Ресурсосберегающие технологии в конструкциях верхнего строения пути

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Кафедра: «Железнодорожный путь, основания и фундаменты»

Контрольная работа

Ресурсосберегающие технологии в конструкциях верхнего строения пути

1. Что такое ресурсный цикл? Каким образом восстанавливается запас возобновляемых ресурсов?

рельса ремонт железная дорога

Ресурсный цикл - это совокупность перемещений и производственных превращений веществ на всех этапах использования человеком природных ресурсов:

1. Добыча

2. Переработка

3. Доставка конечному потребителю

4. Потребление

С позиции управления использованием природных ресурсов наибольшую значимость представляет собой их классификация по признаку истощаемости. Так, все природные ресурсы делят на истощаемые и возобновляемые.

Возобновляемые природные ресурсы характеризуются тем, что их запас постоянно воспроизводится при условии, что интенсивность их использования не превышает естественный темп их роста. В зависимости от способа возобновления эти ресурсы делятся на 3 группы с учетом рациональной эксплуатации ресурсов человеком:

1. С автономным возобновлением, т.е. практически не зависящим от деятельности человека (например, земельные ресурсы);

2. Возобновляемые в течение очень длительного периода времени, бесконечного с экономической точки зрения (например, лесные ресурсы);

3. Быстрым процессом производства (например, рыбные ресурсы);

2. Каковы функции дирекции инфраструктуры, ДРП, службы пути?

Административная структура ОАО «РЖД» во многом определена структурой исторически сложившейся в социалистический период развития России (СССР). В министерстве путей сообщения (МПС) путевым хозяйством ведало главное управление пути (ЦП), а в региональных управлениях дорог - службы пути (П). Служба пути руководила подчиненными ей производственными подразделениями: дистанциями пути (ПЧ), путевыми машинными станциями (ПМС), рельсосварочными предприятиями (РСП), щебеночными (РПЗ), шпалопропиточными (ПШ) заводами, дистанциями лесозащитных насаждений (ПЧЛ), путевыми дорожными ремонтно-механическими мастерскими (ПДМ), передвижными средствами для контроля состояния пути. В ходе реформирования путевого комплекса основной идеей изменения структуры путевого комплекса стало выделение службы пути для решения основной задачи - текущего содержания пути. Таким образом, в ведении службы пути дорог остались дистанции ПЧ. Предприятия, выполняющие капитальные ремонтные работы (ПМС), переподчинены специально организованным дирекциям, имеющим централизованное управление. Непрофильные предприятия выделены в дочерние зависимые общества Организационная структура путевого комплекса изменяется и в настоящее время. Дирекция инфраструктуры на основе мониторинга состояния пути формирует заявки на выполнение работ по текущему содержанию и ремонтам пути (рис. 1). Территориальные подразделения (службы пути дорог) выполняют текущее содержание пути, а региональные подразделения центральной дирекции по ремонтам пути (ДРП) - капитальные работы. Контроль состояния пути возложен на региональные центры диагностики и мониторинга инфраструктуры (РЦДМИ).

3. Каков эффект от совершенствования состава рельсовой стали и геометрии рельсов?

