專利名稱：鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法
技術領域：
本發明屬于鐵路貨車輪裝配技術領域，特別涉及一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法。
背景技術：
目前，國內各鐵路貨車造修廠輪對壓裝基本上都采用基軸制加工選配組裝工藝，壓裝過程中考慮了壓裝過盈量、圓柱度、粗糙度等參數對壓裝曲線的影響。但是，在壓裝過盈量、圓柱度、粗糙度等參數都符合技術要求的情況下，仍然會出現壓裝曲線不合格的現象，而且壓裝不合格的原因多為壓裝噸小。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法，以提高鐵路貨車輪對壓裝的壓裝合格率。為解決上述技術問題，本發明提出了一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法的技術方案，包括:通過公式F = f+k O L確定輪對壓裝力F對應的車軸表面殘余應力在壓裝方向上的分力O 其中，所述f為摩擦力，所述k為線性系數，所述f，k是通過壓裝實驗得出，所述輪對壓裝力F是從輪對壓裝力標準表中查找得出；根據所述分力oL與磨削用量之間的關系，g卩(^=-148.8+17.81^70.01+7.2^+2`6.7X1X2+23.1X43-28.9X2X3+58.6X/-44.3X22+1.6X32，計算出所述分力 o L 對應的縱向進給量X1，其中，X1為工件的縱向進給量，X2為給定的磨削深度，X3為給定的橫向進給量。進一步地，該方法還包括:確定所述分力O ^與輪對壓裝力之間的線性關系，即公 F = f+k O L。進一步地，該方法還包括:對所述分力O L與輪對壓裝力之間的線性關系進行驗證。進一步地，所述驗證包括:采用壓痕應變法進行殘余應力測試，得出所述分力O ,；將所述分力O ^與車軸進行輪對壓裝時所需的壓裝力數值代入公式中進行驗證。進一步地，所述壓痕應變法包括:在測試的每根車軸上所標記的左、右兩側輪座部位中間位置處每隔90度方面粘帖一個雙向應變花；然后在被測部位制造壓痕，采用應變采集器采集應變變化得出的殘余應力的值。進一步地,該方法還包括從輪對壓裝力標準表中可查得壓裝力允許范圍；結合輪軸過盈量的波動、刷油質量以及輪軸加工表面質量因素從所述壓裝力允許范圍里選取最佳壓裝力。進一步地，所述壓裝力允許范圍為718KN 1232KN ;所述最佳壓裝力為1000KN。進一步地，根據所述工件的縱向進給量進行實際加工。本發明從車軸殘余應力的產生機理以及殘余應力在輪對壓裝過程中的應力狀態來分析車軸表面殘余應力對輪對壓裝曲線合格率的影響，通過控制車軸加工縱向進給量參數fa，以適應和克服車軸表面殘余應力對壓裝的負面影響，提高了輪對壓裝合格率。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步具體說明。圖1為本發明實施例所述車軸表面殘余應力測試示意圖，其中雙向應變花3處于透視狀態。圖2為本發明實施例所述車軸表面殘余應力對輪對壓裝質量影響的機理示意圖。圖3為本發明實施例提供的壓裝試驗結果示意圖一；圖4為本發明實施例提供的壓裝試驗結果示意圖二 ；圖5為本發明實施例提供的壓裝試驗結果示意圖三；圖6為本發明實施例提供的壓裝試驗結果示意圖四。
具體實施例方式發明人通過長時間觀察發現，車軸表面殘余應力是影響輪對壓裝曲線的重要因素之一。在研究車軸表面殘余應力與輪對壓裝力關系的基礎上，如圖1所示，發明人通過理論分析提出車軸表面殘余應力與輪對壓裝力在一定范圍(即車軸壓裝面受力未超過材料的屈服強度時)內成線性關系，即:在輪對壓裝過程中，壓裝力的大小表現為摩擦力與表面殘余應力的綜合作用，即F = f+k O L，其中F為輪對壓裝過程中的壓裝力，f為摩擦力，O [為車軸表面殘余應力在壓裝方向上的分力，O F為車軸表面殘余應力在壓裝垂直方向上的分力，k為線性系數，由于OfF對壓裝方向施加影響，故不考慮Of，將Cd見為車軸表面殘余應力。為了驗證上述結果的可靠性，發明人采用壓痕應變法進行殘余應力測試，測試具體方法為:如圖2所示，在測試的每根軸上所標記的左、右兩側輪座部位中間位置處每隔90度方面粘帖一個雙向應變花，共1、2、3、4四個雙向應變花。其中，雙向應變花2、4上下相對，雙向應變花1、3左右相對，然后在被測部位經過壓痕制造系統制造壓痕，利用應變采集器采集到的應變變化來得出殘余應力的值。然后將該車軸進行輪對壓裝試驗，試驗結果跟上述理論分析一致。下面舉例對試驗驗證的過程進行說明一下:如挑選兩根車軸在左右端挑選不同點進行殘余應力測試，測試數據見下表:
權利要求
1.一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法，其特征在于，包括: 通過公式F = f+k O L確定輪對壓裝力F對應的車軸表面殘余應力在壓裝方向上的分力Oy其中，所述f為摩擦力，所述k為線性系數，所述f，k是通過壓裝實驗得出，所述輪對壓裝力F是從輪對壓裝力標準表中查找得出； 根據所述分力0 L與磨削用量之間的關系，即0 l=-148.8+17.8X^70.0X2+7.2X3+26.1\X2+23.1XA-28.9X2X3+58.6X/-44.3X22+1.6X32，計算出所述分力o L對應的縱向進給量X1，其中，X1為工件的縱向進給量，X2為給定的磨削深度，X3為給定的橫向進給量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 確定所述分力O ^與輪對壓裝力之間的線性關系，即公式F = f+k O LO
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括: 對所述分力O ^與輪對壓裝力之間的線性關系進行驗證。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述驗證包括: 采用壓痕應變法進行殘余應力測試，得出所述分力O。
將所述分力O ^與車軸進行輪對壓裝時所需的壓裝力數值代入公式中進行驗證。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述壓痕應變法包括: 在測試的每根車軸上所標記的左、右兩側輪座部位中間位置處每隔90度方面粘帖一個雙向應變花； 然后在被測部位制造壓痕，采用應變采集器采集應變變化得出的殘余應力的值。
6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，還包括: 從輪對壓裝力標準表中可查得壓裝力允許范圍； 結合輪軸過盈量的波動、刷油質量以及輪軸加工表面質量因素從所述壓裝力允許范圍里選取最佳壓裝力。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述壓裝力允許范圍為718KN 1232KN；` 所述最佳壓裝力為1000KN。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 根據所述工件的縱向進給量進行實際加工。
全文摘要
本發明公開了一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法，包括以下步驟通過公式F＝f+kσL確定輪對壓裝力F對應的車軸表面殘余應力在壓裝方向上的分力σL；根據車軸磨削表層殘余應力σL與磨削用量之間的關系，即σL=-148.8+17.8X1+70.0X2+7.2X3+26.7X1X2+23.1X1X3-28.9X2X3+58.6X12-44.3X22+1.6X32。本發明從車軸殘余應力的產生機理以及殘余應力在輪對壓裝過程中的應力狀態來分析車軸表面殘余應力對輪對壓裝曲線合格率的影響，通過控制車軸加工縱向進給量參數fa，以適應和克服車軸表面殘余應力對壓裝的負面影響，提高了輪對壓裝合格率。
文檔編號B24B49/16GK103084977SQ20121056991
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者苗培實, 胡宏偉, 江銳鋒, 左云清, 武永亮 申請人:南車長江車輛有限公司