=Диплом= Стенд обкатки виброблоков машины ВПР

[Admin]

Стенд обкатки виброблоков машины ВПР

Дипломная работа

Скачать

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Аналитический обзор
1.1 Обоснование выбора темы
1.2 Обзор вариантов разрабатываемого стенда
2. Разработка стенда
2.1 Определение основных параметров
2.1.1 Определение массы врубки рельсошпальной решетки
2.1.2 Расчет опорного ролика
2.1.2.1 Расчет опорного ролика на смятие
2.1.2.2 Расчет оси опорного ролика на прочность
2.1.3 Выбор подшипников
2.1.4 Выбор гидроцилиндра на перемещение емкости
2.2 Геометрическая компоновка стенда
2.3 Определение параметров гидросистемы
2.3.1 Выбор комплектующих
2.3.1.1 Выбор гидроцилиндра
2.3.1.2 Определение мощности привода гидронасоса
2.3.1.3 Определение расхода жидкости
2.3.1.4 Определение рабочего объёма насоса
3. Определение затрат на создание стенда
3.1 Определение стоимости материалов
3.2 Определение стоимости покупных изделий
3.3 Определение стоимости изготовления стенда
4. Порядок проведения обкатки виброблоков
4.1 Последовательность выполнения работ
5. Охрана труда
5.1 Состояние условий труда при стендовых испытаниях
5.2 Анализ вредных и опасных факторов
5.3 Требования нормативно-технической документации по охране труда
5.4 Мероприятия по защите работающих от опасных и вредных факторов
5.5 Техника безопасности
5.5.1 Общие требования
5.5.2 Требования перед началом работы
5.5.3 Требования во время работы
5.5.4 Требования по окончании работ
5.5.5 Требования в аварийной ситуации
Заключение
Список используемых источников


ВВЕДЕНИЕ

Большинство путевых машин проходят капитальный ремонт в зимний период, с ноября по апрель. В том числе и машины по выправке, подбивке и рихтовке пути, типа ВПР, ВПРС и т.д. После ремонта подбивочных блоков, для выявления дефектов деталей и узлов, а также для определения качества проведённого ремонта, желательно произвести обкатку.
В летний период это не составляет особого труда, так как можно вывести прошедшую ремонт машину из цеха ремонтного предприятия на любой свободный железнодорожный путь и там провести обкатку подбивочного блока.
В зимний же период это проблематично из-за низких температур и обледенения балластной призмы.
На станции Черепаново Западносибирской железной дороги на ПРММ – была решена проблема обкатки подбивочных блоков путевых машин в зимний период путём применения специально созданного для этого стенда.
Стенд позволяет проводить обкатку подбивочных блоков в любое время года, не выезжая из цеха предприятия. Этот стенд показан и является единственным на Западносибирской железной дороге. Схема стенда представлена на рисунке 1.
Стенд состоит из, четырёх ёмкостей со щебнем стоящих в углублении в полу цеха под одними из трёх путей.
Щебень в ёмкостях меняют путём вытаскивания ёмкостей из углубления при помощи цехового мостового крана. Затем производят замену щебня в ёмкостях и ставят их на место.
При большом количестве ремонтируемых машин щебень меняется редко, что приводит к нарушению размеров фракций уплотняемого щебня, т.е. он со временем превращается в песок.
Одним из недостатков этого стенда является отсутствие шпал, из-за этого щебень не уплотняется и подбойки не испытывают рабочего сопротивления.
Вследствие этого могут быть не выявлены все дефекты оборудования. Данный стенд был взят за прототип для данной дипломной работы.



1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Обоснование выбора темы

В связи с тем, что при эксплуатации машин ВПР, ВПРС и других путевых машин, имеющих блоки для подбивки балласта, возникает проблема надёжной работы всех узлов и агрегатов. Ремонт таких машин производится исключительно на ремонтных предприятиях, имеющих необходимую базу. При ремонте лицензированных путевых машин ремонтное предприятие должно так же иметь лицензию на проведение соответствующих работ. Предприятия такого типа должны иметь так же необходимые кадровые и материальные базы.
К кадровой базе относятся квалифицированные рабочие, прошедшие необходимое обучение и получившие допуск к выполнению соответствующих работ.
К материальной базе относятся все станки, инструменты и приспособления, используемые в процессе ремонта. Так же к материальной базе относится всё диагностическое и контрольно-измерительное оборудование, а так же стенды, для выявления дефектов узлов и агрегатов, возникающих из-за не качественной сборки или скрытого брака хотя бы одной детали, входящей в состав узла.
Такие дефекты проявляются впервые часы работы и существенно снижают надёжность машины.
Во избежание установки на машину не надёжных элементов, все ответственные узлы и агрегаты проходят обкатку ещё до установки их на машину. Чтобы провести обкату элементов используют стенды. В основном стенды для обкатки механизмов разрабатывают и производят на самих же предприятиях по ремонту машин.
Перед ремонтными предприятиями стоит проблема обкатки рабочих органов.
Рабочим органом машин ВПР, ВПРС и других подобных машин является подбивочный блок (рисунок 2).