Рельсы - главный элемент верхнего строения пути, обеспечивают ровную поверхность качения и направляют при движении колеса подвижного состава, воспринимают давление от колес и предают его на шпалы. Рельсы составляют заметную часть основных фондов железной дороги, поэтому увеличение срока их службы ощутимо влияет на все показатели эксплуатационной работы. Совершенствование рельсовой стали, и совершенствование геометрии рельсов входят в состав основных тенденций по продлению срока службы рельсов. Изменение геометрии рельсов - усовершенствование очертания поперечного профиля рельсов, соответствующего условиям их эксплуатации. Так, например, рельс Р65К имеет радиус 200 мм вместо 500 мм у обычного рельса, что уменьшает эксцентриситет приложения нагрузки, твердость металла данного рельса составляет 250-350НВ за счет повышенного содержания углерода (0,84 вместо 0,76% у стандартных рельсов) снижает интенсивность бокового износа в 1,8-2,0 раза. Рельс Р65У повышенной прямолинейности предназначен для укладки на прямых участках. Поверхность его головки имеет неровности не более 0,3 мм на длине 1,5 м для линий 1- го класса и стрелу прогиба неровности не более 0,31 мм для линий 2-го класса. Прямолинейность рельсов на заводах обеспечивается применением роликовых рельсоправильных машин, выполняющих рихтовку рельсов. Качество отрихтованных рельсов оценивается как по достигнутой прямолинейности, так и по уровню внутренних напряжений, возникающих в рельсах в процессе выпрямления. Отрихтованный рельс может иметь в продольном направлении различные по величине растягивающие напряжения в головке и подошве и сжимающие напряжения в шейке, которые при неправильной рихтовке могут достигать 60% предела текучести рельсовой стали. Эти напряжения представляют опасность при укладке рельсов на участках с высокой осевой нагрузкой. Рельс Р65СС с улучшенными геометрическими характеристиками предназначен для укладки на участках скоростного совмещенного движения. Выпускается из электростали (ТУ09 21-144-01124328-2002). Рельс Р65Ш предназначен для укладки на участках где планируется выполнение многократной профильной шлифовки рельсов. Высота его головки увеличена на 2-4 мм по сравнению со стандартным рельсом. В процессе производства невозможно достижение прочности рельса более 1100МПа. Для повышения прочности при прокате рельсов применяют ускоренное охлаждение рельсовой стали после образования аустенитной структуры. В результате получают перлитную структуру стали с прочностью до 1200 МПа. Рельсы низкотемпературной надежности Р65НМ (из мартеновской стали) для укладки в суровых климатических условиях при температурах до -40?С, Р65НЭ - из электростали способны работать без опасности хладоломкости при температурах ниже -40?С. Ресурс этих рельсов 500 млн.т. это означает, что на железных дорогах России эти рельсы могут проработать в пути до 25 лет при средней грузонапряженности 20 млн.т/год. Выпуск мартеновской стали практически во всех развитых странах мира прекращен, поэтому основными рельсами для укладки в районах с низкими температурами являются Р65НЭ из электростали.

4. В чем заключается технологический процесс наплавки рельсов? Каков эффект от применения наплавки?

Электродуговая наплавка выполняется на рельсах, лежащих в пути, без перерыва в движении поездов или в стационарных условиях. Максимально допустимая длина наплавки незакаленных рельсов и рельсов с поверхностной закалкой не должна превышать 400 мм, а с объемной закалкой - 200 мм от торца. Минимальная длина наплавки составляет 25 мм. Перед наплавкой рельсы очищают от грязи, насухо протирают. Поверхностные дефекты удаляют шлифованием, обрабатывают места выкрашивания. Затем прогревают концы рельсов газопламенным или электрическим способом. Для наплавки изношенных концов рельсов (дефекты 17.1 и 18ю1) применяется электродуговая полуавтоматическая наплавка порошковой проволокой марки ПП-15,4 диаметром 1,6 мм. Кроме того применяется порошковая наплавка с использованием пропан-бутановой горючей смеси, с помощью которой выполняется ремонт термически неупрочненных (ГОСТ 24182-80), объемно-закаленных (ТУ-14-2-358-79, ТУ-12-2 239-79) рельсов звеньевого или бесстыкового пути, имеющих повреждения в виде пробоксовок (дефект 14.2) и выкрашиваний защитного слоя (17.2) на расстоянии более 10 см от торцов или сварных стыков с глубиной дефекта до 8 мм и длиной до 200 мм. Для наплавки применяют порошок на основе железа марки ПГ-Ж14 (ТУ 48-19-383-91) в гранулах размером 60-1690мкм. После наплавки выполняют обработку наплавленных концов абразивным инструментом. После шлифовки рельса проводят контрольный замер восстановленного рельса, при котором проверяют соответствие профиля поверхности наплавки поперечному профилю ненаплавленной части рельса. Отклонения от прямолинейности (местные возвышения и впадины) после шлифовки не должны превышать 0,5 мм. Обработанная поверхность должна быть ровной, с плавным переходом от наплавленного металла к основному металлу рельса. При восстановлении рельсов, лежащих в пути, соседний рельс в стыке не должен отличаться по уровню более чем на 0,5 мм. Наплавкой восстанавливают также остряковые рельсы, цельнолитные или сборные крестовины. Экономический эффект от восстановления рельсов наплавкой можно оценить на примере Тындинского отделения. При общем экономическом эффекте в 2006 г около 4-х млн руб, каждый восстановленный наплавкой рельс дает эффект около 3,1 тыс руб.

