88673

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВПРОВАДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ РОБОТИ БАНДАЖІВ КОЛІСНИХ ПАР

Дипломная

Логистика и транспорт

В подальшій експлуатації локомотивів і в першу чергу електровозів темп зношення поверхні кочення різко знизився а бічної поверхні гребеня – зріс. Плазмове зміцнення бічної поверхні гребеня бандажа -– один із основних способів збільшення ресурсу бандажа що використовується і на залізницях України.

Украинкский

2015-05-03

2.21 MB

7 чел.

Зміст

1. ВСТУП

1. Етапи підвищення надійності та ресурсу роботи колісних пар  6

2. Розрахункова частина        19

2.1. Плазмове загартування

2.1.1. Обладнання плазмового загартовування     19

2.1.2 Розрахунок темпів зношення та

ресурсу пробігу бандажів колісних пар       31

2.2 Локомотивні гребнезмащувачі

2.2.1 Обладнання та будова         45

2.2.2 Розрахунок темпів зношення та

ресурсу пробігу бандажів колісних пар       56

2.3 ПРОФІЛІ, які використовуються

при обточенні колісних пар

2.3.1 Профілі та обладнання         66

2.3.2 Розрахунок темпів зношення та

ресурсу пробігу бандажів колісних пар       70

3. Технологічна інструкція по плазмовому загартовуванню бандажів колісних пар

3.1 Загальні положення         77

3.2 Енергоносії та обладнання        77

3.3 Технологія загартування        78

4. ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВПРОВАДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ РОБОТИ БАНДАЖІВ КОЛІСНИХ ПАР

4.2 Розрахунок економічної ефективності

змащення бічної поверхні гребеня       88

4.3 Розрахунок економічної ефективності обточування

колісних пар електровозів за профілем Зінюка-Нікітського   90

5. ОХОРОНА ПРАЦІ

5.1 Вимоги до персоналу         93

5.2 Правила безпечної роботи з інструментами і пристроями   94

5.3 Газополуменеві роботи         95

5.4 Протипожежна безпека та її профілактика     98

5.5 Загартування гребенів                100

5.6 Робота на станку типу КЖ-20             102

5.7 Електробезпека                 103

7. Література                  105


1. ВСТУП

1. Етапи підвищення надійності та ресурсу роботи колісних пар

Колісна пара – один з найважливіших вузлів тягового рухомого складу (ТРС), від стану якого залежить безпека руху. Тому у наш час велику увагу звертають на підвищення технічного стану колісних пар та збільшення їх ресурсу до обточення і заміни бандажів.

При переході з тепловозної на електротягу значно знизився ресурс роботи колісних пар. Однією із таких причин стало значне збільшення сили тяги, що розвивається кожною колісною парою.

Сила тяги та швидкість руху потягів – найважливіші параметри роботи залізниць, які визначають пропускну та проїзну здатність тягових ділянок, працездатність та економічність локомотивів. Норми маси потягів та швидкість їх руху визначаються за нормативно-розрахунковими значеннями дотичної сили тяги , розрахункової швидкості  і тяговими харак-теристиками  локомотива, отриманими дослідним шляхом.

Однак визначити прямим вимірюванням дотичну силу тяги складно, і тому її визначають методом непрямих вимірювань:

Динамометричним вагоном-лабораторією, який причіплюють до локомотива з составом, визначають значення  - корисної сили тяги на автозчепленні локомотива і за нею розраховують значення . Але для цього потрібно мати уявлення про механізм виникнення сил  і  в послідовному порядку перетворення обертального моменту тягового двигуна за схемою: тяговий електродвигун – зубчаста передача приводу – рушійна колісна пара локомотива – автозчеплення першого до локомотиву вагону.

Для спрощення виведення будемо виходити з наступних припущень:

поїзд рухається по прямій горизонтальній колії з постійною швидкістю;

кочення коліс по рейках відбувається як по абсолютно твердому тілу без деформації матеріалу й проковзування;

зубчаста передача – прямозуба;

шестерня й зубчасте колесо жорстко посаджені відповідно на валу тягового двигуна й на осі колісної пари;

не враховується інерційність якоря двигуна, зубчастої передачі й рушійної колісної пари локомотива;

не враховується перерозподіл навантажень між рушійними осями, динамічних навантажень від коливань обресорених мас, розсіювання енергії диссипативними силами, тощо.

Теоретично враховувати ці явища складно, неточно й у цьому випадку немає необхідності тому, що вони відбиваються в сукупності на величині , що визначається дослідним шляхом.

Отже, дано: постійне значення навантаження від колісної пари на рейки ; передаточне число зубчастої передачі ; обертаючий момент на валу тягового двигуна  й частота обертання ; радіуси шестерні  з ін-дексом 1 і зубчастого колеса з індексом 2; радіус рушійного колеса  (мал. 1).

Обертаючий момент від шестерні 1 до зубчастого колеса 2 буде передаватися з урахуванням втрат на тертя між зубами:

,     [1]

де  – к.к.д. зубчастої передачі (мал. 1, а).

Взаємодія зубів відбувається по лінії зачеплення п п, утвореної дотичною до основних окружностей шестерні радіуса  і зубчастого колеса радіуса . Полюсом зачеплення  є точка контакту початкових окружностей шестерні й зубчастого колеса, що являє собою центр їхнього відносного руху. Полюс зачеплення завжди лежить на лінії зачеплення. Отже, активна сила , прикладена від шестерні до зубчастого колеса, і реактивна сила , прикладена від зубчастого колеса до шестерні, діють по лінії зачеплення в протилежних напрямках відповідно до третього закону Ньютона.

З врахуванням напрямку дії цих сил складемо рівняння рівноваги провідної шестерні

   [2]

і веденого зубчастого колеса

.    [3]

Дозволяючи рівняння щодо сил, одержимо:

;    [4]

.    [5]

де ,  – радіуси початкових окружностей відповідно шестерні й зубчастого колеса;

     – кут зачеплення.

Сили  і  викликають реакції в опорах зубчастої передачі, у результаті чого виникають пари сил (,) і (,).

Зубчасте колесо 2 і рушійне колесо 3 жорстко посаджені на одну вісь колісної пари, тому обертаються як єдине ціле й в одному напрямку (мал. 1, б). Нехтуючи пружною деформацією осі колісної пари, можна вважати, що обертаючі моменти зубчастого колеса  і рушійного колеса  діють в одній площині. На цій підставі прирівняємо їхні значення: 

   [6]

а – сили в зубчастому зачепленні; б – сили, діючі в колісно-моторному блоці; в – сила тяги локомотива

Мал. 1 Механізм виникнення сили тяги

і розв'яжемо відносно :

.    [7]

У результаті дії сили  й шийки осі на буксу  виникає пара сил (,), що прагне обертати колісну пару навколо осі 02 проти годинникової стрілки. Цьому перешкоджає сила зчеплення коліс із рейками , що виникла під дією пари сил і сили П. У результаті колісна пара ніби закріплюється в системі рейок – зовнішньому для локомотива тілі, а сила , діючи на плече , прагне обертати колісну пару навколо миттєвого центра обертання с. Так виникає кочення коліс.

Навантаження  викличе реакцію від рейок на колеса . Обидві сили П і  – зовнішні, тому що обумовлені дією землі та рейок, які не входять у систему локомотива. Але вони рівні між собою по величині, протилежно спрямовані й перпендикулярні до напрямку руху, тому не є рушійними.

Сила  є зовнішньою тому, що виникла під впливом рейок; спрямована вона за рухом поїзда; у результаті виникнення цієї сили обертаючий момент тягового двигуна перетворюється в силу тяги, що забезпечує поступальний рух, тому її прийнято вважати рушійною силою. При цьому необхідно мати на увазі, що зовнішні сили не можуть виникнути без внутрішніх сил; якщо виключити струм у тягового двигуна, то сила  зведеться до нуля й поступальний рух припиниться. У той же час внутрішні сили викликають рух центру мас тільки через зовнішні сили. Наприклад, якщо підвісити локомотив на тросах і підвести струм до двигунів, то колеса будуть обертатися, а поступального руху локомотива не відбудеться тому, що зникне зовнішня сила.

Сили  всіх колісно-моторних блоків підсумуються й утворять так звану дотичну силу локомотива, яку позначають символом . Графічну залежність  від швидкості руху й режиму роботи локомотива називають тяговою характеристикою й використовують при проведенні тягових розрахунків. Тягову характеристику будують за даними непрямих вимірів: динамометром вимірюють  – силу тяги на автозчепленні локомотива, а  визначають за формулою. У цьому зв'язку особливо цікавить схема утворення сили . Значення  використовують також для розрахунку корисної роботи з пересування состава поїзда. Простежимо тепер перетворення сил від колісно-моторних блоків до автозчеплення локомотива. Сила  (мал. 1, в) на осі колісної пари передається через буксовий підшипник рамі візка 4 і далі, разом з такою ж силою від осі іншої колісної пари, передається через шворінь 5 головній рамі локомотива 7. Так виникає корисна сила тяги ; відносно вагонів вона є зовнішньою силою, що пересуває состав, переборюючи його силу опору рухові – . Далі визначають за формулою опір рухові локомотива  й при русі з постійною швидкістю знаходять

.      [8]

При нерівномірному русі необхідно врахувати інерційність маси локомотива, тоді

,      [9]

де  – маса локомотива, т;

    – сила інерції.

Поряд з поняттями корисної сили тяги на автозчепленні й дотичної сили в теорії тяги розрізняють ще сили тяги за джерелом енергії й фізичної природи утворення: за дизелем, за тяговою передачею потужності й за зчепленням коліс із рейками. Для зручності аналізу й тягових розрахунків ці сили домовилися також приводити до ободів рушійних коліс локомотива. Такий поділ сил необхідний для того, щоб знати потенційні можливості й обмежувальні параметри роботи кожної із цих ланок перетворювачів енергії, а отже, і всього локомотива у змінних умовах тяги потягів.

Тепер визначимо швидкість поступального руху локомотива по заданій кутовій швидкості якоря тягового двигуна . Якщо кутова швидкість

виражена в рад/с, то швидкість поступального руху визначають за формулою

 [10]

Якщо кутова швидкість задана частотою обертання якоря тягового двигуна  об/хв, то швидкість руху визначають за формулою

,    [11]

де  – діаметр рушійного колеса, м.

Як було визначено, зчеплення має складну фізичну природу контактної молекулярно-механічної взаємодії коліс із рейками. Більше того, локомотив являє собою складну динамічну нелінійну коливальну систему, піддану збурюючим впливам випадкового характеру, що ускладнює чисельне визначення сил, що обумовлюють зчеплення.

На стійкість зчеплення впливають численні фактори, у тому числі специфічні для різних доріг: типи й параметри локомотивів та колії, їхній технічний стан; режими роботи й швидкості руху локомотивів та поїздів; профіль колії; кліматичні й погодні умови; організація руху й т.д. Нарешті, розрахунок зчеплення є також техніко-економічною проблемою, що вирішують із позицій суперечливих вимог: з одного боку, при підвищенні навантаження від колісної пари на рейки й коефіцієнта зчеплення зростають вагові норми й провізна спроможність залізниці, що підвищує економічність і продуктивність тяги, а з іншого боку – зростають руйнування рейок, зношування бандажів і рейок, що знижує ефективність тяги й може спричинити збої руху поїздів. Наприклад, відомо, що 98 % випадків зламу рейок відбувається по контактних напруженнях. Ковзання коліс на 90 % визначає зношування й термін служби бандажів колісних пар. Все це в сукупності породжує невизначеність і ускладнює побудову розрахункової моделі сили тяги по зчепленню, що була б досить достовірної по природі зчеплення, універсальною по обліку факторів, що діють на всій мережі залізниць, і, нарешті, що задовольняє техніко-економічним вимогам. Комплексним показником, що виконує нормативно-розрахункові функції для всієї мережі залізниць, затверджений розрахунковий коефіцієнт зчеплення , що використовується для розрахунку норм маси поїздів.

Визначається  на основі спеціальних дослідів в умовах експлуатації при подачі піску на вологі рейки й узагальнення технології ведення поїздів на різних залізницях. Для обліку випадкових впливів обробка результатів дослідів проводиться методом теорії ймовірностей і математичної статистики. Під час випробувань на стрічці динамометричного стола вагона-лабораторії, що причіпляється до локомотива, безупинно записуються сила тяги й швидкість руху. Результати обробляють і знаходять графічну залежність дотичної сили тяги від швидкості на межі зриву зчеплення. Розрахункову величину не можна приймати на межі зчеплення рівною , інакше локомотиви будуть часто буксувати, збільшаться зношування бандажів і рейок, виходи з ладу тягових двигунів, збої руху поїздів. Тому із запасом стійкості проти буксування знаходять значення , за якими і визначають

    [12]

при різних швидкостях. Отримані дані слугують для підбору емпіричної формули, структура якої звичайно має вигляд:

,     [13]

де , , , ,  – емпіричні коефіцієнти.

