Н.А. Клитин "Результаты совместной работы украинских и белорусских литейщиков по освоению производства крупного вагонного литья"

К числу предприятий имеющих право серийного выпуска отливок "Рама боковая" и "Балка надрессорная" для грузовой тележки мод. 18-100, присоединился ОАО "Белорусский автомобильный завод" (г. Жодино, Республика Беларусь), который получил Сертификат соответствия от Регистра сертификации на федеральном железнодорожном транспорте России.

В 2005 году была начата и в 2007 году завершена модернизация основных участков сталелитейного цеха ОАО "БелАЗ" расположенного в г. Могилеве. При производстве были использованы: современное формовочное и стержневое оборудование (для No-bake и Cold -box -amin процессов), прогрессивные методы плавки.

В настоящее время С Л Ц ОАО "БелАЗ" обладает мощной производственной базой, способной стать основой для организации производства высококачественных стальных отливок, как для собственных нужд, так и номенклатуры вагонного литья железнодорожного подвижного состава. Автомобильное литье выпускавшееся серийно на литейных мощностях цеха заслуживает должного уважения ввиду своей сложности и высоких требований.

В 2008 г. было принято решение о начале работ по освоению производства железнодорожного литья.

При ознакомлении белорусских специалистов-литейщиков с нормативной документацией и требованиями на железнодорожное литье, трезвая оценка своих возможностей убедили руководство завода искать партнера для технологического сопровождения освоения данной продукции. В ноябре 2008 года между ОАО "БелАЗ" и ООО "Интер Кар Инжиниринг" (г. Кременчуг, Украина) был заключен контракт о совместных работах по освоению вышеуказанного литья на мощностях литейного производства ОАО "БЕЛАЗ" в г. Могилеве. Были объединены технологические и производственные возможности белорусских литейщиков с многолетним опытом по выпуску аналогичной продукции украинских специалистов (бывших ведущих специалистов Кременчугского сталелитейного завода).

Опыт показывает, что для предприятий, самостоятельно берущихся за решение таких задач до выхода на серийное производство требуется изготовить сотни, а иногда и тысячи единиц опытной продукции, что естественно сказывается на экономической эффективности работы предприятия.

Совместная работа украинских и белорусских литейщиков позволила выполнить все подготовительные и опытные работы, пройти процедуру полных усталостных и статических испытаний в кратчайшие сроки с минимальными затратами, выпустив отливки с порядковыми номерами: "Рама боковая" - 102 шт., "Балка надрессорная" - 101 шт.

Сегодня у литейщиков, а особенно у тех, кто занимается крупным железнодорожным литьем, нет единого мнения о наличии однозначно лучшего метода получения форм для данной продукции. Литье в печаноглинистую форму, в вакуум-пленочную форму и форму из холоднотвердеющей смеси наиболее применяемые сегодня. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, но в умелых руках литейщика каждый имеет право на жизнь. В каждом конкретном случае выбор определяется: серийностью уровнем требований по качеству, трудоемкостью и экономической целесообразность.

Учитывая, что литейные мощности в Могилеве и процессы используемые на технологических переделах были выбраны еще в 2005 году при реконструкции цеха, когда вопрос о литье для вагоностроения не стоял, основной задачей для специалистов являлась их адаптация к выпуску новой продукции.

На первом этапе было проведено обследование существующего производства, определены технологические переделы и рабочие места не обеспечивающие гарантированное достижение установленных требований, соответствие метрологического обеспечения процессов, возможности проведения испытаний на существующей лабораторной базе, проверена квалификация производственного, технологического и контрольного персонала и др. Особое внимание было обращено на используемые материалы и организацию их входного контроля, применяемой оснастке и контролю ее технического состояния, поддержанию технологической точности оборудования.

Были выявлены несоответствия в организации хранения металлолома, неразвитость весового хозяйства, отсутствие стабильных поставщиков ферросплавов, заправочных и флюсующих материалов, отсутствие опыта ведения плавки стали "основным" процессом, разливки стали из стопорного ковша, выполнению футеровочных работ на указанных печах и ковшах, нестабильность физико-механических свойств формовочной смеси, недостаточная жесткость конструкции применяемой модельной оснастки, непригодность существующих проходных термопечей для термообработки отливок необходимых габаритов и целый ряд других вопросов.