Рисунок 2 – Подбивочный блок машины ВПР

Подбивочный блок машины ВПР имеет четыре пары подбоек 23, вставленные коническими хвостовиками в рычаги 24 и зафиксированные болтами. Рычаги 24 в средней своей части шарнирно закреплены на станине 15 блока. Станина перемещается по направляющим 22 подвижной рамы 25 при помощи вертикального гидроцилиндра 4, закрепленного на подвижной раме при помощи карданного шарнира. Шток цилиндра связан со станиной сферической опорой.
Верхние плечи рычагов 24 соединены шатунами 11 и 14 с шейками кривошипов эксцентрикового вала 16, вращающегося в центральном отверстии станины в подшипниках 17. Шатуны 11 внутренних подбоек соединены непосредственно с кривошипами эксцентрикового вала, а шатуны 14 внешних подбоек соединены с проушинами шатунов внутренних подбоек. При этом внешний шатун подбоек одной шпалы размещен на одном кривошипе с внутренним шатуном подбоек другой шпалы, эксцентриситет же кривошипа другой пары размещен к первой паре под углом 180°, что обеспечивает асинхронность работы подбоек.
Шатуны выполнены в виде гидроцилиндров. Поршневые полости шатунов внешних подбоек и штоковые полости шатунов внутренних подбоек в исходном положении соединены со сливом, штоковые полости шатунов внешних подбоек — с напорной магистралью гидросистемы, а поршневые полости шатунов внутренних подбоек — с магистралью противодавления. Поэтому в исходном положении подбойки находятся в разведенном состоянии, а гидроцилиндры-шатуны находятся в запертом положении под давлением масла. В начале заглубления шатуны передают на подбойки только колебательные движения, возникающие при вращении эксцентрикового вала. После заглубления подбоек в балласт в рабочие, т. е. поршневые, полости шатунов внешних подбоек и штоковые полости шатунов внутренних подбоек подается масло. Это вызывает выдвижение штоков шатунов-гидроцилиндров, которые, поворачивая рычаги 22, сближают концы подбоек, охватывающих шпалу. В рабочие полости всех шатунов масло поступает от одной рабочей магистрали, поэтому усилие, развиваемое на концах каждой подбойки, одинаково. При достижении в напорной магистрали определенного давления, соответствующего определенной степени уплотнения балласта, срабатывает реле давления, и рабочие полости шатунов соединяются со сливом. Давление в магистрали устанавливается тем же реле давления в зависимости от типа балласта.
Поскольку полости шатунов, противоположные рабочим, постоянно соединены с напорной магистралью, подбойки после окончания рабочего цикла возвращаются в исходное положение.
На шатунах наружных подбоек размещаются пневмоцилиндры 27 с защелками 26. Защелки выполнены в виде вилок. При выдвижении штока пневмоцилиндра 27 защелка 26 поворачивается вокруг своей оси и, охватывая шток шатуна, входит в пространство между рычагом 24 и корпусом цилиндра шатуна, ограничивая ход рычага 24 и величину разведения наружной подбойки. Это сокращает время сжатия подбоек при рабочем цикле и может применяться на определенных типах балласта и шпал. Эксцентриковый вал 16 установлен в центре станины 15 в подшипниках 17 