Для всіх серій тепловозів, крім 2ТЭ10Л і ТЭ10, виведена така розрахункова формула:

    [14]

для тепловозів серій 2ТЭ10Л і ТЭ10:

    [15]

Якщо на розрахунковому підйомі є крива менше 800 м, то

    [16]

Для електровозів ВЛ10, ВЛ11, ВЛ10У, ВЛ82М:

  [17]

для електровозів змінного струму зі ступінчастим регулюванням ВЛ60, ВЛ80К, ВЛ80Т, ВЛ80Р, ВЛ80С:

  [18]

У цих формулах знаходять відображення фізична природа зчеплення, динамічні впливи й випадкові фактори, втрати зчеплення від перерозподілу навантажень між колісними парами й допускаються відмінності тягових характеристик і розмірів екіпажу. Пояснюється це тим, що дослідні залежності , за якими визначені , все це враховують у сукупності. Звичайно середні дослідні дані  із запасом по стійкості руху приблизно на 20 % менші граничної сили тяги по зчепленню. Звідси видно, що  являє собою не фізичний, а розрахунково-нормативний коефіцієнт зчеплення, який використовується для тягових розрахунків маси й швидкості руху поїздів. Як видно, розрахункові  поставлені в залежність від виду тяги, серії локомотивів, швидкості руху й мають силу відомчого стандарту для всієї мережі залізниць. Що ж стосується факторів, специфічних для різних регіонів, то вони можуть бути враховані дослідами на конкретній залізниці, за результатами яких можна скорегувати загальномережевий , але за умови, що його величина не повинна бути нижче розрахункової більш ніж на 15%.

Наведені формули розрахункових  дозволяють порівняти ступінь використання зчіпної ваги різними локомотивами. Якщо порівняти  при одній і тій же швидкості, близькій до розрахункової, то в електровозів змінного струму він більше приблизно на 5,6 %, ніж у електровозів постійного струму. Пояснюється це тим, що в перших тягові двигуни постійно увімкнені в паралельну схему й відсутній реостатний розгін поїзда. В електровозів змінного струму із плавним регулюванням сили тяги  на 5 % більший, ніж в електровозів змінного струму зі ступінчастим регулюванням і приблизно на 11 % більший, ніж у електровозів постійного струму.

З порівняння значень  для тепловозів і електровозів на рівні розрахункових швидкостей перших виявилося, що в електровозів постійного струму він вище на 24 %, змінного струму – на 32 % і змінного струму із плавним регулюванням – на 39 %, що вказує на шляхи вдосконалення тепловозів. Значні розбіжності значень  можна пояснити тим, що в електровозів більш жорстка тягова характеристика, краще статичне розподілення маси й ресорне підвішування, коротша база візків, більший діаметр колісних пар, більш раціональне розміщення тягових двигунів, двостороння зубчаста передача. Має значення й неузгодженість режимів роботи й потужності секцій і колісно-моторних блоків тепловозів, особливо в режимі ослабленого збудження.

Якщо користуватися формулами, перерахованими вище, і обчислити  для одного з перших тепловозів у СРСР – ТЄ3 у різних режимах тяги, а потім порівняти з даним основного електровоза сучасності – ВЛ80, то у таблиці 1 можна наочно спостерігати всю значущість змін.

Таблиця 1 Залежність коефіціента зчеплення від швидкості руху для різних типів локомотивів

V, км/год

ТЄ3

ВЛ80

0

0,300

0,360

10

0,251

0,310

20

0,223

0,292

30

0,205

0,279

40

0,192

0,270

50

0,183

0,261

60

0,175

0,254

70

0,169

0,247

80

0,165

0,240

90

0,161

0,233

100

0,157

0,226

Значно змінилася і потужність , яка передається на колісну пару локомотива. Визначається вона за формулою:

    [19]

де  – загальна потужність локомотива;

     – кількість рушійних колісних пар.

Отож,  для 12-ти вісного тепловозу ТЄ3, :

Для 8-ми вісного електровозу ВЛ80, :

Як видно з розрахунків, потужність ТЕД електровозів значно, майже у 5 разів, збільшилась у порівнянні з тепловозами. Саме коефіцієнт зчеплення  і дозволяє реалізуватись такій значній потужності, але всьому є межа, яка називається обмеженням сили тяги по зчепленню. Конструктори та інженери впритул підійшли до цієї межі, і подальше збільшення потужності на валу ТЕД без збільшення  є неможливим. А  по своїй суті є тертям, яке і призводить до підрізання гребенів бандажів колісних пар, прокату, зношення внутрішньої поверхні головки рейки, гостряків на стрілочних переводах. Тому, очевидно, бороти ся з  як явищем взагалі ми не можемо, тому що це призведе до погіршення тягових характеристик локомотива, до буксування й неможливості реалізації сили тяги, до безрезультатного підвищення потужності ТЕД. 

У звязку із значним збільшенням реалізації потужностей кожною колісною парою зріс темп зношення поверхні кочення, що призвело до встановлення додаткової кількості на кожній залізниці верстатів з оточення колісних пар.

В подальшій експлуатації локомотивів, і в першу чергу електровозів, темп зношення поверхні кочення різко знизився, а бічної поверхні гребеня – зріс.

Існують різні точки зору на причини різкого збільшення темпу зношення бандажів колісних пар, і це тільки підтверджується виконанням аналізу публікацій за останні 50 років. Різноманітність поглядів відносно причин та факторів, впливаючих на ресурс коліс та рейок, можна умовно розділити на два напрямки:

гіпотези, пропозиції, доведення на користь першопричини інтенсивного зношення гребенів в параметрах рейкової колії, а саме:

  •  перехід з колії 1524 мм на колію 1520 мм;
  •  постачання на залізницю рейок з підвищеною твердістю;
  •  збільшення кількості ділянок з обмеженням швидкості руху за станом колії;
  •  неоптимальне поєднання геометрії профілів рейки та бандажу;
  •  наявність кривих радіусом менше 650 м;
  •  нерозрахункове підвищення зовнішньої рейки в кривих;
  •  невідповідність у плані колії розрахункових та фактичних станів перехідних кривих;

В іншому напрямку об’єднують думки вчених та спеціалістів, які обумовлюють інтенсивне зношення гребенів бандажів колісних пар станом екіпажу ТРС та характером взаємодії колії та ТРС.


2. Розрахункова частина

2.1. Плазмове загартування

Плазмове зміцнення бічної поверхні гребеня бандажа – один із основних способів збільшення ресурсу бандажа, що використовується і на залізницях України.

З метою зниження темпу зношення бічної поверхні гребеня одним із способів є його плазмове зміцнення у локомотивному депо станції Мукачево.

Локомотивне депо Мукачево приписним парком локомотивів обслуговує два головні Карпатські перевали, де мінімальні радіуси кривих зі спусками та підйомами, рекуперацією та застосуванням піску призводить до підвищеного зносу гребенів і постійної необхідності обточки бандажів колісних пар.

У 1990 році при інституті Патона була створена організація, яка зайнялась плазмовим гартуванням і запропонувала свої послуги залізниці. Перша установка була обладнана в депо Львів-Захід – гартувалися колеса з викаткою та охолодженням водою.

Гартування гребенів бандажів колісних пар розпочали у 2001 році на установці локомотивного депо Львів-Захід – електровози після обточки направлялись у ТЧ-1 для гартування.

У травні 2004 року у депо Мукачево була змонтована установка з гартування УВПЗ-2М і здана в експлуатацію, що дозволило збільшити кількість гартованих електровозів.

2.1.1. Обладнання плазмового загартовування

Технологія плазмового зміцнення гребенів колісних пар полягає у швидкому нагріві поверхневого шару металу низькотемпературною плазмою (t=7,5-9,0 тис. градусів) на глибину 2,5±0,5 мм і швидкому охолодженні

повітрям приміщення.

Низькотемпературну плазму отримують шляхом спалювання газоповітряної суміші (пропан-бутан + повітря, метан + повітря) у спеціальних плазмотронах , у електричній дузі напругою 140-200В і потужності 30-50 кВт. При гартуванні твердість гребенів підвищується з 260-320 одиниць Брінеля до 380-420 одиниць.

Плазмове загартування виконується на спеціальному посту, обладнаному плазмовим устаткуванням УВПЗ-2М, укомплектованим плазмо-троном ПУН-1 з анодом ОПС 300.20.01.007 і плазмовим модулем ОПС 300.20.00.000. Використовується обертач колісних пар, що забезпечує лінійну швидкість поверхні кочення 0,9-1.3 см/с та блокування плазмового устаткування по обертанню коліс, пристосування для переміщення і точного встановлення плазмового модуля (плазмотрона з насадком) відносно гребеня колеса.

До установки високошвидкісного поверхневого загартовування УВПЗ-2М входять:

• Джерело електроживлення ............................................................... 1 шт.

• Апаратура керування .............................................................. 1 комплект

Плазмові модулі .................................................................... 2 комплекти

Установка УВПЗ-2М комплектується блоком автономної оптимізації (БАО), що забезпечує:

- оперативне програмування режимів і параметрів, відображення поточного стану контрольованих параметрів технологічного процесу, протоколювання й збереження в енергозалежній пам'яті параметрів технологічного процесу плазмового поверхневого загартування колісних пар, вивід на ПК накопиченої інформації;

- обробку аналогових сигналів з пірометра «Топас-Смотрич», джерела електроживлення плазмотронів «Плазма», датчиків тиску й вхідних дискретних сигналів з виконавчих механізмів і формування вихідних команд

керування по заданій програмі.

На лицьовій панелі блоку цифрової індикації розміщаються клавіатура й дворядне індикаторне табло для виводу поточного значення параметрів, відліку часу й оперативної інформації стану.

При необхідності апаратура може комплектуватися блоком автономного охолодження із замкнутим циклом подачі води.

Технічна характеристика

Установлена потужність устаткування, кВа…......................................105

Потужність плазмотрона, кВт ..................................................................60

Напруга живильної мережі трифазного змінного

струму частотою 50 Гц, В........................................................................380

Витрата стисненого повітря при тиску в мережі

0,5...0,6 МПа, м3/ч....................................................................................5...8

Витрата горючого газу, м3/год:

метан ...........................................................................................................0,5

пропан-бутан  .............................................................................................0,2

Витрата води для охолодження при тиску в що підводить

мережі 0,3 МПа, м3/ч..................................................................................1,5

Тривалість включення, % ........................................................................100

Глибина загартованої зони, мм  .......................................................2,5...3,5

Ширина загартованої зони, мм ..........................................................25...35

Установка УВПЗ-2М складається з наступних частин (мал. 2):

випрямляч 1, блок запалу дуги 2, блок керування 3, блок газовий 4, модуль плазмовий 5, модуль плазмовий 6.

Випрямляч, блоки й модулі плазмові з'єднуються між собою комплектом кабелів і рукавів 8...18.

Мал. 2 Установка УВПЗ-2М

Випрямляч підключається до цехового розподільного щита відповідної потужності.

Охолодження плазмотронів здійснюється проточною водою.

Стиск і стабілізація дуги в каналі плазмотрона здійснюється потоком суміші повітря й природного газу.

У вихідному стані установка знеструмлена, до блоку гідравлічного підведена вода, до блоку повітряного - повітря, до блоку газового - природний газ.

При включенні випрямляча й автомата 0.Р1 "МЕРЕЖА" блоку запалу дуги на блоки керування установкою подається напруга 220 В, 50Гц. Загоряється лампа Н1 "МЕРЕЖА" на блоці гідравлічному.

Установкою перемикача откл. блоку гідравлічного в положення I або II вибирається для роботи один із плазмотронів. Загоряється відповідно лампа I або II.

Установкою тумблерів 53 "ВОДА" і 52 "ПОВІТРЯ" блоку повітряного у включене положення вмикаються залежно від обраного плазмотрона клапани подачі води на плазмотрони В1 або В2 блоку гідравлічного, а також пневморозподільник В3 подачі повітря блоку повітряного.

При робочому тиску води й повітря замикається ланцюг готовності 5Р1 - 5РЗ - 5Р1 блоку повітряного - 5Р1 блоку гідравлічного для включення першого плазмотрона або ланцюг готовності 5Р1 - 5Р4 - 5Р2 блоку повітряного - 5Р2 блоку гідравлічного для включення другого плазмотрона. У блоці запалу дуги спрацьовує реле КЗ або реле ДО4, загоряється лампа Н1 "ГОТОВНІСТЬ I" або лампа Н2 "ГОТОВНІСТЬ II" у блоці повітряному. Видається сигнал готовності на випрямляч.

При натисканні кнопки 52 "ПУСК" блоку гідравлічного в обраному для роботи плазмотроні збуджується за допомогою пристрою А1 або А2 блоку запалу допоміжна дуга, а потім і основна дуга. У випрямлячі замикається контакт наявності струму; у блоці гідравлічному спрацьовує лічильник імпульсів РС1 для підрахунку включень плазмотронів і вмикається реле часу ДО1 для обмеження часу роботи плазмотрона; при установці тумблера 31 "ВІДПУСК-ЗАГАРТУВАННЯ" блоку повітряного в положення "ЗАГАРТУВАННЯ" у блоці газовому включається пневморозподільник подачі газу В1. На робочий плазмотрон надходить газоповітряна суміш. При знаходженні тумблера 31 "ВІДПУСК-ЗАГАРТУВАННЯ" у положенні "ВІДПУСК" пневморозподільник В1 блоку газового не включений і на плазмотрон надходить тільки повітря.

Режим роботи плазмотрона контролюється амперметром РА1 та вольтметром РУ1 блоку гідравлічного. Величина струму дуги регулюється потенціометром Е6 "СТРУМ ДУГИ" блоку гідравлічного. Припинення роботи плазмотрона здійснюється розривом у блоці гідравлічному ланцюга пуску при натисканні кнопки 93 "СТОП" або при спрацьовуванні реле часу ДО1. Струм дуги в плазмотроні обривається, причому, при спрацьовуванні реле часу ДО1 (час спрацьовування встановлюється) відбувається блокування повторного включення плазмотрона, що працював.