5. В чем отличия типовых шпал от шпал ШЗ-К?

Шпалы ШЗ-К предназначены для укладки в кривых малых радиусом (менее 350 м). Конструкция шпал ШЗ-К дает возможность плавного отвода ширины колеи. Шпалы для кривых выпускаются с шириной 1530 и 1535 мм, а для переходных кривых от 1522 до 1532 мм с шагом 2 мм. Маркировка ширины колеи на каждой шпале нанесена на верхней поверхности шпалы у торца в виде двух последних цифр, обозначающих ширину колеи. (например «22», «24»). Шпалы ШЗ-К выпускаются Кавказским заводом железобетонных шпал и Горновским заводом спецжелезобетона, заводом на ст.Амур и предназначены для укладки:

· Бесстыкового пути в кривых менее 350 м и с эпюрой до 2200 шт/км;

· В звеньевом пути при грузонапряженности до 5 млн т брутто/км; в том числе на закрестовинных кривых;

· На участках со смешанной решеткой (деревянные и железобетонные шпалы);

На Дальневосточной железной дороге шпалы ШЗ-К хорошо зарекомендовали себя на перевальных участках звеньевого пути в кривых малого радиуса (до 185 м включительно) на Партизанской дистанции пути. Шпалы ШЗ-К обеспечивают стабильность ширины колеи, минимальные отжимы рельсовой нити при проходе грузовых поездов.

6. Сравните достоинства и недостатки скреплений КБ-65 и ЖБР-65?

Скрепление КБ-65 является самым массовым на железных дорогах России. Это скрепление многодетальное. Скорее всего, в ближайшее время укладка пути со скреплением КБ-65 на Дальневосточной железной дороге полностью прекратится. В скреплении КБ подкладка, имеющая две реборды, крепится к шпале двумя закладными болтами, которые вставляются в шпальные отверстия и после поворота на 90° упираются плечикам в закладную шайбу. Под гайкой и шайбой закладного болта устанавливают текстолитовую втулку, обеспечивающую электрическую изоляцию болта от подкладки. Под подкладку укладывается изоляционная резиновая рифлёная прокладка, позволяющая также снизить жёсткость конструкции. Обычно резиновая прокладка имеет толщину 7 мм, в шпале с углублением для подрельсовой площадки -- 14 мм. В отверстия реборд в виде ласточкиного хвоста вставляют клеммные болты, закрепляющие клеммы. Опираясь одной лапкой в подкладку, а другой -- в подошву рельса, клеммы фиксируют рельс на подкладке. Для уменьшения жёсткости и большей стабильности прижатия подошвы рельса к шпале под гайку клеммного болта укладывают двухвитковую шайбу, а под подошву рельса -- прокладки. Положение рельса можно регулировать по высоте до 14 мм укладкой дополнительных прокладок из полиэтилена. Установка пружинной прутковой клеммы типа «Краб» позволяет дополнительно снизить жёсткость конструкции. Основные недостатки скреплений КБ:

· большое число деталей (21 деталь в каждом узле скреплений). На 1 км пути со скреплениями КБ используется около 1600 болтов, содержание которых (очистка от грязи, смазка, подтягивание гаек) требует больших затрат, значительная масса и высокая жесткость.

· затруднено регулирование положения рельсов по высоте, а в кривых участках пути с радиусом менее 600 м не обеспечивается стабильность ширины колеи.

· скрепление КБ требует постоянного обслуживания резьбовых соединений (около 8 тыс. на 1 км), при несоблюдении сроков которого нарушается температурный режим работы бесстыкового пути.

В настоящее время скрепление ЖБР-65 широко применяется на железных дорогах России. В семействе скреплений ЖБР-65 разработаны несколько различных вариантов. Достоинства скреплений ЖБР-65:

· имеет меньше деталей и обладает более упругой клеммой. Упругость скрепления обеспечивается прутковыми клеммами, подрельсовой и нашпальной упругими прокладками.

· скрепление за счет высокой реборды подкладки позволяет регулировать положение рельса по уровню на 15 мм за счет регулировочных подрельсовых подкладок

Недостатком такой конструкции считают:

· наличие резьбовых соединений, что усложняет процесс сборки скрепления (из-за необходимости вручную наживлять гайку на закладной болт).

Размещено на Allbest.ru