и имеет на консолях шейки 10 и 12, на которых в подшипниках размещены шатуны. Шейки выполнены с эксцентриситетом 2,5мм, что развивает амплитуду колебания концов подбоек до 5мм. Для обеспечения равномерности вращения вала 16 и уменьшения динамической нагрузки на приводной двигатель при различном сопротивлении балласта на концах вала размещены два маховика 13. Один из маховиков через упругую втулочно-пальцевую муфту связан с приводным гидродвигателем 8. Наружный маховик огражден кожухом 9.
В подбивочных блоках предусмотрена принудительная система смазки подшипников вала 16 и нижних шарниров рычагов. Смазка шатунных подшипников и верхних шарниров рычагов осуществляется через пресс-масленки. Для смазки направляющих 22 предусмотрены фитильные масленки.
Подвижная рама 25 установлена на двух горизонтальных штангах 7, закрепленных на щеках 21 рамы машины при помощи конических пальцев 20 через резиновые втулки 19. Она может перемещаться на этих штангах перпендикулярно оси машины, что необходимо для обеспечения сдвижки пути, а также для работы в кривых.
Сдвиг подвижной рамы осуществляется гидроцилиндром 18. Подвижные рамы правой и левой стороны машины связаны между собой стяжками 6. Для надежного крепления подбивочного блока в поднятом (транспортном) положении предусмотрен транспортный запор 1. Он может управляться рычагом 3 из кабины машиниста или дистанционно при помощи пневмоцилиндра. Запор снабжен фиксатором 2 защелкнутого положения. Этот фиксатор нажимает на конечный выключатель 5 и при не полностью закрытом запоре зажигает на пульте в кабине машиниста сигнальную лампочку. Если же запор полностью вошел в свое гнездо и зафиксировался в нем, сигнальная лампочка не горит.
Проблема обкатки этого органа заключается в рабочем цикле данного агрегата. Рабочий цикл подбивочного блока состоит из нескольких циклов. Так как подбивочный блок состоит из нескольких агрегатов, то существует большая вероятность выхода его из строя.
Возможные неполадки подбивочных блоков:
1. утечки рабочей жидкости вследствие плохого соединения трубопроводов с агрегатами;
2. разрывы рукавов высокого давления из-за дефекта соединения гибкой части рукава с разъёмной частью;
3. разрывы металлических трубопроводов из-за дефектов в металле (раковины и прочие дефекты металла);
4. заклинивание механизма опускания подбивочного блока вследствие изгиба штока гидроцилиндра опускания рабочего органа;
5. выпадение подбоек из гнезд;
6. расшатывание соединений гидроцилиндров из-за быстрого износа пальцев;
7. нагрев подшипниковых узлов;
8. заклинивание подшипников;
9. дефекты уплотнений элементов гидросистемы;
10. дефекты креплений рамы подбивочного блока к раме машины;
11. наличие трещин на раме подбивочных блоков.
Чтобы обкатать подбивочный блок и выявить все возможные неполадки, с целью их дальнейшего устранения необходимо иметь соответствующее оборудование.
В настоящее время, стендов для обкатки подбивочных блоков крайне мало. Поэтому темой данного дипломного проекта выбрана разработка стенда для обкатки подбивочных блоков путевых машин после ремонта.