Зняття блокування провадиться перемиканням перемикача 51 "I - ОТКЛ - II" блоку гідравлічного з одного крайнього положення (I або II) через "ОТКЛ" назад або в інше крайнє положення (II або I).

У вихідному стані до блоку гідравлічного, блоку повітряного й блоку газового підведені вода, стиснене повітря й природний газ. Із блоку гідравлічного вода через фільтр Ф1, клапани КЭ1 або КЭ2 надходить через кабель-шланги й рукави на аноди й катоди плазмотронів, на насадки, охолоджує плазмотрони й насадки та надходить на злив через блок гідравлічний і через реле протоку рідини РП1 блоку повітряного на злив. У блоці гідравлічному температура води із плазмотронів контролюється термореле РТ1, що видає сигнал при підвищенні температури води вище 70°С; тиск води контролюється реле тиску РД1 і РД2, що видає сигнал готовності для включення випрямляча. Стиснене повітря надходить у блок повітряний і через пневморозподільник КЭ1, вентиль ВН1, дюзу ЛР1, пневморозподільник КЭ2 надходить на змішувач А1 або А2 блоку газового, а також через дюзу ДР2, пневморозподільник КЭЗ блоку повітряного надходить через рукави до плазмових модулів.

Природний газ надходить на блок газовий і через пневморозподільник КЭ1, вентиль ВН1, дюзу ДР1, пневморозподільник КЭ2 надходить на змішувачі А1, А2. Суміш природного газу й повітря надходить на обраний для роботи плазмотрон, де вона проходить спільно зі стовпом дуги через сопло й виходить в атмосферу.

Тиск повітря, що надходить на змішувачі й на спрейери контролюється реле тиску РД1...РД4, які видають сигнал готовності для включення випрямляча.

Манометри показують тиск води, повітря, природного газу й суміші. Вентилями ВН1 у блоці повітряному й блоці газовому встановлюється необхідна кількість повітря й газу.

Блок керування, блок газовий, блок запалу дуги призначені для керування подачею води, повітря й природного газу на плазмові модулі, вмикання та вимикання дуги.

Блок керування призначений для установки блоків гідравлічного й повітряного. Конструктивно він виконаний у вигляді коробчастой металоконструкції.

Блок гідравлічний призначений для забезпечення пристрою охолоджувальною водою. Конструктивно він складається з передньої та задньої панелі, з'єднаних швелерами. На передній панелі встановлений:

перемикач 51' ОТКЛ-Н для вибору робочого плазмотрона, амперметр РА1 і вольтметр РУ1 для контролю параметрів дуги, потенціометр Н6 "СТРУМ ДУГИ" для завдання струму дуги, реле часу ДО1 для завдання часу роботи плазмотрона, світлодіод ф1 "АВАРІЯ" і кнопка 54 "СКИДАННЯ АВАРІЇ" для індикації аварії випрямляча й скидання аварії, лічильник імпульсів РС1 - для підрахунку включень плазмотронів, лампи Н1 "МЕРЕЖА", Н2"1", НЗ"И", Н4 "ПЕРЕГРІВ" для індикації режимів роботи. Задня панель призначена для підключення комунікацій плазмотрона, насадка й комунікацій, що з'єднують блок із блоком запалу дуги, випрямлячем, блоками повітряним і газовим, з магістралями подачі води та зливу.

Усередині блоку розміщені: фільтр, електромагнітні клапани, реле тиску, термореле.

Блок повітряний призначений для забезпечення пристрою стисненим повітрям. Конструктивно він виконаний так само, як і блок гідравлічний. На передній панелі розташовані:

манометри для контролю тиску води й повітря, тумблери 61 " ВІДПУСК-ЗАГАРТУВАННЯ", 92 "ПОВІТРЯ", 63 "ВОДА", вентилі для керування режимом роботи, для включення подачі води, повітря, для регулювання подачі повітря, лампи Н1 "ГОТОВНІСТЬ I", Н2 "ГОТОВНІСТЬ II", НЗ "ГАЗ" - для індикації стану пристрою й включення подачі газу.

Задня панель призначена для підключення комунікацій, плазмових модулів і комунікацій, що з'єднують блок із блоком гідравлічним, блоком газовим і магістралями подачі стисненого повітря й зливу. Усередині блоку розміщені: пневморозподільник, реле тиску, реле протоку рідини.

Блок запалу дуги призначений для подачі напруги 220 В, 50 Гц на інші блоки пристрою, для керування роботою пристрою й для забезпечення запалу допоміжної дуги.

На передній панелі встановлений автомат 5ОД "МЕРЕЖА", нанесена емблема фірми-виготовлювача й назва установки, розташовані реле ДО1... КЗ. На задній панелі розташовані роз’єми для підключення кабелів і випрямляча, блоку гідравлічного й плазмотронів, реле ДО4, ДО5. Усередині встановлені пристрої запалу дуги А1 і А2.

Блок газовий призначений для забезпечення пристою газом і утворення газоповітряної суміші. На передній панелі блоку встановлені манометри для контролю тиску газу й суміші та вентиль для регулювання подачі газу. Задня панель призначена для підключення комунікацій із плазмотронів, блоку повітряного, блоку гідравлічного й газової магістралі. Усередині блоку встановлені пневморозподільник, змішувачі А1 і А2 для утворення газоповітряної суміші.

Модуль плазмовий (мал. 4) установки складається з насадка зі спрейером і плазмотрона. В установку входять два модулі плазмових, що відрізняються один від одного формою насадка. Насадок і спрейер призначені для кріплення й охолодження водою плазмотрона й подачі повітря на виріб. Являють собою тільки конструкції, по яких протікає вода й надходить повітря.

Плазмотрон ПУН-1 є пристроєм для створення й стабілізації стисненої електричної дуги непрямої дії, що горить між електродами й у потоці

плазмоутворюючого та стабілізуючого газу. Складається з наступних частин:

розподільник (мал. 3) - призначений для підведення живильних комунікацій;

блок напилювальний (мал. 4) - призначений для створення допоміжної та робочої дуги.

При плазмовому загартуванні стиск і стабілізація дуги відбувається потоком суміші повітря й природного газу, що проходить спільно зі стовпом дуги через МЭВ і канал сопла плазмотрона.

Охолодження всіх частин плазмотрона, що нагріваються, здійснюється проточною водою, що подається із заводської магістралі або блоку автономного охолодження.

Напруга джерела живлення прикладається до електродів плазмотрона - "мінус" до катода й "плюс" до анода.

При подачі напруги випрямляча між електродом і МЭВ плазмотрона за допомогою пристрою запалу дуги збуджується допоміжна дуга, струм дуги дорівнює 40-50 А, що створює видимий струмінь довжиною 20-30 мм. Основна дуга збуджується автоматично при торканні плазмового струменю допоміжної дуги основного сопла плазмотрона. Після збільшення струму основної дуги до встановленого значення процес загартування протікає стабільно в межах діапазону напруги на дузі, забезпечуваного схемою живлення.

Розподільник (мал. 3) складається з наступних частин:

1 – кабель чергової дуги; 2 – рукав зливу води; 3 – рукав подачі води із силовим кабелем усередині ; 4 – рукав подачі суміші ; 5 – корпус; 6 – манжета.

Основними частинами блоку напилювального (мал 4) є:

1 – електрод; 2 – катодотримач; 3 – втулка; 4 – корпус; 5 – гайка;

6 – шайба; 7 – гайка-завихрювач; 8 – трубка; 9, 10 – втулка; 11 – вставка міжелектродна; 12 – антизавихрювач; 13 – кришка; 14 – шайба; 15 – корпус анода; 16 – вкладиш; 17 – гайка; 18 – анод; 19, 20, 21 – втулки; 22, 23 – шайби;

24 – штифт; 25 – кришка.

Мал. 3 Розподільник Т390

Мал. 4 Модуль нагріву ААКЗ.68.1551.001.75.001

Охолоджувальна вода надходить у розподільник рукавом подачі води через отвір у катодотримачі З, охолоджує електрод 1, через отвір у втулці 5 надходить до сопла 6, звідки йде на злив. Анод охолоджується водою, що надходить через шланги подачі й зливу води.

Робочий газ надходить у розподільник рукавом подачі газу через кільцеву порожнину й отвори у втулці 5, надходить до гайки 4, звідки виходить через отвір у соплі.


2.1.2 Розрахунок темпів зношення та ресурсу пробігу бандажів колісних пар

для наочного переконання у ефективності методу плазмового загартовування під час практики у локомотивному депо станції Мукачево мною були використані архівні дані замірів бандажів колісних пар електровозів ще до застосування загартовування – за 1999 рік, і порівняні із сучасними даними. Також необхідно звернути увагу, що ці електровози не обладнані системою гребне змащування, а профіль бандажа відповідає ГОСТу 11018.

Для зручності аналізу вся інформація подається у вигляді табличних даних та графіків. У перших трьох таблицях та графіках відповідно відображений темп зношення гребенів та бандажів колісних пар електровозів ВЛ-11м №032, №059 та №089 без плазмового загартовування.

Таблиця 2. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 032

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

0

0

33

62,97

2221

2221

2221

31,14

62,77

4365

2144

4365

29,49

62,72

6553

2188

6553

28,91

62,61

9120

2567

9120

28,49

43,03

11988

2868

11988

28,15

62,25

13402

1414

13402

27,54

62,03

16856

3454

16856

27,23

61,93

19220

2364

19220

26,78

61,79

22102

2882

22102

26,52

61,69

24898

2796

24898

26,31

61,58

26554

1656

26554

25,85

61,41

28933

2379

28933

25,25

61,23

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа без загартовування:

(тис.км),     [21]

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;      [22]

(мм),

де  – темп зношення гребеня без загартовування,

(км).

Мал. 5 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 032

Таблиця 3. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 059

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

22768

0

32,34

74,62

25360

2592

2592

31,24

74,33

28566

3206

5798

29,57

74,28

30442

1876

7674

28,83

74,17

32754

2312

9986

28,49

54,59

35221

2467

12453

28,06

73,81

37557

2336

14789

27,38

73,59

39477

1920

16709

27,12

73,49

42266

2789

19498

26,84

73,35

44631

2365

21863

26,49

73,25

46955

2324

24187

26,21

73,14

49997

3042

27229

25,96

72,97

52747

2750

29979

25,64

72,63

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

     – мінімальна товщина гребеня;

     – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

     – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа без загартовування:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня без загартовування,

(км).

Мал. 6 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 059

Таблиця 4. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 089

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

35501

0

32,89

96,03

36944

1443

1443

31,52

95,56

38207

1263

2706

30,05

95,51

40885

2678

5384

29,01

95,4

42876

1991

7375

28,38

75,82

45102

2226

9601

27,95

95,04

46799

1697

11298

27,55

94,82

49562

2763

14061

27,03

94,72

52104

2542

16603

26,67

94,58

55456

3352

19955

26,36

94,48

58020

2564

22519

25,95

94,37

59444

1424

23943

25,64

94,2

61125

1681

25624

25,35

93,92

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа без загартовування:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня без загартовування,

(км).

Мал. 7 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 089

Обчислюємо середній ресурс бандажу:

(км).

Тепер опрацюємо дані за 2005 рік – саме тоді у локомотивному депо Мукачево установка плазмового загартовування почала працювати на повну потужність.

Таблиця 5. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м011

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

12694

0

32,6

85,36

14915

2146

2146

31,02

85,17

17059

2724

4870

29,64

85,01

19247

2283

7153

28,98

84,86

21814

1820

8973

28,54

84,64

24682

2294

11267

28,06

84,40

26096

2135

13402

27,86

83,98

29550

2878

16280

27,43

83,71

31914

2564

18844

27,13

83,49

34796

3137

21981

26,87

83,25

37592

2548

24529

26,54

82,84

39248

2265

26794

26,31

82,57

41627

1953

28747

26,19

82,13

42814

1659

30406

26,12

81,93

44945

2133

32539

26,03

81,68

47715

2762

35301

25,95

81,47

50560

2161

37462

25,89

81,24

52536

2455

39917

25,8

80,94

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104.

Визначається пробіжний ресурс бандажа із загартовуванням:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня із загартовуванням,

(км).

Мал. 8 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 011


Таблиця 6. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 036.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

54469

0

32,51

92,92

56887

2418

2418

30,79

92,73

59112

2225

4643

29,55

92,57

61521

2409

7052

28,63

92,42

63786

2265

9317

28,25

92,2

66238

2452

11769

27,91

91,96

68941

2703

14472

27,57

91,54

71203

2262

16734

27,34

91,27

74105

2902

19636

27,04

91,05

76633

2528

22164

26,78

90,81

78861

2228

24392

26,45

90,4

81425

2564

26956

26,1

90,13

83757

2332

29288

26,02

89,69

86213

2456

31744

25,99

89,49

88446

2233

33977

25,94

89,24

90121

1675

35652

25,86

89,13

93562

3441

39093

25,8

88,96

95584

2022

41115

25,71

88,8

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа із загартовуванням:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Мал. 9 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 036

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня із загартовуванням,

(км).

Таблиця 6. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 055.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

5998

-

0

32,71

88,2

8547

2549

2549

30,42

88

10864

2317

4866

29,04

87,95

13844

2980

7846

28,68

87,84

15963

2119

9965

28,34

68,26

18120

2157

12122

27,85

87,48

20403

2283

14405

27,56

87,26

22605

2202

16607

27,34

87,16

26511

3906

20513

27,03

87,02

28751

2240

22753

26,57

86,92

30957

2206

24959

26,35

86,81

33408

2451

27410

26,19

86,64

35662

2254

29664

26,11

86,46

38142

2480

32144

26,02

86,39

40582

2440

34584

26

86,33

42876

2294

36878

25,85

86,15

45285

2409

39287

25,6

85,9

47392

2107

41394

25,45

85,6

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа із загартовуванням:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Мал. 10 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза ВЛ-11м № 055

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня із загартовуванням,

(км).

