1 Характеристики изделия

1. Назначение изделия и описание конструкции

Заданное в проекте изделие - хребтовая балка, является несущим элементом обеспечивающим продольную жесткость рамы вагона модели 11-280. Конструкция хребтовой балки состоит из двух зетовых профилей (N 31) по ГОСТ 5267.3-90, шести диафрагм, установленных внутри, двух упоров и двух упоров с подпятниками для опирания на тележку. Балка относится к конструкциям стержневого типа, вес ее составляет – 2585 кг., габаритные размеры – 15710*60*310 мм.

Зетовые профили и листовой прокат применяется из стали марки 12Г2ФД , в соответствии с ТУ 14-1-5391-99 отливки изготавливаются из стали марки 20ГЛ.

В процессе изготовления хребтовой балки на базовом предприятии ОАО «Алтайвагон» применяется автоматическая сварка под слоем флюса (при сварке зетовых профилей), сварка в среде защитного газа (при сварке диафрагм с балкой хребтовой), при наложении прихваток применяется ручная дуговая сварка (РД).

Конструкция хребтовой балки представлена на чертеже ДП 150202.08-1.000СБ

1.1.1 Технические требования, предъявляемые к хребтовой балке

К конструкции хребтовой балки предъявляются следующие требования:

• несущие элементы балки хребтовой должны быть изготовлены из стали класса прочности не ниже 345, категории фасонного проката не ниже 14, марки стали 12Г2ФД в соответсвии с ТУ 14-1-5391-99;

• сталь 12Г2ФД применяется для изготовления конструкций, которые могут эксплуатироваться при температуре от -70 до +425°С;

• зетовые профили должны быть выполнены из горячекатаного фасонного проката в соответствии с ГОСТ 5267.3-90;

• наложение прихваток выполняется ручной дуговой сваркой в соответствии с ГОСТ 5264-80;

• сварной шов (нестандартное соединение) выполняется автоматической сваркой под слоем флюса на флюсовой подушке.

• к заготовкам предъявляются такие требования как: соответствие размерам, указанным на чертеже, зачистка и удаление окисных пленок с мест, где будет производиться сварка;

• для деталей, подвергаемых сварке, должен применяться прокат с гарантией свариваемости, при этом содержание углерода в стали должно быть не более 0,22%;

• при проведения контроля качества сварных соединений использовать ВИК 100%, в соответствии с РД 03-603-03.

1.1.2 Технические условия на основной материал

1. Горячекатаный Z-профил.

2. Химический состав стали 12Г2ФД (таблица 1.1)

Таблица 1.1 - Химический состав фасонного проката выполненного из стали марки 12Г2ФД по ГОСТ 5267.3-90

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	углерода	кремния	марганца	ванадия	никеля	меди	серы	фосфора	хрома
12Г2ФД	0,09…0,15	0,17...0,37	1,30...1,70	0,02…0,10	Не более 0,30	0,30	0,030	0,025	0,30

Механические свойства проката приведены в таблице 1.2 в соответствии с

ГОСТ 5267.3-90.

Таблица 1.2 - Механические свойства фасонного проката

Класс прочности	Толщина проката, поставляемая по данному классу прочности, мм, не более	Предел текучести σт, Н/мм2	Временное сопротивление σв, Н/мм2	Относительное удлинение %	Изгиб до парал- лельности сторон(а—толщина образца, d—диаметр оправки
345	20	не менее	не менее	не менее	d= 2а
		375(3)	490(49)	21

Массовая доля азота в стали не более 0,012%, мышьяк не более 0,08%.

3. Механические свойства фасонного проката Z-профилей

4. Кривизна профиля не должна превышать вертикальной плоскости в сторону тонкой полки 0,30% длины.

5. Прогиб стенки по высоте сечения профиля не должен превышать 1,35мм.

6. Скручивание профиля не должно превышать 1,0мм. на метр длины.

3. Притупление прямых углов профиля до 4мм.

4. Скос прямых углов не должен превышать 3мм. по полкам.

9. Диафрагмы изготавливают из листового проката по ГОСТ 19903-74.

Химический состав стали должен соответствовать приведенному в таблице 1.3

Таблица 1.3 – Химический состав стали 20ГЛ ГОСТ 977-88

Марка стали	Массовая доля элемента, %
20ГЛ	С	Mn	Si	P Не более	S Не более
	0,15-0,25	0,35-0,9	0,20-0,40	0,04	0,045

Таблица 1.4 – Механические свойства стали 20ГЛ по ГОСТ 977-88

Марка стали	Категории прочности	Предел текучести σт,Н/мм2	Временное сопротивление σв, Н/мм2	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение ψ, %
1. 20ГЛ	К25	≥ 275	≥ 540	≥ 18	≥ 25
2. 20ГЛ	К30	≥ 334	≥ 530	≥ 14	≥ 25

10. Отливки должны отвечать требованиям ГОСТ 977-88, конструкторской и нормативной документации

11. Допуски размеров и масса отливок, а также припуски на механическую обработку должны соответствовать требованиям ГОСТ 26645-86, формовочные уклоны ГОСТ 3212-86 или указаны в КД.

На поверхности отливки подлежащей термической обработке не допустимы дефекты поверхности в виде спаев, трещин, утяжек, раковин и т.д., превышающих по величине припуск на механическую обработку.

Дефекты на отливках, снижающие ее прочность и работоспособность, допускается исправлять, если это оговорено в КД.

Поставка отливок осуществляется партиями, состоящих из одной плавки с соответствующими документами качества.