгс/мм2. Отклонение твердости отдельных опорных частей не должно превышать 25 кгс/мм2.
Для наплавленного слоя допустимы отклонения по толщине +2 мм. Допустимые неровности следует определять по формулам:
для l≤500 мм zul f = 0,024 l/D;
для l≥500 мм zul f = 0,0245 l+500 мм/D.

Максимальная длина катков должна быть не более 12 D или 1,60 м, причем выбирают меньшее значение. При проверке несущей способности следует принимать допускаемые напряжения смятия 16,5 тс/см2 при коэффициенте трения 0,015 и 13,5 тс/см2 при коэффициенте трения 0,01. Толщина опорной плиты, включая наплавленный слой, принимается не более 1/5 диаметра катка. Допускаемые изгибающие напряжения для опорных плит приведены в табл. 8.1.
Катковые опорные части типа «Корровельд КРФ» имеют катки из высококачественной глубокоцементированной легированной стали и опорные плиты с наплавленным в области пути качения слоем из твердого хромистого сплава. Наибольший номинальный диаметр катка составляет 170 мм (рис. 8.5, б).
Для изготовления катков следует использовать катаную и кованую сталь Х40Сг13 с содержанием углерода до 0,44%. Опорные плиты должны иметь минимальную прочность 50 кгс/мм2 (сталь GS 52-2, St52-3 или аналогичная). Минимальная толщина t наплавленного слоя — 1/14 диаметра катка.
Поверхностная твердость HV20 (среднее значение) готового катка принимается между 500 и 580 кгс/мм2, а поверхностная твердость HV20 (среднее значение) наплавленного слоя — между 530 и 630 кпс/мм2. Допускаемое отклонение твердости для отдельных опорных частей — 25 кгс/мм2.
Неровности на поверхностях качения не должны превышать zul f=0,02l/D. Длина катка принимается не более 9 D, толщина опорных плит с наплавленным слоем — не более 1/5 диаметра катка. Допускаемые напряжения смятия по поверхностям касания принимаются равными 19 тс/см2 при коэффициенте трения 0,015 и 16 тс/см2 при коэффициенте трения 0,01.