Обчислюємо середній ресурс бандажу:

(км).

Отож, проаналізувавши дані обчислень ресурсу бандажів колісних пар електровозів ВЛ-11м  до застосування плазмового загартовування (1999 р) і після встановлення установки УВПЗ-2М безпосередньо у депо Мукачево (2005 р) можна зробити висновки, що внаслідок зменшення темпу зношення гребеня колісної пари збільшився ресурс бандажу у

разів.

Це свідчить про значну ефективність впровадження плазмового загартування на залізницях України.


2.2 Локомотивні гребнезмащувачі

Крім плазмового загартовування гребенів бандажів колісних пар локомотивів з метою збільшення їх ресурсу також застосовують метод змащування бічної поверхні гребеня локомотивними системами гребнезмащування. Локомотивні гребнезмащувачі призначені для змащування гребенів колісних пар з метою:

-зниження інтенсивності зносу гребенів коліс (бандажів) і збільшення їх ресурсу;

-зниження інтенсивності бічного зносу рейок і збільшення їх терміну служби;

-зменшення опору руху й витрат електроенергії (дизпалива) на тягу;

-зменшення небезпеки сходу з рейок через зниження коефіцієнта тертя;

-зниження експлуатаційних витрат, пов'язаних із простоєм рухомого складу при заміні і обточуванні коліс (бандажів) та шліфовці рейок.

2.2.1 Обладнання та будова

Протягом тривалого часу застосування методики гребнезмащування для цієї мети застосовували різні способи нанесення мастила на гребінь, різне обладнання, але найкраще себе зарекомендувала, а тому й отримала наступне поширення продукція фірми Югтехнотранс”.

Зупинимось на гребнезмащувачі СПП 12-5 як на найпоширенішому у депо Мукачево.

Технічні дані гребнезмащувача СПП 12-5:

тиск повітря на вході, МПа………………………………….……………0,6 - 0,8

напруга живлення, В……………………………………………………50, 75, 110

споживана потужність, Вт ..12

тиск мастила на виході з насоса, МПа…………………………………….3,0 - 5,0

продуктивність насоса, см3/хід 12,0

номінальний об'єм змащувального матеріалу на виході форсунки, см3…...0,05

кількість точок, що змащуються, од …2

об'єм мастила в баку, дм3 9,0

частота подачі мастила, вкл/хв………………………………………………..2 - 4

термін безперервної роботи на одній заправці, год…………………….300 - 350

мастильний матеріал -….…мастило АЗМОЛ Рельсол М за ТУУ 00152365.089

Гребнезмащувач СПП 12-5 працює на стисненому повітрі під тиском від 6 кгс/см до 8 кгс/см , яке подається з живильної магістралі локомотива. Загальна гідравлічна схема системи гребнезмашування гребенів колісних пар локомотива СПП 12-5 наведена на мал 11.

Вона приводиться в дію електричними імпульсами, які подаються від електронного блоку керування 14 до електропневматичного вентиля 12 і при кожному процесі змащування розпиляє 0,05 см3 мастила з кожної форсунки 8. Мастило до форсунок 8 подається під тиском від агрегату подачі мастила. Живлення для електронного блока керування подається від акумуляторної батареї локомотива.

Електронний блок керування 14 працює в режимі таймера. Під час включення електропневматичного вентиля стиснене повітря поступає до насоса і до форсунок.

Мастило, що перекачується насосом 3 (мал. 5), поступає в розподільні камери форсунок (порожнина Б, мал. 15), а стиснене повітря, що поступило, розпиляє відміряну порцію мастила, яка знаходиться у змішувальних камерах (порожнина Г, мал. 15) на гребінь колеса локомотива. Після припинення електричного імпульсу, подача стисненого повітря з живильної магістралі локомотива блокується. Зусиллям пружини поршень насоса встановлюється в


1 - насос високого тиску; 2 - бак для мастила; 3 - мастилопокажчик;

4 - заправна горловина; 5 - манометр; 6 - фільтр масляний; 7 - трубка високого тиску; 8 -форсунка; 9,17,18 - рукав високого тиску; 10 - мастилопровід;

11 - повітропровід; 12 - електропневматичний вентиль; 13 - повітряний кран; 14 - електронний блок керування гребнезмащувачами (БУГ); 15 - контакт реле, яке подає керуючий сигнал на БУГ; 16 - розподільник

Мал. 11 Схема системи гребнезмашування гребенів

колісних пар СПП 12-5

попереднє положення й підсмоктує таким чином нову порцію мастила. Одночасно дозуючі плунжери форсунок під дією пружин повертаються в початкове положення. Цей процес повторюється після кожної подачі імпульсу.

Залежність змащування від напряму руху досягається за рахунок того, що за допомогою реверсора локомотива можна подавати живлення на блок керування тільки передньої за ходом колісної пари.

Загальний вигляд агрегату подачі мастила наведено на мал. 12.

1 - бак; 2 - трубка повернення; 3 - насос; 4 - трубка високого тиску; 5 - фільтр масляний ФСГ-Т; 6 - манометр; 7 - заправна горловина;

8 - мастилопокажчик

Мал. 12 Агрегат подачі мастила

Для заправки агрегату подачі мастила змащувальним матеріалом використовується переносна заправна станція, будову якої пояснює мал. 13.

Переносна заправна станція складається з насосної частини 11, закріпленої на кришці 4 бака 5, важільно-приводного механізму 1 і рукава 6 з

1 - важіль; 2 - штуцер транспортний; 3 - горловина заливна;

4 - кришка; 5 - бак; 6 - рукав; 7 - фільтр ФЛС; 8 - клапан;

9 - поршень; 10 - циліндр; 11 – насосна частина

Мал. 13 Переносна заправна станція

арматурою. При роботі станції поршень 9 підіймається вгору, створює розрідження в циліндрі 10, внаслідок чого мастило через клапан 8 заповнює порожнину циліндра.

Опускаючись вниз, поршень закриває клапан, перешкоджаючи поверненню в бак мастила, яке при цьому через отвір в поршні переходить в надпоршневу порожнину. При подальшому ходові поршня вгору це мастило

подається через фільтр 7, рукав 6 і заправний клапан у бак для мастила агрегату подачі мастила.

2.2.1.1 Насос

Насос призначений для подачі мастила у змащувальну систему. Технічні характеристики:

- номінальний тиск на виході з насоса, МПа                                     5,0

- номінальний об'єм мастила, що подається, захід, см3                               12,0

- маса, кг                                                                                                6,0

1 - корпус; 2 - вхідний отвір; 3 - монтажний фланець; 4 - плунжер; 5 - пружина; 6 - пневмопривід; 7 - рукоятка; 8 - вхідний отвір; 9 - поршень; 10 – вихідний отвір; 11 - втулка; 12 - розподільний пристрій; 13 - зворотний клапан; К - робоча камера

Мал. 14 Насос локомотивний

Насос (мал. 14) складається з корпусу 1 з вхідним 2 і вихідним  10 отворами, плунжера 4 з пружиною 5, кулькового зворотного клапана 13, розподільного пристрою 12 у вигляді плунжера, втулки 11 з фіксуючими отворами, рукоятки 7 із встановленими на ній фіксатором і пружиною, а також пневмопривода 6 із вхідним 8 і вихідним 10 отворами.

Розподільний пристрій 12 у процесі роботи займає два фіксовані положення:

перше - рукоятка 7 відведена вліво до упору (якщо дивитися на насос зліва), при цьому робоча камера насоса «К» сполучена з вихідним отвором 10 насоса через зворотний клапан 13, призначене для подавання мастила в систему;

друге - рукоятка 7 відведена вправо до упору, при цьому камера «К» сполучена з вихідним отвором 10 насоса через проточку в обхід клапана 13, призначене для заповнення системи мастилом.

Для монтажу насоса на резервуарі використовується фланець 3 з чотирма різьбовими отворами.

У вихідному положенні робоча камера «К» заповнена мастилом, яке підходить з ємності (мал 14). При подачі повітря у вхідний отвір 8 пневмопривода 6 поршень 9 переміщує вліво плунжер 4, стискаючи пружину 5. Плунжер 4 відсікає вхідний отвір 2 і витискує змащувальний матеріал з робочої камери «К» через проточку або через зворотний клапан 13.

При скиданні тиску повітря на вхідному отворі 8 пневматичного привода 6 пружина 5 розжимається і повертає плунжер 4 і поршень 9 у початкове положення. У кінці цього ходу робоча камера «К» заповнюється змащувальним матеріалом, що поступив з ємності.

Надалі робочий цикл повторюється.

2.2.1.2 Форсунка

Форсунка (мал. 15) кріпиться за допомогою регулюючих болтів на спеціальному кронштейні, який дозволяє регулювати її положення відносно гребеня колісної пари для забезпечення подачі змащувального матеріалу у вигляді повітряно-мастильної суміші на гребені коліс локомотива. Кронштейни приварюються до рами візка локомотива згідно з кресленнями до

даної серії.

Технічні характеристики форсунки:

номінальний тиск повітря на вході, МПа …………………………….…….0,63

максимальний тиск повітря на вході, МПа…………………………….…….0,8

- номінальний тиск змащувального матеріалу на вході, МПа………………..4,0

номінальний об'єм змащувального матеріалу, що подається, за хід, см …0,05

діапазон регулювання об'єму мастила, що подається за хід, см ……..0,02 - 0,1

маса, кг……………………………………………………………….не більше 0,6

Форсунка (мал. 15) складається з корпусу 3 з вихідним 5 і вхідним 14 отворами. У вихідний отвір 5 встановлена втулка 8 з розподільним 7 і дозуючим 6 плунжерами, що знаходяться під дією пружини 4. У вхідному отворі 14 знаходиться штуцер 11 із зворотним клапаном 13 і фільтрувальним елементом 12 для очищення повітря. У корпусі 3 розміщено штуцер 9 із сітчастим фільтром 10 для грубого очищення мастила. У вихідний отвір 5 встановлено розпилювач 1, зафіксований відносно корпусу 3 гайкою 2.

Працює форсунка таким чином.

Порожнини В і Г завжди сполучені. У початковому положенні сполучені порожнини Б, В і Г, порожнина А роз'єднана з порожниною Б поверхнею розподільного плунжера 7.

При спрацьовуванні електропневматичного вентиля 12 (мал. 11) стиснене повітря подається одночасно на привід насоса 1 (мал. 14) і у вхідний отвір форсунки 14 (мал. 15). При цьому:

потоком повітря змащувальний матеріал із порожнини Г через розпилювач 1 подається на гребені коліс;

насос спрацьовує і подає змащувальний матеріал через фільтр 10 до вихідного отвору 5 форсунки;

1 - розпилювач; 2 - гайка; 3 - корпус; 4 - пружина; 5 - вихідний отвір;

6 -дозуючий плунжер; 7 - розподільний плунжер; 8 - втулка;

9 - штуцер; 10 - фільтр грубої очистки; 11 - штуцер;

12 - фільтрувальний елемент; 13 – зворотний клапан; 14 - вхідний отвір

Мал. 15 Форсунка

змащувальний матеріал, що поступив у порожнину А, переміщає, стискаючи пружину 4, плунжери 6, 7 вліво до упору у втулку 8. Порожнина Б роз'єднується з порожниною В і з'єднується з порожниною А. Змащувальний матеріал, що поступив під торець плунжера 6, переміщає останній вліво до упору в торець розпилювача 1. Таким чином плунжери 6 і 7 виявляються роз'єднаними дозою змащувального матеріалу, що поступив у форсунку.

При знятті тиску повітря з лінії привода насоса й форсунок:

плунжер насоса з пневматичним приводом під дією пружини повертається у вихідне положення;

відбувається перезарядка форсунок (тільки у випадку, якщо розподільний пристрій насоса знаходиться у другому положенні), а саме під дією пружини 4 плунжери 6 і 7 рухаються разом вправо до упору останнього в штуцер 9, при цьому спочатку порожнина Б роз'єднується з порожниною А, а потім (у кінці цього ходу) вона сполучається з порожниною В. Тим самим даючи можливість плунжеру 6 під дією пружини 4 пересунутися вправо до упору в плунжер 7 і витіснити дозу змащувального матеріалу, що знаходиться між плунжерами, через порожнину В у порожнину Г до розпилювача 1.

2.2.1.3 Електронний блок керування

Електронний блок керування (мал. 16) представляє собою корпус з ізоляційної пластмаси, на якому розміщені:

тумблер подачі живлення (ВКЛ-ОТКЛ);

індикатор подачі напруги живлення на електропневматичний вентиль (ВЬІХОД);

шліц потенціометра регулювання паузи при автоматичному керуванні подачі мастила на гребені колісних пар (ВРЕМЯ ПАУЗЬІ);

кнопка примусового включення електропневматичних вентилів

(ПРОКАЧКА).

Електронний блок керування забезпечує виконання таких функцій:

включення і відключення гребнезмащувача;

блокування включення електропневматичних вентилів при швидкості руху менше ніж 20 км/год і зупиненому локомотиві;

автоматичне керування подачею мастила на гребені колісних пар локомотива, що рухається зі швидкістю від 20 км/год;

примусове включення електропневматичних вентилів від кнопки блока ПРОКАЧКА;

індикацію подачі напруги живлення на електропневматичні вентилі;

- захист вихідних елементів блока від струмів короткого замикання.