1.2 Обзор вариантов разрабатываемого стенда

Для улучшения качества обкатки подбивочных блоков прошедших ремонт, вводится наличие шпал, что соответствует реальному режиму работы машин. Вследствие этого заменяем четыре емкости со щебнем на одну. Шпалы закреплены на рельсах и представляют собой рубку рельсошпальной решётки. Для снижения веса конструкции выбраны деревянные шпалы. Выбранная схема представлена на рисунке 3.


Рисунок 3- Схема ёмкости со щебнем и вырубки РШР

Возможен вариант замены шпал на их более лёгкий и удобный аналог, например металлические прямоугольные пластины, размером 220х2800 мм.
С одной стороны такой вариант более предпочтителен, но он может не создать необходимой степени уплотнения балласта под шпалой. Для наиболее быстрой смены ёмкости предлагается производить замену ёмкости со щебнем непосредственно под рельсошпальной решёткой путём откатывания её в сторону и постановки на место ёмкости со старым щебнем аналогичной ёмкости, только со свежим щебнем.
А так как у нас одна ёмкость, а не четыре, то время работы по излечению старого щебня из стенда и замены его на новый, значительно сокращается.


5.4 Мероприятия по защите работающих от опасных и вредных факторов

Для того чтобы уменьшить или исключить вообще влияние опасных и вредных факторов на человека необходим целый комплекс мер по охране труда.
Методы борьбы с шумом.
Одним из методов борьбы с шумом является применение звукопоглощающих материалов для облицовки стен, потолков и полов производственных помещений. В качестве оперативного способа профилактики вредного воздействия шума на работающих целесообразно использовать средства индивидуальной защиты, в частности потивошумные наушники, Наушники снижают уровень звукового давления от 3 до 36 дБ.
Устройство освещения.
При проведении стендовых испытаний и работ важную роль играет рациональное освещение, позволяющее следить за объектом, за работой приборов. Это может обеспечить применение совмещенного освещения: естественного (бокового) и искусственного (комбинированного). Для общего освещения используют газоразрядные лампы низкого давления, а именно, люминесцентные типа ЛДЦ. Для местного освещения пульта управления стенда применяются лампы накаливания. При пользовании источниками искусственного освещения, чтобы исключить слепящее действие света, которое способствует быстрому утомлению глаз, необходимо применять светильники. Избегая контрастных и резких раздражительных тонов, необходимо правильно подобрать окраску стен помещения. Для того чтобы рассчитать общее искусственное освещение участка, сначала необходимо выбрать тип ламп. Выбано лампы типа ЛДЦ со светильником ОД. Количество ламп, необходимых для освещения, рассчитывается по формуле:

(41)

где - нормируемое (требуемое) освещение, лк; S - площадь помещения, м2; К - коэффициент запаса (для ламп ЛДЦ К=1,5); Z - коэффициент неравномерности освещения (для ламп типа ЛДЦ Z=1,1); Фл - световой поток ламп равен 3200 лм; коэффициент использования светового потока.
Для того чтобы найти необходимо найти индекс помещения i:

(42)

где Нр - расчетная высота подвески светильника; L и B - длина и ширина помещения.
Предотвращение возникновения пожара.
Необходимо строгое выполнение требований безопасности при хранении и использовании горюче-смазочных материалов. Необходимо оборудовать противопожарный щит средствами пожаротушения. На рабочем месте запрещается пользоваться открытым огнем и курить. Обтирочный материал хранить только в металлических закрытых ящиках.
Мероприятия по защите от поражения электрическим током.
Для предотвращения возможности поражения электрическим током все металлические нетоковедущие части электрооборудования, а также металлические конструкции стенда, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции, должны быть надежно заземлены. Защита электродвигателя и питающего его кабеля от тока короткого замыкания и перегрузок должна осуществляться автоматами, установленными на станции управления. На полу, у пульта управления стендом, для электробезопасности необходим резиновый коврик. Тип, кинематическое исполнение и степень защиты электрооборудования должны соответствовать номинальному напряжению, характеру его работы и условиям окружающей среды. Вся аппаратура открытого исполнения (рубильники, предохранители и т.д.) должна быть установлена в закрывающихся на замок металлических конструкциях или иметь предупреждающие надписи и знаки.
Мероприятия по защите работающих при погрузочно-разгрузочных работах.
Перед пользованием стропами и цепями для транспортировки емкости необходимо проверить их состояние и в случае необходимости заменить.
Следить за тем, чтобы под грузом не было людей и груз не перемещался под рабочими местами по пути транспортировки груза. Строповку груза производить согласно схемы строповки.

5.5 Техника безопасности

5.5.1 Общие требования
Стенд должен быть заземлен.
1. Не допускаются к управлению стендом лица, не прошедшие обучение и не аттестованные по профессии стропальщика и станочника, а также лица, моложе 18 лет.
2. Запрещается разборка и ремонт гидросистемы, находящейся под давлением.
3. Запрещается работа на неисправном гидроприводе, при неисправном манометре, а также на не рекомендуемой жидкости.


5.5.2 Требования перед началом работы
Перед началом работы рабочий обязан осмотреть и проверить техническое состояние узлов и деталей стенда и убедиться в их исправности.
Проверке на исправность и надежность подлежат: ограждения и защитные кожухи перемещающихся узлов стенда, а также их крепление; электрические кабели и провода; заземление стенда; трубопроводы и соединения гидросистемы; освещение рабочего места; система управления стендом.
Работать на стенде, имеющем неисправности, запрещается.
Необходимо убедиться в наличии на рабочем месте средств индивидуальной защиты, средств пожаротушения и средств оказания первой медицинской помощи.

5.5.3 Требования во время работы
При появлении во время работы стенда посторонних шумов, стуков и т.д. необходимо отключить стенд и проверить откуда исходят данные признаки неисправности.
Во время работы стенда запрещается:
- отвлекаться от выполнения прямых обязанностей;
- выходить из помещения при работающем стенде;
- передавать управление стендом лицам, не имеющим на это разрешение.
При прекращении подачи электроэнергии рабочий должен отключить стенд от сети.