Рис. 1. Вид установки и нагружения «Балки надрессорной» на испытательном стенде

Совместно был подготовлен перечень проблем, определены пути их решения, исполнители и установлены жесткие сроки их устранения. Параллельно велись работы по получению бездефектных отливок, оценке их размерной точности. Для оценки полученных предварительных результатов было принято решение о проведении предварительных усталостных испытаний на партии отливок в количестве 3 штуки каждого наименования. Проведенные испытания показали "слабые" места в деталях , объяснимые наличием литейных дефектов, но в тоже время их результаты показали высокую надежность отливок. В ходе работ большое внимание было уделено вопросу стабильности процессов, их отслеживанию и обучению персонала. Совместная работа и реализация намеченного позволила к концу 2009 года подготовить и предъявить к отбору образцов партию рам и балок в количестве по 30 штук каждого наименования.

Рис. 2. Вид установки и нагружения боковой рамы на испытательном стенде

Испытания были проведены в определенном Регистром СФЖТ России испытательном центре Украинского Научно-Исследовательского Института Вагоностроения, имеющем соответствующую область аккредитации по общепринятой для стран СНГ методике. На фото (см. рис. 1, 2) – виды установки и нагружения балок и рам на испытательном стенде.

Рис. 3. Характерный вид усталостного разрушения надрессорной балки

Проведенные испытания показали: разрушения боковых рам и балок надрессорных в процессе усталостных испытаний были аналогичны повреждаемости этих деталей в эксплуатации. На рис. 3, 4 представлены характерные виды усталостных разрушений балок и рам. Одним из важнейших показателей безопасности для литых деталей тележки является коэффициент запаса сопротивления усталости, который определяется по результатам усталостных испытаний девяти деталей каждого наименования. В результате проведенных испытаний коэффициент запаса сопротивления усталости составил: для надрессорной балки - 2,38 ; для боковой рамы -1,95, что выше нормативного значения, равного 1,8 и свидетельствует о достаточной надежности литых деталей производства ОАО «БелАЗ».

Рис. 4. Характерный вид усталостного разрушения боковой рамы

В результате совместных работ, проведенных специалистами ООО «Интер Кар Инжиниринг» (Украина) и ОАО «БелАЗ» (Республика Беларусь), на ОАО «БелАЗ» освоено производство крупного вагонного литья (боковых рам и балок надрессорных). На основании полученных положительных результатов испытаний на усталостную прочность в испытательном центре Украинского Научно-Исследовательского Института Вагоностроения получен «Сертификат соответствия» от Регистра сертификации на федеральном железнодорожном транспорте России, сроком на 3 года.

Имея многолетний опыт в области произвводства железнодорожного литья специалисты ООО «Интер Кар Инжиниринг» имеют возможность оказывать инжиниринговые услуги, предприятиям с литейным производством, по организации производства отливок для грузовых вагонов. Дополнительно уведомляем, что ООО «Интер Кар Инжиниринг» осуществляет разработку и изготовление литейной технологической оснастки (модельные комплекты, пресс-формы). В случае заинтересованности просим обращаться в компанию «Интер Кар Инжиниринг», т.: +38 (0536) 77-36-90; e-mail: office@intercarengineering.com.

Сведения об авторах:

Клитин Николай Алексеевич - директор ООО «Интер Кар Инжиниринг», т.: +38 (0536) 77-36-90; e-mail: office@intercarengineering.com.
Бондарев Сергей Владимирович - заведующий лабораторией ГП «Укр НИИВ»
Домотенко Федор Александрович – 1-й зам. ген. директора, главный инженер ОАО «БелАЗ»
Гацуро Владимир Михайлович - главный металлург ОАО «БелАЗ»

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №8 (120) 2010 г.
Дата публикации: 15.08. 2010 г.