і

\

1 - корпус; 2 - світловий індикатор; 3 - резистор регулювання тривалості паузи;4 - кнопка ПРОКАЧКА; 5 - тумблер включення

Мал 16 Електронний блок керування гребнезмащувачами (БУГ)

Основні параметри електронного блока керування:

номінальний діапазон напруги живлення постійного струму, В...50; 110

максимальний робочий струм керування, А .2,1

при автоматичному керуванні:

тривалість включеного стану електропневматичного вентиля, с 4

тривалість відключеного стану електропневматичного

вентиля, с……………………………………………………….від 15 до 30

Агрегат подачі мастила та електропневматичний вентиль 12 (мал. 11), який подає стиснене повітря з живильної магістралі локомотива, встановлюється в машинному відділенні локомотива, а електронний блок керування системою подачі мастила 14 кріпиться в кабіні машиніста згідно з креслениками для даної серії локомотива.


2.2.2 Розрахунок темпів зношення та ресурсу пробігу бандажів колісних пар

для підтвердження ефективності методу гребнезмащування спочатку обчислюємо темп зношення гребеня бандажу, використовуючи дані замірів колісних пар електровозів ВЛ-11м № 047, № 072 та № 104, обладнаних локомотивним гребнезмащувачем СПП 12-5. Результати знову ж таки подані у вигляді таблиць та графіків.

Таблиця 8. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м047.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

13548

-

0

32,54

71,02

16251

2703

2703

29,9

70,98

18548

2297

5000

29,21

70,95

20953

2405

7405

28,51

70,94

23310

2357

9762

28,27

70,77

25477

2167

11929

27,75

70,54

27965

2488

14417

27,51

70,35

30301

2336

16753

27,29

70,19

33054

2753

19506

26,93

70,01

35766

2712

22218

26,71

69,96

38420

2654

24872

26,42

69,85

41766

3346

28218

26,24

69,73

44162

2396

30614

26,15

69,65

46741

2579

33193

26,08

69,57

49633

2892

36085

26,02

69,47

52520

2887

38972

25,95

69,29

54431

1911

40883

25,89

69,14

56482

2051

42934

25,76

68,98

58365

1883

44817

25,63

68,91

60249

1884

46701

25,57

68,79

62867

2618

49319

25,5

68,63

65432

2565

51884

25,42

68,58

68348

2916

54800

25,38

68,41

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104.

Визначається пробіжний ресурс бандажа локомотива із системою гребнезмащування:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня локомотива із системою гребнезмащування,

(км).

Мал. 17 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза  ВЛ-11м № 047

Таблиця 9. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 072.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

26041

-

0

32,9

61,73

28309

2268

2268

29,71

61,6

30856

2547

4815

29,13

61,57

33510

2654

7469

28,51

61,56

35708

2198

9667

28,33

61,39

37695

1987

11654

27,79

61,16

40740

3045

14699

27,42

60,97

43210

2470

17169

27,19

60,81

45974

2764

19933

26,85

60,63

49358

3384

23317

26,83

60,58

52378

3020

26337

26,72

60,47

55025

2647

28984

26,66

60,35

56777

1752

30736

26,61

60,27

60148

3371

34107

26,55

60,19

62216

2068

36175

26,49

60,09

64766

2550

38725

26,41

59,91

67450

2684

41409

26,34

59,76

70155

2705

44114

26,28

59,6

73309

3154

47268

26,22

59,53

75977

2668

49936

26,17

59,41

78176

2199

52135

26,14

59,25

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа локомотива із системою гребнезмащування:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня локомотива із системою гребне змащування,

(км).

Мал. 18 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза ВЛ-11м № 072


Таблиця 10. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 104.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

985

-

0

32,59

86,94

12540

1845

1845

29,91

86,81

14894

2354

4199

29,67

86,78

17083

2189

6388

29,48

86,77

20170

3087

9475

28,98

86,6

22855

2685

12160

28,33

86,37

25458

2603

14763

27,81

86,18

27656

2198

16961

27,09

86,02

29553

1897

18858

26,75

85,84

32259

2706

21564

26,39

85,79

34902

2643

24207

26,22

85,68

37743

2841

27048

25,95

85,56

40139

2396

29444

25,83

85,48

42944

2805

32249

25,74

85,4

45012

2068

34317

25,69

85,3

47197

2185

36502

25,62

85,12

49753

2556

39058

25,47

84,97

52494

2741

41799

25,34

84,81

54620

2126

43925

25,2

84,74

57305

2685

46610

25,09

84,62

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа локомотива із системою гребнезмащування:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Мал. 19 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза  ВЛ-11м № 104

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня локомотива із системою гребнезмащування,

(км).

Обчислюємо середній ресурс бандажу:

(км).

Проаналізувавши дані обчислень ресурсу бандажів колісних пар електровозів ВЛ-11м тільки із плазмовим загартуванням і локомотивів із системою гребнезмащування СПП 12-5, обчислюємо ефективність нововведення:

разів.

Результат переконує у необхідності встановлення систем гребнезмащування у всіх локомотивах депо.


2.3 ПРОФІЛІ
, які використовуються при обточенні колісних пар

Для одержання необхідного профілю належить обробити внутрішню торцеву грань і поверхню кочення бандажа й обода суцільнокатаного колеса. Профілі ободів коліс ТРС, що застосовуються, наведені на мал. 20-24.

Локомотивні депо мають право обробляти бандажі за будь-яким профілем, наведеним у Інструкції з формування, ремонту та утримання колісних пар тягового рухомого складу залізниць України колії 1520 мм. Оброблення з викоченням або без викочення колісних пар з-під ТРС робиться на спеціальних верстатах.

З метою зменшення шорсткості та зміцнення поверхні бандажів дозволяється застосовувати накатку роликом обробленої поверхні бандажів по поверхні кочення.

Оброблення бандажів по профілю після насадження  необхідно робити тільки після повного природного їх остигання.

Перевірка оброблених бандажів та ободів суцільнокатаних коліс робиться профільними шаблонами, відхилення (просвіти) від нормального профілю допускаються не більше 0,5 мм по поверхні кочення і товщині гребеня, 1 мм – по висоті гребеня. При цьому шаблон повинен бути щільно притиснутий до внутрішньої грані бандажа або обода. Дозволяється зазор 0,5 мм між кінцем шаблона і внутрішньою гранню бандажа у випадку відсутності просвіту між шаблоном і поверхнею кочення.

Шорсткість поверхонь бандажів перевіряється на відповідність вимогам креслень еталоном. Різниця розмірів між внутрішніми гранями ободів коліс не повинна бути більше 1 мм. На внутрішній бічній грані обробленого бандажа не допускаються чорновини глибиною більше 1 мм із сумарною площею, що перевищує 50 мм2. Зовнішня бічна грань бандажа не обробляється.

З метою економії старопридатних бандажів за рахунок зберігання ущільненої їхньої частини дозволяється залишати на обточеному гребені чорновину глибиною не більше 2 мм, розташовану на вершині гребеня в межах від 10 до 18 мм, а на поверхні кочення – рівномірно розташовану чорновину до 2 мм.

Для депо, в яких спостерігається значне бракування зношених коліс по крутості гребеня , допускається оброблення бандажа зі штучним прокатом на поверхні кочення розміром 2-3 мм (збільшення висоти гребеня за рахунок знімання металу з поверхні кочення, заміряної ГУ, до 33 мм для локомотивного профілю згідно з кресленням  3 ГОСТ 11018, до 31 мм – для профілів за кресленням ЗАТ МІНІТЕК).

Товщина нових бандажів ТРС допускається більше, ніж на кресленні, де це можливо по конструкції екіпажу.

При оброблені бандажів колісних пар ТРС без викочування допускається:

залишати після обробки товщину гребеня 27 мм для пасажирських та 26 мм для вантажних локомотивів, заміряну від вершини гребеня на відстані від вершини гребеня 18 мм;

залишати після оброблення товщину гребеня 26 мм для пасажирських і 25 мм для вантажних локомотивів, заміряну ГУ на базовій висоті 13 мм від круга кочення;

різниця товщини гребенів лівої і правої сторони на одній колісній парі не більше 2 мм;

-різниця діаметрів бандажів по кругу кочення однієї колісної пари не більше 1 мм;

просвіт між профільним шаблоном , притиснутим до внутрішньої грані бандажа не більшим 1 мм по всьому профілю бандажа, крім зазору по товщині гребеня. Дозволяється зазор 0,5 мм між кінцем шаблону і внутрішньої грані бандажа у випадку відсутності просвіту між шаблоном і поверхнею кочення;

шорсткість поверхні кочення Rz не більше 80 мкм.


2.
3.1 Профілі та обладнання

Таблиця 11       в міліметрах

Точка

a

b

c

d

e

f

g

s

h

i

X

0.000

8,558

14,234

25,363

28,713

31,660

32,957

33,000

44,968

70,000

Y

20,000

2,016

0,000

5,204

10,001

16,320

19,882

20,000

28,748

30,000

Точка

j

k

l

m

n

o

p

Q

r

X

100,000

134,000

140,000

14,234

14,234

45,643

-5,928

23,175

-0,732

Y

31,500

36,357

42,357

9,000

14,500

15,265

30,001

20,000

27,001

Продовження таблиці 11      в міліметрах

Мал. 20 Профіль бандажа колісної пари локомотива за кресленням З ГОСТ 11018.

Розміри профілю бандажа контролюють шаблоном за кресленням РШ 003 ТУУ 23113534.002.


Таблиця 12       в міліметрах

Точка

a

b

c

d

e

f

g

h

і

X

0.000

3,085

13,007

23,300

25,372

30,000

43,810

70,000

83,277

Y

18,000

5,892

0,000

6,637

11,210

18,000

25,007

28,000

29,001

Продовження таблиці 12      в міліметрах

Точка

j

k

l

m

n

o

p

r

X

93,345

135,000

140,000

13,007

25,300

47,129

85,900

115,280

Y

29,940

35,673

40,673

11,300

18,000

1,353

229,552

-484,295

Мал. 21 Профіль бандажа колісної пари локомотива за кресленням ЗАТ „МІНЕТЕК"

Розміри профілю бандажа контролюють шаблоном за кресленням РШ 001 ТУУ 233113534.002.


Таблиця 13        в міліметрах

Точка

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

X

23

25

30

35

40

50

60

75

85

100

Y

5,95

10,36

18,00

21,93

24,14

25,86

27,05

28,41

29,13

30,05

Мал. 22 Профіль бандажа ДМеті ЛР з гребенем товщиною 30 мм.


Таблиця 14       в міліметрах

Точка

a

b

c

d

e

f

g

h

і

j

X

0

22,91

29,00

38,08

66,00

135,00

140,00

12,02

41,31

81,00

Y

12,02

6,94

20,00

27,45

32,00

37,75

42,75

12,02

14,26

-148,00

Мал. 23 Профіль бандажа за пропозицією Зінюка-Нікітського з гребенем товщиною 29 мм.


2.3.2 Розрахунок темпів зношення та ресурсу пробігу бандажів колісних пар

для того, щоб переконатися у доцільності переточування бандажів колісних пар під новий профіль, досліджуємо темп зношення гребеня бандажу колісної пари із профілем Зінюка-Нікітського, і порівнюємо ці дані з темпом зношення профілю ГОСТ. Отож, колісні пари електровозів ВЛ-11м № 015, № 069 та № 094 обточені за шаблоном профілю Зінюка-Нікітського і використовуючи дані замірів зношення гребеня бандажу, формуємо таблиці та будуємо графіки.

Таблиця 15. Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м015.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

29104

-

0

28,97

93,15

31353

2249

2249

28,33

93,04

33298

1945

4194

28,05

93

35652

2354

6548

27,61

92,94

37841

2189

8737

27,19

93,75

40728

2887

11624

26,85

92,63

43413

2685

14309

26,59

92,46

46066

2653

16962

26,32

92,29

49264

3198

20160

26,15

92,07

51970

2706

22866

25,89

91,92

54811

2841

25707

25,62

91,79

57207

2396

28103

25,47

91,62

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104.

Визначається пробіжний ресурс бандажа локомотива із профілем Зінюка-Нікітського:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня локомотива із профілем Зінюка-Нікітського,

(км).

Мал. 24 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза  ВЛ-11м № 015

Таблиця 16 Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м № 069.

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

44327

-

0

29,12

75,66

47473

3146

3146

28,27

75,55

49885

2412

5558

28

75,51

52558

2673

8231

27,56

75,45

55461

2903

11134

27,21

76,26

58344

2883

14017

26,8

75,14

60183

1839

15856

26,54

74,97

62927

2744

18600

26,27

74,8

65286

2359

20959

26,1

74,58

68346

3060

24019

25,73

74,43

70917

2571

26590

25,58

74,3

73771

2854

29444

25,47

74,13

76470

2699

32143

25,36

73,98

79205

2735

34878

25,25

73,87

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа локомотива із профілем Зінюка-Нікітського:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня локомотива із профілем Зінюка-Нікітського,

(км).

