Contribuţii privind reducerea deformaţiilor şi tensiunilor la sudarea tablelor subţiri utilizate în construcţia vagoanelor

Abstract

Pentru a micşora zgomotul produs în timpul deplasării cu viteze mari este necesar ca suprafaţa exterioară a vehiculelor să fie cât mai apropiată de forma teoretică aerodinamică şi mai netedă, reducând astfel forţele de frecare şi de frânare. Cutia vagoanelor este realizată din table subţiri, îmbinarea subansamblelor realizându-se prin sudare. Fixarea peretelui lateral pe schelet produce deformaţii care pot ajunge la 12-15mm/m liniar. Cercetările efectuate în cadrul tezei au urmărit selectarea şi implementarea de metode pentru reducerea deformaţiilor şi tensiunilor la sudarea tablelor subţiri: 1,5-2,5mm utilizate în construcţia de vagoane. Capitolul 1 prezintă o scurtă descriere asupra problemelor care apar la sudarea tablelor subţiri în construcţia de vagoane călători. Procedeele de sudare posibile a se aplica la sudarea tablelor subţiri, domeniul de variaţie a parametrilor de sudare şi performanţele fiecărui procedeu în astfel de aplicaţii fac obiectul capitolului 2. Capitolul 3 sintetizează modelul structural de apariţie al deformaţiilor şi tensiunilor, tipurile deformaţiilor şi tensiunilor, efectele lor asupra structurii sudate, metode de reducere a lor. Metode de îndreptare a tablelor subţiri la cald şi la rece sunt prezentate în capitolul 4, capitol ce prezintă şi metoda de îndreptare cu electromagnet şi încălziri locale a pereţilor laterali deformaţi în urma sudării lor pe scheletul vagonului. Capitolul 5 cuprinde cercetările experimentale efectuate referitoare la îmbinarea subansamblelor cutiei vagoanelor călători. În urma măsurării contracţiilor şi deformaţiilor rezultate pe probele sudate de dimensiuni reduse, relevante s-au stabilit procedeele optime de sudare pentru diferitele subansamble, respectiv pentru îmbinarea subansamblelor. Cercetările privind îndreptarea tablelor subţiri sunt prezentate în capitolul 6. În urma cercetărilor efectuate cu instalaţiile concepute şi realizate de autorul tezei s-au înregistrat valorile forţelor rezultate în urma sudării sau încălzirii locale a epruvetelor, s-au determinat deformaţiile/săgeata şi contracţiile acestora, respectiv s-au determinat tensiunile apărute. Relativ la nivelul tensiunilor determinate concluzia este că valoarea lor este redusă şi nu afectează semnificativ capacitatea portantă a structurii. S-au stabilit experimental parametrii regimului de îndreptare cu electromagnet şi încălziri locale, realizând optimizarea formei plăcilor cu găuri. S-a realizat de asemenea optimizarea metodelor de îndreptare sub aspectul costurilor, timpului de lucru, eficienţei procedeului de îndreptare şi al calităţii panoului îndreptat, ajungându-se la concluzia că metoda optimă de îndreptare este cea cu electromagnet şi încălziri locale (cap. 7). S-a conceput un exemplu de calcul pentru eliminarea unei ondulări aplicând metoda de îndreptare cu electromagnet şi încălziri locale cu care se poate determina numărul de puncte necesare a se încălzi pentru îndreptarea unei suprafeţe cu orice dimensiune. În finalul tezei (cap. 8) sunt sintetizate principalele concluzii şi contribuţii personale.