5.5.4. Требования по окончании работ
По окончании работ рабочий обязан:
- выключить стенд и провести его уборку;
- сделать необходимые записи в журнале приема и сдачи смены.

5.5.5. Требования в аварийной ситуации
При возникновении аварийной ситуации рабочий обязан отключить стенд от сети и сообщить об этом своему непосредственному руководителю.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В связи с тем, что при эксплуатации машин ВПР, ВПРС и других путевых машин, имеющих блоки для подбивки балласта, возникает проблема надёжной работы всех узлов и агрегатов. Ремонт таких машин производится исключительно на ремонтных предприятиях, имеющих необходимую базу. При ремонте лицензированных путевых машин ремонтное предприятие должно так же иметь лицензию на проведение соответствующих работ.
Перед ремонтными предприятиями стоит проблема обкатки рабочих органов. Рабочим органом машин ВПР, ВПРС и других подобных машин является подбивочный блок. Проблема обкатки этого органа заключается в рабочем цикле данного агрегата. Рабочий цикл подбивочного блока состоит из нескольких циклов. Так как подбивочный блок состоит из нескольких агрегатов, то существует большая вероятность выхода его из строя.
Чтобы обкатать подбивочный блок и выявить все возможные неполадки, с целью их дальнейшего устранения необходимо иметь соответствующее оборудование. Разработанный стенд может, отличается простотой конструкции и простотой использования за счет сведения к минимуму узлов и механизмов. Этот стенд является сравнительно не дорогим, простым в использовании и изготовлении. Этот стенд не требует от оператора особой квалификации.
Пожалуй, единственным недостатком этого стенда являются размеры, но для больших ремонтных предприятий это не является проблемой.
Разработанный стенд может применяться не только на ремонтных предприятиях, но так же и в лабораториях по разработке подбивочных блоков и комплектующих элементов, используемых в этих блоках.
Испытание рабочих органов машин по подбивке балластной призмы может проходить ещё на стадии разработки. Для этого необходимо просто установить испытываемый блок на раму и поместить её над стендом.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СТО СГУПС 1.01СДМ.01-2007 Система управления качеством. Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению
2.СТО СГУПС 1.01СДМ.02-2008 Система управления качеством. Работа выпускная квалификационная по специальности « Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование ».
3. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М., Ицкович Г.М., Козинцов В.П. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие.М.: 2005. - 416с.
4. Мокин Н.В. Гидравлические и пневматические приводы: Учебник. Издательство СГУПСа. Новосибирск. 2004 - 354с.
5. Машина выправочно – подбивочно – рихтовочная ВПР – 02: Техническое описание 1023.00.00.000 ТО и Инструкция по эксплуатации 1023.00.00.000 ИЭ. – М. 1995. – 415с.
6. Анурьев В. И. Справочник конструктора–машиностроителя: Т. 1. – М. 2001. – 920с.
7. ООО "Компания Подшипники" г. Москва http://podshipneek.ru/tipy-i-vidy-po...dshipniki.html
8. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. П/р СВ. Белова. - М.: -Высш. шк., 1999. 448с.
9. ООО "Ката"-Гидроцилиндры http://gidro.spichkata.ru/gidrocilindr_gco.htm
10. Подбор подшипников качения по динамической и статической грузоподъёмности. / Б.В. Глухов, Б.Е. Татаринцев. Новосибирск, 1987. 72с.
11. ОАО "Елецгидроагрегат" каталог продукции http://gidroagregat.ru/index.php?opt...id=4&Itemid=34
12. ООО «Гидромаркет» http://www.hydromarket.net/
13. АО «Гидроаппаратура». www.gidro.kharkiv.com
14 Глухов Б.В., Татаринцев Б.Е. Подбор подшипников качения по динамической и статической грузоподъемности . Новосибирск, 1978. 42с.
15. Соломонов С. А. Машины и механизмы для путевого хозяйства. М., 1984. 440с.
16. Соломонов С. А. Путевые машины. М., 2000. 754с.
17. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины строительной промышленности. Атлас конструкций. М., 1976. 152с.
18. . Соломонцев Н.А. Безопасность жизнедеятельности в машиностроении. М., 2002. 184с.
19. Кузнецов Б.В., М.Ф. Сацукевич. Асинхронные электродвигатели и аппараты управления: Справочное пособие. Минск, 2002. 222с.
20. Цесна. Гидроцилиндры, рукава высокого давления, промышленные рукава, фитинги. http://www.cesna.ru/catalogue/default.asp