Мал. 25 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза ВЛ-11м № 069

Таблиця 17 Середнє зношення гребеня колісної пари електровоза

ВЛ-11м094

Пробіг наростаючим підсумком

Пробіг між замірами

Пробіг після обточки наростаючим підсумком

Товщина гребеня

Товщина бандажа

33860

-

0

28,8

88,42

35628

1768

1768

28,27

88,31

38182

2554

4322

27,81

88,27

40762

2580

6902

27,44

88,21

43037

2275

9177

27,08

89,02

45232

2195

11372

26,74

87,9

48490

3258

14630

26,42

87,73

51681

3191

17821

26,14

87,56

54028

2347

20168

26

87,34

56732

2704

22872

25,65

87,19

59547

2815

25687

25,46

87,06

61739

2192

27879

25,33

86,89

64408

2669

30548

25,21

86,74

68154

3746

34294

25,08

86,63

Обчислимо темп зношення гребеня:

[мм/104];    [20]

де  – максимальна товщина гребеня;

    – мінімальна товщина гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при максимальній товщині гребеня;

    – пробіг з наростаючим підсумком при мінімальній товщині гребеня;

 мм/104 км.

Визначається пробіжний ресурс бандажа локомотива із профілем Зінюка-Нікітського:

(тис.км),

де  – середній допуск на зношення бандажа, мм;

    – умовний темп зношення поверхні кочення бандажа (мм/104 км).

Коефіціент співвідношення між зносом гребеня і поверхнею кочення бандажа:

;

(мм),

де  – темп зношення гребеня локомотива із профілем Зінюка-Нікітського,

(км).

Мал. 26 Графік темпу зношення гребеня бандажа колісної пари електровоза ВЛ-11м094

Обчислюємо середній ресурс бандажу:

(км).

Проаналізувавши дані обчислень ресурсу бандажів колісних пар електровозів ВЛ-11м  із плазмовим загартуванням та системою гребнезмащування СПП 12-5, і локомотивів, у яких бандажі обточені за профілем Зінюка-Нікітського, обчислюємо ефективність заходу:

разів.

Як свідчить дослідження, переточення бандажів під новий профіль також відіграє важливу роль у боротьбі за ресурс колісної пари.


3. Технологічна інструкція по плазмовому загартовуванню бандажів колісних пар

3.1 Загальні положення

Плазмовому поверхневому загартуванню підлягають колісні пари локомотивів, які повністю задовольняють вимогам «Инструкции по формированию и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм» ЦТ-4351 з бандажем товщиною більше 55 мм та шорсткістю робочої поверхні гребеня . Забороняється плазмове загартування гребенів колісних пар, відновлених наплавленням. Обробка гребеня колеса струменем низькотемпературної плазми продуктів паління за один прохід дозволяє одержати підвищену твердість до 400НВ на глибину 2,5 0,5 мм при ширині загартованої зони 305 мм.

3.2 Енергоносії та обладнання

Для плазмового поверхневого загартування застосовують наступні енергоносії:

електроенергія ЗФ,380 В; 100 кВА;

стиснене повітря кл.14 ГОСТ 17433-80 тиском 4 0,1 атн.

газ природний паливний стиснений для газобалонних автомобілів /метан/ ГОСТ 27577-87, допускаються гази вуглеводневі скраплені для автомобільного транспорту /пропан-бутан/ ГОСТ 27578-87, керуватися СНиП 2.04.08-87.

охолоджуюче середовище: дистильована вода в блоці автономного охолодження чи питна вода з магістрального трубопроводу тиском 3±0,2атм., повинна мати температуру 5-25 °С і відповідати ГОСТ 2874-82.

Плазмове загартування виконується на спеціальному посту, обладнаному:

плазмовим устаткуванням УВПЗ-2М, укомплектованим плазмотроном ПУН-1 з анодом ОПС 300.20.01.007 і плазмовим модулем ОПС 300.20.00.000;

обертачем колісних пар, що забезпечує лінійну швидкість поверхні кочення 0,9-1.3 см/с та блокування плазмового устаткування по обертанню коліс;

пристосуванням для переміщення і точного встановлення плазмового модуля (плазмотрона з насадком) відносно гребеня колеса.

3.3 Технологія загартування.

Таблиця 18

п/п

ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ

1

Перед загартуванням гребеня його поверхню зачищають від іржі до металевого блиску, а також від мастила, вологи та інших забруднень. Для виявлення тріщин, пор, плів, раковин, вищербин, сколів,відкришувань, задирів в зоні загартування поверхня гребеня ретельно перевіряється. При виявленні дефектів загартування забороняється.

Металева щітка, збільшувальне скло

2

Температура колісної пари, яка підлягає плазмовому загартуванню, повинна бути не нижче 10 °С.

Термометр

3

3.1

Підготувати установку до роботи, для чого перед початком зміни:

Перевірити герметичність усіх водяних, повітряних і газових комунікацій.

Візуально або за показами манометрів, у випадку підозрів за допомогою мильного розчину

3.2

Провести огляд плазмотрона і насадки, забруднення, підгари, напливи усунути. Ізолятори та електроди плазмотрона протерти спиртом або уайт-спиритом, при необхідності зачистити. Ущільнювальні гумові манжети змастити технічним вазелином.

Шліфувальна шкурка номер 1000

3.3

Перевірити цілісність ізоляторів плазмотрону, захисних кожухів, загородження на обладнанні.

Візуально

4

Колісну пару поставити на обертач КЖ-20М.

5

5.1

Плазмовий модуль з плазмотроном закріпити в пристосуванні з урахуванням слідуючих вимог:

точно встановити плазмовий модуль (плазмотрон у складі з насадкою) відносно гребеня колеса, забезпечити щільне прилягання насадки по всій довжині вздовж гребеня та поверхні кочення і його вільне ковзання, при цьому вісь сопла плазмотрона повинна перетинати середню лінію робочої поверхні гребеня, вказаної на мал.27

Шаблон мал. 28

5.2

Комунікації плазмотрона не повинні торкатися поверхні колеса або інших деталей, що рухаються.

5.3

Включити рубильник на щиті. Відкрити вентилі подання повітря, води та паливного газу. На балонному редукторі установити тиск паливного газу 3,5 атм, включити автоматичний перемикач блоку електроживлення «Плазма-2» При цьому загориться лампочка «СЕТЬ». Включити водяний насос. Включити обертач і встановити швидкість обертання по колу кочення 1,0 см/с.

5.4

Встановити напрямок «1», включити тумблери подачі води і повітря на водяному блоці пульта управління. Виставити тиск води 30,2 атм, повітря 2,2 ±0,1 атм. На пульті управління повинна загорітися лампочка «ГОТОВНОСТЬ», а також лампочка «1». Переконатися у наявності стікання води з усіх елементів пристрою на зливі з візуальним контролем.

5.5

На реле часу на лицьовій панелі пульта управління установити час загартування, що забезпечить перекриття загартованої доріжки за 1 оберт на 50-70 мм.

6

Загартування гребеня колісної пари проводити плазмовим струменем продуктів горіння на слідуючому режимі:

- напруга на дузі, В-                                 200±10

- струм дуги плазмотрона, А-                   190±10

- тиск повітря, атм-                                  2,2±0,1

- тиск води, атм-                                      3,0+0,2

- тиск метану (пропан-бутану), атм-         2,3±0,1

- лінійна швидкість обертання колеса, см/сек-           1,0.

- кут нахилу сопла відносно дотичної до поверхні гребеня 25°±5°.

- відстань від зрізу сопла до поверхні гребеня встановлюється по шаблону (рис.28)

Шаблон мал. 28

7

7.1

Провести загартування поверхні гребеня, для чого натиснути кнопку «ПУСК» на пульті управління.

Після запуску плазмотрона на повітрі автоматично вмикається подача паливного газу на плазмотрон та інжекційний пальник плазмового модуля, при цьому на пульті управління засвічується лампочка «ПРИР. ГАЗ».

7.2

При необхідності - підрегулювати струм дуги плазмотрона у межах 180-200 А та витрати паливного газу так, щоб напруга на дузі плазмотрона дорівнювала 190-210 В.

7.3

Проконтролювати наявність факелу на інжекційному пальнику плазмового модуля, котрий автоматично повинен загорітися від плазмового струменя через 5-10 сек. після запуску плазмотрона.

7.4

Провести загартування поверхні гребеня. В процесі загартування необхідно слідкувати за кольором та формою плазмового струменя (червоний колір свідчить про надлишок паливного газу в плазмоутворюючій суміші, що неприпустимо, зелений - про інтенсивніть вигорання електродів плазмотрона, що також неприпустимо, нормальний колір струменя оранжево-блакитний); формуванням загартованої доріжки і роботою усіх пристроїв, забезпечуючих необхідну відстань від сопла плазмотрона до поверхні гребеня; контролювати швидкість обертів колеса і режим загартування по приладах. При правильному розміщенні плазмового модуля відносно поверхні гребеня потоки плазмового струменя, що відбиваються, не виходять за межу насадка.

7.5

Волога в зоні загартування не допускається.

7.6

Зупинити обертання колеса. Провести старанний огляд загартованої доріжки, звернувши особливу увагу на її розташування, ширину і кольори побіжалості. Підплавлення поверхні неприпустимо. Заміряти твердість, при цьому ретельно контролювати стан поверхні - вона повинна бути рівною, гладкою, без пор та неметалевих включень, вільною від окалини та інших сторонніх речовин.

прилади динамічної дії типу ТДМ-1, методика ГОСТ 18661-73

7.7

Загартована поверхня гребеня  колеса повинна  відповідати слідуючим вимогам:

-розташування зони зміцнення на гребені показано на мал. 27, контролюється по кольорах побіжалості шаблоном, уточнюється по поверхневій твердості, яка на межі дорівнює 260-280 НВ;

- ширина загартованої зони повинна знаходитися в межах 25-35 мм;

- ознакою зміщення зони загартування на поверхню кочення (що недопустимо) є наявність деформаційної сітки поверхневого шару металу на її межі. Ця деформаційна сітка проглядається через лупу з 7 -кратним збільшенням;

- середня твердість загартованої доріжки повинна знаходитися в межах 380-430 НВ і контролюватися на кожному колесі;

- твердість вимірюється не менше ніж у 3-х ділянках по колу бандажа на рівній довжині одна від одної. У кожній ділянці робиться не менше 5 вимірювань з наступним усередненням отриманих результатів;

- поверхня загартованої частини гребеня повинна відповідати вимогам «Инструкции по формированию и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм» ЦТ-4351.

8

Установити напрямок «2» і провести загартування другого гребеня.

9

При необхідності (див. П.6) допускається відпуск поверхневого шару металу з підвищеною твердістю. Для проведення високотемпературного відпуску тумблер на лицьовій панелі пульта управління установити в положення «ОТПУСК» і провести високотемпературний відпуск на слідуючому режимі:

-    напруга на дузі плазмотрона, В               170;

-    струм дуги плазмотрона, А                    -170 ;

-    тиск повітря, атм                                    2,2;

-    тиск води , атм                                        3,0;

-    лінійна швидкість обертання колеса, м/с 1,0-1,3.

10

10.1

Контроль якості підготовки і проведення робіт по загартуванню:

вхідний контроль матеріалів, які надходять до депо, на відповідність ГОСТу (майстер цеху);

10.2

контроль відповідності режимів та параметрів вимогам технологічного процесу плазмового загартування (майстер цеху);

10.3

контроль розташування загартованої доріжки на гребені і відповідність твердості нормованій величині (майстер цеху);

10.4

періодичний контроль додержання технологічного процесу і якості зміцнення (проводиться головним технологом (інженером-технологом), головним інженером депо);

10.5

приймання колісних пар після плазмового загартування і періодичний контроль додержання технологічного процесу (приймальники локомотивів).

10.6

Зміцнення колісних пар реєструється в спеціальному цеховому журналі з зазначенням номера колісної пари, дати плазмового загартування (число, місяць, рік), прізвища спеціаліста, що виконував загартування, його розпис, розписи прийнявших колісну пару після загартування (майстер, приймальник, головний технолог, головний інженер). Журнал обліку плазмового загартування колісних пар зберігається не менше 2-х років після останнього запису.

10.7

На бандажі (ободі) зміцненого колеса повинна бути нанесена поряд з контрольною рискою положення бандажа відносно колісного центру синя смуга шириною 15-20 мм., яка в процесі експлуатації при необхідності повинна відновлятися.


Мал. 27 Профіль ободу бандажа ГМетАУ (ВР.00.01)

Примітка: Виходячи з місцевих умов розташування зони гартування може бути змінено по узгодженню з ТОВ ТОПАС.

Мал. 28 Шаблон перевірки точності встановлення плазмового модуля відносно гребеня колеса


4 ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ
 ВПРОВАДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПІДВИЩЕННЯ РЕСУРСУ РОБОТИ БАНДАЖІВ КОЛІСНИХ ПАР

4.1 Розрахунок економічної ефективності плазмового загартовування бічної поверхні гребеня

Попередньо необхідно визначитись із вихідними даними:

середньорічний пробіг вантажного електровозу ВЛ-11м ,км;

ціна одного бандажу,грн.

Крім того, економічна ефективність залежить також від витрат на придбання обладнання для загартовування, його ремонт, витрат горючого газу.

Середній пробіжний ресурс бандажа без загартовування:

(км).

Кількість змін бандажів за рік на одному електровозі:

,

де  – середньорічний пробіг електровоза (тис. км);

    – кількість бандажів у електровоза, .

Зменшення кількості змін бандажів на електровозі при загартовуванні гребенів:

,

де  – коефіцієнт зменшення змін бандажів на електровозі, .

Зменшення витрат коштів на зміну бандажів на електровозі,

,

грн

Витрати горючого газу на рік для загартовування бічної поверхні гребенів електровоза:

(грн.),

де  – необхідна кількість газу на рік для загартування одного електровоза, 6 м3;

    – ціна 1 м3 газу, 1,18 грн.

