Introduction. Currently, wheel tread surfacing is implemented on special design wheel lathes. This method provides the desired technological strength of the wheel treads, but does not provide hard facing and, consequently, does not increase wear resistance. Ball-rod hardening (BRH) has great advantages as a process, especially for composite geometric surfaces; and besides, it enables the necessary compressive stresses in the surface of the hardenable products. However, it has a significant disadvantage in terms of the increased levels of the acoustic pressure in the operators’ working area. Materials and Methods . The experimental studies under BRH of the wheelpair assembly elements are carried out by several process steps. Wheel tread surfacing is performed on a special design wheel lathe on which ball-rod reinforcers are installed instead of a cutter. Hardening of the mounting surfaces of the wheelset axles is performed on a special axial lathe on which, in a similar manner, ball-rod reinforcers are installed instead of a cutter. Hardening of the wheel mounting surface is performed on a boring-and-turning mill. The octave sound pressure levels are measured on all of these lathes at idle and under the hardening process implementation. It allows determining the contribution of the sound radiation of the acoustic subsystem “hardenable product - ball-rod reinforcer” into the soundfield generated by a common lathe loudspeaker system in the operators’ working area. Research Results . Due to the high intensity of the radiant sound energy, the equipment is installed in separate facilities commensurable with the overall machine dimensions that consequently contributes to the increased noise activity. Therefore, the research data are of current interest for the enterprises of mechanical engineering, and they have both scholary interest and practical applicability. Discussion and Conclusions. It should be noted that the data obtained on the regular engine lathes, i.e. on round work pieces, are a particular case and are not applicable to the assembly of such complex geometrics as wheelpairs of rolling stock and various types of cranes. The implemented measurements show that under BRH, sound pressure levels exceed health standards by 5 to 15 dB of the high-frequency part of 500-8000 Hz spectrum, i.e. in the range in which the maximum permissible levels should not exceed 78-69 dB.
Введение. В настоящее время обработка поверхностей катания колесных пар производится на специальных колесотокарных станках. Этот способ обеспечивает требуемую технологическую прочность поверхностей катания, но не обеспечивает упрочнение поверхности и, следовательно, не приводит к повышению износостойкости. Шарико-стержневое упрочнение (ШСУ) имеет большие преимущества как технологический процесс, в особенности для сложных геометрических поверхностей, а также позволяет обеспечить необходимые напряжения сжатия в поверхности упрочняемых изделий. Однако ШСУ имеет существенный недостаток с точки зрения повышенных уровней звукового давления, создаваемых в рабочей зоне операторов. Материалы и методы. Экспериментальные исследования при ШСУ элементов узлов колесных пар проводились при нескольких технологических операциях. Обработка поверхностей катания выполнялась на колесотокарном станке, на котором вместо режущего инструмента устанавливались шарико-стержневые упрочнители. Упрочнение посадочных поверхностей осей колесных пар выполнялось на специальном осетокарном станке, на котором аналогичным образом вместо резцов устанавливались шарико-стержневые упрочнители. Упрочнение посадочной поверхности колеса выполнялось на токарно-карусельном станке. На всех вышеперечисленных станках измерялись октавные уровни звукового давления на холостом ходу и при реализации технологических процессов упрочнения. Это позволило определить вклад звукового излучения акустической подсистемы «упрочняемое изделие - ширико-стержневой упрочнитель» в звуковое поле, создаваемое общей акустической системой станков в рабочей зоне операторов. Результаты исследования. Из-за высокой интенсивности излучаемой звуковой энергии оборудование устанавливалось в отдельных производственных помещениях, соразмерных с габаритами станков, что, в свою очередь, способствовало повышенной шумоактивности. Поэтому данные исследования актуальны для предприятий машиностроения и имеют как научный, так и практический интерес. Обсуждения и заключение. Авторами отмечено, что данные, полученные при исследованиях на базе универсальных токарно-винторезных станков, т. е. на круглых деталях, носят частный характер и не применимы к такому сложному по геометрическим параметрам узлу, которым являются колесные пары подвижного состава и различных типов кранов. Проведенные авторами измерения показали, что при ШСУ уровни звукового давления превышают санитарные нормы на величину от 5 до 15 дБ высокочастотной части спектра 500-8000 Гц, т. е. в том диапазоне, в котором предельно-допустимые уровни не должны превышать 78-69 дБ.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.