грн

Загальні додаткові витрати на загартовування гребенів колісних пар:

,

де  – витрати на закупівлю обладнання, 24520 грн;

     – термін служби обладнання, 30 років;

     – річні витрати на технічне обслуговування і ремонт обладнання для загартовування гребенів, 406,5 грн.

грн.

Економічна ефективність загартовування гребенів колісних пар:

грн.

Отже, в результаті застосування методу плазмового загартовування пробіг бандажу зріс у 1,49 рази, що дозволяє заощадити 89344,5 грн на кожному електровозі щороку.

4.2 Розрахунок економічної ефективності змащення бічної поверхні гребеня

Ефективність залежить від витрат на придбання обладнання для змащення, встановлення на електровоз, його ремонт, закупівлю мастила.

Середній пробіжний ресурс бандажа без змащування:

(км),

Кількість змін бандажів за рік на одному електровозі:

,

де  – середньорічний пробіг електровоза (тис. км);

    – кількість бандажів у електровоза, .

Зменшення кількості змін бандажів на електровозі при змащенні гребенів:

,

де  – коефіцієнт зменшення змін бандажів на електровозі, .

Зменшення витрат коштів на зміну бандажів на електровозі,

,

грн.

Витрати на купівлю мастила на рік для змащування гребенів електровоза:

(грн.),

де  – необхідна кількість мастила, (кг);

     – ціна 1 кг мастила, 13 грн.

(кг),

де  – кількість мастила, що подається за один вприск,  кг;

     – періодичність вприску, ;

     – кількість форсунок, які подають мастило за один вприск, .

грн..

Загальні додаткові витрати на змащення гребенів колісних пар:

,

де  – витрати на закупівлю обладнання, 17370 грн;

     – термін служби обладнання, 30 років;

     – річні витрати на технічне обслуговування і ремонт обладнання для змащування гребенів, 352,7 грн.

грн.

Економічна ефективність змащування гребенів колісних пар:

грн.

В результаті застосування методу змащення бічної поверхні гребеня пробіг бандажу зріс у 1,298 рази, що дозволяє заощадити 27508,96 грн на кожному електровозі щороку.

4.3 Розрахунок економічної ефективності обточування колісних пар електровозів за профілем Зінюка-Нікітського

Статистичний темп зношення бандажу,  мм/104 тис. км.

Цей метод підвищення ресурсу бандажу не вимагає якогось спеціального обладнання та засобів на його утримання й експлуатацію. Необхідний тільки шаблон нового профілю, але його вартістю ми можемо знехтувати.

Середній пробіжний ресурс бандажа із профілем Зінюка-Нікітського:

(км).

Кількість змін бандажів за рік на одному електровозі:

,

де  – середньорічний пробіг електровоза (тис. км);

    – кількість бандажів у електровоза, .

Зменшення кількості змін бандажів на електровозі при зміні профілю:

,

де  – коефіцієнт зменшення змін бандажів на електровозі, .

Зменшення витрат коштів на зміну бандажів на електровозі,

,

грн.

Загальні додаткові витрати на зміну профілю бандажів колісних пар відсутні, адже при понаднормовому зносі гребеня бандажа колісну пару необхідно обточувати у будь-якому випадку – або під профіль ГОСТу, або ж Зінюка-Нікітського, а обладнання та матеріали використовуються одні і ті ж. Відповідно, зміна профілю бандажу колісної пари не вимагає спеціальних затрат. Навпаки, збільшення ресурсу роботи колісної пари зменшує кількість обточок, що знижує затрати на ремонт обладнання та витрату спеціальних різців для обточки. Тому:

витрати на закупівлю спеціальних різців:

де:  – витрати спеціальних різців на обточування однієї колісної пари, 2 шт.

     – ціна одного спеціального різця, 12 грн.

грн.

Економічна ефективність зміни профілю бандажа колісної пари:

грн.

В результаті застосування усіх трьох методів підвищення ресурсу роботи колісної пари економічна ефективність складатиме:

грн.

Незважаючи на всі затрати, розрахунки свідчать про високу ефективність методів зменшення зносу бандажів та економію 136227,76 грн щороку в розрахунку на кожен електровоз.


5 ОХОРОНА ПРАЦІ

5.1 Вимоги до персоналу.

Навчання та інструктажі працівників з питань охорони праці є складовою частиною системи управління охороною праці.

Усі працівники, яких приймають на роботу та які в процесі роботи проходять на підприємстві навчання та інструктаж з питань, охорони праці, вивчають правила надання першої долікарняної допомоги потерпілим від нещасних випадків, а також правила поведінки при виникненні аварій.

Відповідальність за організацію навчання і перевірку знань на підприємстві покладається на його керівника. Допуск до роботи осій, що не пройшли навчання та перевірку знань з охорони праці, забороняється.

Інструктажі з питань охорони праці проводиться на всіх підприємствах, установах і організаціях незалежно від характеру їх трудової діяльності, підлеглості і форми власності. Мета інструктажу навчити працівника правильно і  безпечна для себе і оточуючого середовища викопувати свої

Інструктажі за часом і характером проведення бувають вступними, первинними, повторними, позаплановими та цільовими.

Заходи до запобігання виробничому травматизму включають якісне проведення інструктажу та навчання робітників, залучення їх до роботи за спеціальністю, здійснення постійного керівництва та нагляду за роботою.

Важливим у забезпеченні безпечної праці і запобіганні травматизму па виробництві с фактори особистого характеру: знання керівником робіт особистості кожного робітника і його психіки і особистості характеру, медичні показники і їх відповідність щодо виконуваної роботи, відношення до пращ, дисциплінованості, засвоєння навиків безпечних заходів роботи; знання норм і правил з охорони праці і пожежної безпеки, ставлення робітники до інших робітників і всього колективу.

5.2 Правила безпечної роботи з інструментами і пристроями.

До роботи з переносним електричним інструментом допускаються тільки ті робітники, що навчені працювати з ним і ознайомлені з безпечними прийомами користування. Контроль за зберіганням і справним станом інструмента повинен здійснюватися спеціально уповноваженою особою.

Не рідше одного разу на місяць електричний інструмент перевіряють, переконуються у відсутності замикання на корпус, обриву проводу, що заземлює; перевіряють також стан ізоляції проводів.

Перед тим як електроінструмент видадуть для роботи, його перевіряють у присутності робітника на стенді спеціальним приладом (наприклад, мегомметром) на справність проводу, що заземлює, і відсутність замикання на корпус. Електроінструмент, що має дефекти, видавати для роботи забороняється.

Корпуса електричних переносних інструментів (електродрилів, шліфувальних машин, напилків, вібраторів і ін.) повинні бути заземлені. Працювати інструментом з незаземленим корпусом забороняється.

Для живлення електричного інструмента в приміщеннях без підвищеної небезпеки допускається застосовувати напругу не більше 220 В, в оглядових канавах, підвалах, тоннелях, колодязях і інших небезпечних приміщеннях, а також поза приміщеннями - не більше 36 В. Якщо неможливо забезпечити роботу інструмента при напрузі 36 В допускається використовувати інструмент на напругу 220 В, але з обов'язковим застосуванням захисних засобів (діелектричних рукавичок, килимків і ін.) і надійним заземленням корпуса електроінструмента. Користуватися захисними засобами з простроченими термінами іспиту забороняється. Іспит діелектричних рукавичок і калош роблять один раз в 6 міс, килимків - один раз в 24 міс.

Електричні інструменти постачають проводами в захисних гумових шлангах, що закінчуються вилками для включення. Вилка, що включає, повинна бути улаштована таким чином, щоб контакт, що заземлює, вмикався раніше контактів, що знаходяться під напругою, і була виключена можливість помилкового приєднання проводу, що заземлює, до контакту, що знаходиться під напругою.

При роботі з електричним інструментом необхідно постійно спостерігати за справністю проводів, не допускаючи їхні сплетення і перекручування. Якщо робітник відійшов від місця роботи, інструмент необхідно відключити від електромережі.

Особам, що користуються електричним інструментом, категорично забороняється:

  •  передавати інструмент хоча б на нетривалий час іншим особам;
  •  розбирати і робити який-небудь ремонт, як самого електроінструмента, так   і проводів, штепсельних з'єднань і т.д.;
  •  триматися за провід чи електроінструмент, торкатися ріжучого обертаючого інструмента;
  •  видаляти руками стружки обпилювання під час роботи інструмента до повної його зупинки;
  •  працювати на висоті більш 2,5 м із приставних сходів.

5.3 Газополуменеві роботи

Перед початком виконання газополуменевих робіт (зварювання, різання, нагрівання виробів тощо) робоче місце повинно бути підготовлене до виконання цих робіт, а саме:

– звільнене від працівників, які не беруть безпосередньої участі у виконанні газополуменевих робіт;

  •  ретельно прибране: всі зайві предмети, що заважають роботі, легкозаймисті матеріали та горючі рідини повинні видалятись з робочого місця, а спалимі конструкції – захищатись від іскор, які можуть на них

потрапити;

– забезпечене справним обладнанням, у зв'язку з чим необхідно: переконатись у справності всіх частин зварювальної установки; щільності та міцності з'єднань рукавів, по яких підводиться газ до пальника (різака) та редукторів, а редуктора - до балона; у наявності та достатності рівня води у затворі (за контрольним пристроєм); щільності усіх з'єднань затвора та з'єднання затвора з рукавом; справності пальника (різака), редуктора та рукавів; в наявності достатнього підсмоктування в інжекторній апаратурі; в правильності підведення кисню та горючого газу до пальника (різака).

Газополуменеві роботи повинні  викопуватись на відстані, не менше:

– 10 м – від групи балонів (більше двох), призначених для ведення газополуменевих робіт;

– 5 м – від окремих балонів з киснем та горючими газами;

– 3 м – від газопроводів горючих газів, а також від газорозбірних постів, розміщених у металевих шафах, – у разі виконання робіт вручну;

– 1,5 м – від газопроводів горючих газів, а також від газорозбірних постів, розміщених у металевих шафах, – у разі виконання робіт механізованим способом.

Зазначених вище відстаней слід дотримуватись тоді, коли полум'я та іскри спрямовані у бік, протилежний джерелу живлення газом.

Якщо полум'я та іскри спрямовані у бік джерела живлення газом, для захисту цих джерел від іскор та теплової дії полум'я повинні установлюватись металеві ширми. Під час зварювання та різання слід дотримуватись таких основних правил безпеки:

– під час запалювання ручного пальника (різака) спочатку необхідно трохи відкрити вентиль кисню, і лише потім відкрити вентиль ацетилену, а, після короткочасного продування рукава, запалити горючу суміш газів, після чого можна регулювати полум'я. Під час гасіння пальника ці операції повинні проводитись у зворотному порядку: спочатку необхідно припинити подавання ацетилену, перекривши ацетиленовий вентиль, а потім кисню. Під час проведення усіх цих операцій зварнику недозволяється випускати з рук пальник (різак) доти, доки він не погасне;

– під час перерв у роботі полум'я пальника (різака) повинно бути погашено, а вентилі на ньому – щільно закриті;

– під час тривалих перерв у роботі (на обід, за умовами роботи тощо) вентилі на кисневих та ацетиленових балонах або на газорозбірних постах повинні бути закриті, а натискні гвинти редукторів вивернуті до звільнення пружини;

– у разі перегрівання пальника, (різака) роботу слід призупинити, пальник (різак) погасити та охолодити в посудині з чистою холодною водою до температури навколишнього повітря;

– у разі зворотного удару полум'я необхідно негайно перекрити  усі вентилі та запірні пристрої обладнання: вентилі на пальнику (різаку), балонах та на водяному затворі;

– перш ніж знову відновити роботу (запалити полум'я) після зворотного удару необхідно ретельно перевірити стан затвора розбиранням його та оглядом зворотного клапана, а в безмембранному затворі – перевірити відбивач;

– після кожного зворотного удару необхідно продути рукави інертним газом та перевірити їх на міцність або замінити іншими.

Під час проведення газополуменевих робіт слід дотримуватись таких вимог:

– відкривати вентилі редукторів необхідно поступово та плавно, при чому працівник, який відкриває вентилі, повинен перебувати з боку, протилежного напрямку струменя газу. У момент відкривання вентиля безпосередньо перед ним не повинно бути людей, а також незакріплених предметів;

– проміжок часу між відкриванням пропан-бутанового вентиля та запалюванням суміші повинен бути якомога меншим. Тому спочатку необхідно піднести вогонь, а вже потім відкривати вентиль пальника;

- після завершення роботи або закінчення робочого дня балони необхідно здати в складське приміщення або прибрати в спеціальний контейнер, що замикається.

Забороняється під час проведення газополуменевих робіт:

– тримати рукави для газового зварювання та різання металу під пахвою, на плечах або затискати їх ногами;

– пересуватись із запаленим пальником (різаком) за межі робочого місця, а також підніматись з ним по трапах, риштуваннях тощо;

– працювати із забрудненими вихідними каналами мундштуків – для запобігання виникненню хлопків та зворотних ударів полум'я;

– витрачати ацетилен з генератора до повного зниження тиску та згасання полум'я пальника (різака) – для запобігання підсмоктування повітря та виникнення зворотного удару полум'я;

– залишати установку з перекритим вентилем на пальнику (різаку) і відкритим вентилем на балоні – для запобігання конденсації газу в шланзі;

– підтягувати різьбові з'єднання, — якщо вентиль балона відкритий;

– підігрівати метал пальником (різаком), використовуючи лише горючий газ без підключення кисню.

5.4 Протипожежна безпека та її профілактика.

Правила встановлюють основні вимоги пожежної безпеки на підприємствах Укрзалізниці і є обов'язковими для всіх працівників і служб залізниці.

Відповідальність за забезпечення пожежної безпеки об'єктів і споруджень у депо і своєчасне виконання правил пожежної безпеки

покладається на керівництво депо.

Особи, винні в порушенні дійсних Правил, у залежності від характеру порушень і їхніх наслідків несуть відповідальність у встановленому законом порядку.

Рухомий склад, виробничі, складські, адміністративні й інші приміщення депо забезпечені первинними засобами пожежегасіння: пінними й вуглекислотними вогнегасниками, внутрішніми пожежними кранами, піском і різним інструментом. Ці засоби застосовують для ліквідації невеликих загорянь, а також пожеж у початковій стадії їхнього розвитку.

Розміщення первинних засобів пожежегасіння і кількісних норм забезпечення ними рухомого складу і виробничих приміщень депо визначені Правилами пожежної безпеки на залізниці.

Ручні пінні вогнегасники типів ОП-5 і ОХП-10 застосовують для гасіння твердих і рідких речовин.

Пінні вогнегасники не можна застосовувати для гасіння електроустановок, електроустаткування, проводів, кабелів, тому що хімічна піна струмопровідна.

Вуглекислотні вогнегасники типу 042, використовують для гасіння вогню на електроустановках, електроапаратури і провідниках, що знаходяться під напругою, оскільки не проводить електричний струм.

Пісок, земля використовується для гасіння палаючих нафтопродуктів, що розлилися, пальних рідин, проводів, кабелів, електроустаткування, що знаходяться під напругою.

Для гасіння пожежі водою застосовують гідранти від водопровідної системи.

У депо є установки автоматичних засобів повідомлення про пожежу. Сповіщувачі можуть бути ручної й автоматичної дії. При виникненні пожежі в сповіщувачах ручної дії треба розбити скло і натиснути кнопку. Сповіщувачі автоматичної дії реагують на дим і тепло. Сигнал про пожежу на прийомну станцію надходить автоматично з появою диму і підвищенні температури.

5.5 Загартування гребенів.

При роботі по загартуванню гребенів робітники повинні керуватися місцевими інструкціями по охороні праці, «Санітарними правилами на встановлення та експлуатацію обладнання для плазмової обробки" № 6-86 від 12 листопада 1986 року, системою стандартів по безпеці праці Работы злектросварочные ГОСТ 12.3.003-75; Плазменная обработка материалов ГОСТ 12.3.039-85; Общие санитарно-технические требования к воздуху рабочей зоны ГОСТ 12.1.005-88.

Для дільниці плазмового гартування слід відводити окреме приміщення чи дільницю, ізольовану від інших приміщень і обладнаною приточно-витяжною вентиляцією, яка забезпечує повне витягування газів з швидкістю відсосу повітря з робочої зони не менше 1,5 м/с у відповідності з Санітарними нормами проектування промислових підприємств.

При роботі з балонами керуватися Правилами улаштування безпечної експлуатації посудин, працюючих під тиском.

В якості засобу індивідуального захисту від шуму використовувати протишумні навушники .

До роботи по плазмовому загартуванню гребенів допускаються особи віком не молодше 18 років термісти або закалювальники не нижче 4-го розряду, навчені роботі на плазмовому устаткуванні, які пройшли інструктаж по електробезпеці і мають групу по електробезпеці не нижче 4-ї.

До роботи по загартуванню гребенів допускаються також особи, які мають стаж роботи по виконанню зварювальних робіт не менше трьох років, що пройшли навчання по знанню плазмового обладнання і технологічного процесу загартування.


5
.6 Робота на станку типу КЖ-20.

5.6.1 Охорона праці при підготовці та проведені обточки бандажів  колісних пар.

Персонал, допущений до роботи на станках, зобов’язаний пройти інструктаж з техніки безпеки у відповідності з деповськими та типовими інструкціями з охорони праці, вивчити та знати спеціальні положення безпеки, нормативно-технічної документації станка, визначені особливостями конструкції та умовами експлуатації.

Перед обточуванням колісних пар на станку необхідно очистити локомотив від бруду, а в зимовий час від снігу та льоду. Потрапляння мастила на гребені бандажів та канавки роликів домкратів недопустиме.

5.6.2 Правила безпеки при підготовці станка до роботи:

перевірити підключення станка до електромережі та надійність заземлення, монтаж всіх комплектуючих одиниць, систему змащення.

перевірити надійність закріплення колісної пари, що обробляється, в центрах та роликах станка, безпечне робоче положення комплектуючих одиниць та механізмів, правильність обертання колісної пари оброблюваною поверхнею до робочого.

перевірити надійність кріплення різця.

перевірити наявність та справність всіх захисних кожухів, щитків, що огороджують зону обробки, незагромадженість робочих місць та доступ до електрошафи, насосної станції.

перевірити основні блокування:

а) подавати локомотив на станок можливо тільки при підведених рейках, опущених роликах, відведених пінолях;

б) неможливість ввімкнення тягового двигуна до завершення всіх підготовчих операцій;

в) дозволяється підведення шаблону тільки при затиснутих пінолях, вимкнених тягових двигунах;

г) забороняється підвід рейок при включеному переміщені рами вверх та обертанні колісної пари;

ж) переміщення домкратів, рейок, центрових бабок , пенолів та затиск пінолів центрових бабок обмежується в крайніх положеннях кінцевими вимикачами.

5.6.3 Правила охорони праці при роботі на станку:

категорично забороняється знімати будь-яке огородження, порушувати засоби деблокування, блокування, передбачені конструкцією.

забороняється виконувати ремонт у локомотиві, який знаходиться на станку.

при переміщенні рами остерігатися потрапляння ніг між раму та помости, людина не повинна знаходитись під рамою.

не дозволяється виконувати обміри профілю бандажів колісних пар при обертанні фрез.

заміну фрез проводити після повної зупинки станка.

забороняється проводити регулювання та налагодження станка під час його роботи.

не проводити затягування з’єднань при тиску мастила в гідравлічних магістралях.

остерігатись потрапляння рук при підведенні рейок.

не відчиняти шафи електричного управління верстатом без присутності чергового електрика.

робоче місце утримувати в чистоті та порядку.


5.7 Електробезпека

При обслуговуванні діючих електроустановок, проведенні в них переключення, виконання ремонтних, налагоджувальних робіт, необхідно сумлінно виконувати організаційні та технічні заходи та використовувати механічні засоби з попередження ураження електричним струмом.

До основних технічних засобів, забезпечуючих попередження враження електричним струмом, відносяться:

- захисне заземлення та занулення металевих частин електроустановок;

  •  захисне відключення;
  •  ізоляція струмопровідних частин;
  •   огородження та блокування;
  •  використання зниженої напруги та завищеної частоти для електроустановок;
  •  індивідуальні засоби захисту.

Особливо небезпечні приміщення, які мають підвищену вологість повітря (до 100%).

5.8 Заходи безпеки при роботі з мастилом

При приготуванні, застосуванні мастила використовуються:

  •  спецодяг для захисту від нетоксичного пилу.
  •  бавовняні рукавиці з накладками із вінілової шкіри Т переривчастої з точковим покриттям або з накладками із парусини, рукавички з полівінілхлориду на трикотажній основі К-8, Ш-50, чи захисний крем „Невидимка–1”, „Невидимка–2”, фільтруючі респіратори РПГ–67.

При зберіганні та транспортуванні мастила РС-6 „В”:

  •  графітовмісний склад транспортують будь-яким видом транспорту за умови запобігання концентрату від зволоження та нагріву вище 350С та у відповідності з правилами перевезення вантажів, діючих на даному виді транспорту;
  •  транспортування запакованого продукту може здійснюватись дрібними та вагонними відправками;
  •  при транспортуванні продукту вагонами чи контейнерами місткістю понад 5т висота складання мішків в штабелі не повинна перевищувати 0,7 м. Час транспортування графітовмісного концентрату не повинен перевищувати 25 діб;
  •  графітовмісний продукт повинен зберігатися у спеціально відведених місцях не більше одного року. Висота штабелю при тривалому зберіганні не повинна перевищувати 0,7 м;
  •  при складуванні та зберіганні не більше одного місяця – з висотою штабелю 1,5 м;
  •  при зберіганні графітовмісних продуктів необхідно розміщувати його на відстані 1,5 м від опалювальних пристроїв, не допускати розміщення поруч з нагрітими більше 1500С поверхнями. Виключати потрапляння атмосферних опадів.


6 ВИСНОВКИ

Впродовж написання дипломного проекту мною було:

проаналізовано причини інтенсивного зношення бандажів та гребенів колісних пар локомотивів;

вивчено заходи, які впроваджені для боротьби з цим явищем на залізницях України;

оглянуто обладнання, яке використовується для підвищення ресурсу роботи бандажів колісних пар;

опрацьовано дані замірів бандажів колісних пар;

досліджено ефективність заходів по боротьбі із підвищеним зносом бандажів та гребенів колісних пар;

обґрунтував економічну доцільність подальшого поширення досвіду депо Мукачеве на інших залізницях.


7
Література

№ п/п

Найменування учбового посібника, видавництво

1

Кулєшов В.П. Методичні поради до самостійного опрацювання матеріалу для магістрантів спеціальності 8.092202 Електричний транспорт заочної форми навчання.

2

Медель Конструкція та динаміка рухомого складу

3

Калинин “Електровози та електропоїзди, М.: Транспорт, 1992 р.

4

Кобець О.В., Митрофанов В.В. Основи охорони праці на залізничному транспорті, Київ. – Дельта, 2008 р.

5

“Інструкція з формування, ремонту та утримання колісних пар тягового рухомого складу залізниць України колії 1520 мм”. ВНД 32.0.07.001-2001 – Донецьк: ООО “Либідь”, 2001. – 154 с.

6

Деев В.В., Ильин Г.А., Афонин Г.С. Тяга поездов: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.В. Деева. – М.: Транспорт, 1987. – 264 с.

7

Кравченко А.Н., Кравченко О.Н., Фещенко П.П. “Посібник з вивчення та застосування правил безпечної роботи з інструментом та пристроями”. – Харків: Форт, 2001. – 230 с.

ДОДАТКИ

Схема пристрою УВПЗ-2М

Розподільник Т390

Модуль нагріву ААКЗ.68.1551.001.75.001

Схема системи гребне змащування СГШ 12-5

Насос локомотивний

8

9

10

4

3

6

5

2

10

9

8

17

22

23

20

12

24

16

21

11

15

14

18

25

13

1

7

7

6

В

Г

19


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55602. ЛИНГВИСТИЧЕСКАЯ РЕГАТА 186 KB
  Команды в соответствующих костюмах представляют название флаг под которым отправляются в плавание девиз. 3 из них мели рифы айсберги попав на которые команда пропускает 1 ход 16 объектов предполагают 34 вопроса или задания для участников.
55603. ВИКОНАННЯ КАСОВИХ ОПЕРАЦІЙ. РОЗРАХУНКИ З ПІДЗВІТНИМИ ОСОБАМИ 491 KB
  Звідси випливає завдання істотного поліпшення системи вищої освіти, якості підготовки фахівців. Все це викликає необхідність перегляду мети, змісту і технологій навчання, а, остаточно, самих уявлень про кваліфікованих працівників – випускників вищих навчальних закладів – високоосвічених, компетентних, здатних приймати правильні обґрунтовані рішення в умовах, що постійно змінюються, які можуть знайти застосування своїм знанням та вмінням у різних сферах діяльності.
55604. РЕКЛАМА 200.5 KB
  Мета проекту: активувати творчу ініціативу вихованців через пошукову діяльність; розвивати інтерес до економічного і політичного розуміння свого місця і значення в суспільному житті; сприяти вихованню в учнів активної життєвої позиції; познайомити дітей із терміном рекламa...
55605. Реклама – как карьера. Её роль в бизнесе 42 KB
  Advertising has rapidly rushed into our life. TV- programs, radio-news, newspapers deal with the advertising every day, using different ways of its presentation. So the topic of our lesson is the role of advertising in business and everyday life. Let’s recollect words and expressions we need for our discussion.
55606. Рекомендации для учителей начальных классов по использованию групповых форм работы на уроках чтения и письма 57.5 KB
  Чтение слов анаграмм составление учащимися слов анаграмм обмен зашифрованными словами Налво волна клво волк Ронова ворона вемеддь медведь Швиня вишня бейрово воробей Упражнение БимБом слоговая зарядка: 1ученик называет слог...
55607. Рельєф України (рівнини) 132.5 KB
  Мета: поглибити та систематизувати одержані з попередніх курсів знання учнів про рельєф та сили що беруть участь у його формуванні; вивчити загальний план будови поверхні території України; сформувати знання про особливості розташування великих форм рельєфу на території України...
55608. Загальна характеристика рельєфу України 66 KB
  Мета: сформувати уявлення про характерні риси рельєфу України та його особливості на основі знань з попередніх курсів. Удосконалювати навички та вміння самостійно аналізувати, пояснювати, надавати характеристики основним формам рельєфу...
55610. Индуизм и другие культы Дравидии 224 KB
  Влево вправо бегают глаза ищут бегают по всей вселенной и возникает эта ось и вокруг оси идёт вращение – это все кто ищет. Почему возникает Потому что перед тем как встретить того кто едет надо приготовления делать.