Ремонт и техническое обслуживание

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Российские железные дороги, являясь крупнейшей транспортной системой мира, играют ведущую роль в обеспечении грузовых и пассажирских перевозок. Одной из отраслей железнодорожного транспорта, выполняющих бесперебойность перевозочного процесса, наряду с другими отраслями, является вагонное хозяйство. Как самостоятельное хозяйство оно образовалось в 1933г. Сейчас основные фонды этого хозяйства составляют пятую часть основных фондов железнодорожного транспорта, создана мощная материально - техническая база, вагонный парк по своему техническому уровню является одним из лучших в мире. Совершенствуется структура вагонного парка, повысилась надежность вагонов и существенно возросла их грузоподъемность.

Ежегодно на ремонт и техническое обслуживание вагонного парка расходуется значительный объем средств. Вагонное хозяйство непрерывно развивается. Особое внимание уделяется оптимизации межремонтных периодов и сроков службы вагонов, повышению качества ремонтных работ, внедрение новых и совершенствование существующих форм организации производства, созданию поточно-конвейерных линий ремонту вагонов и их отдельных частей. На вагонно-ремонтных предприятиях совершенствуется система планирования и материального стимулирования с широким внедрением научной организации труда, специализации и прогрессивной технологии ремонта на основе широкого использования передовых достижений науки и практики.

На долю вагонного хозяйства приходится около 12% всех эксплуатационных расходов, основная часть расхода металлопроката и других материалов, а численность работников составляет примерно 7 % всего контингента работающих на железнодорожном транспорте.

Назначение вагонного хозяйства состоит в выполнении плановых видов ремонта и технического обслуживания вагонного парка железной дороги и компаний-операторов для соблюдения требований безопасности движения, сохранности перевозимых грузов, а также в создании удобств при перемещении пассажиров. Для этого необходимо постоянно поддерживать грузовые и пассажирские вагоны в работоспособном состоянии, выполнять установленный план ремонта вагонов, при этом рационально использовать имеющиеся технические средства, экономно расходовать потребляемые материалы и запасные части, повышать эффективность работы ремонтно-эксплуатационных подразделений. Обеспечение безопасности движения в поездной и маневровой работе и выполнение графика движения поездов является наиболее сложной и ответственной частью работы вагонного хозяйства. Вагонное хозяйство оснащается средствами механизации технического обслуживания вагонов, техническими средствами диагностики вагонов в поездах, автоматизированными системами управления техническим обслуживанием вагонов.

В условиях дефицита инвестиций, направляемых в развитие вагонного хозяйства, одним из путей решения поставленных вопросов является специализация и концентрация ремонтного производства вагонных депо, осуществление которой должно сочетаться с реформированием вагонного хозяйства.

Вагоноремонтное депо является основным подразделением вагонного хозяйства и предназначено для выполнения деповского ремонта грузовых вагонов с целью поддержания их в исправном состоянии между капитальными ремонтами, текущим ремонтом, техническим обслуживанием грузовых вагонов и, кроме того, для ремонта и комплектации вагонных узлов и деталей.

Деповской ремонт полувагонов производится в соответствии с установленными межремонтными сроками по достижению установленного пробега. Нарастание предельно допускаемых износов должно совпадать с истечением срока периодического ремонта. Работа вагонного депо оценивается числом вагонов, выпущенных из деповского ремонта.

Производственно - хозяйственная деятельность вагонного депо имеет специфические особенности: неоднородность выполняемых ремонтных работ, объем и сложность которых постоянно меняется, не все узлы и детали взаимосвязаны, и поэтому требуется выполнить пригоночные операции; большое количество различных по технологическим признакам работ, требующих разнородной квалификации исполнителей. Все это обусловлено тем, что на железных дорогах эксплуатируется большое число типов вагонов, имеющих различия в конструкции.

Производственная структура вагонного депо сложная, так как работы по демонтажу, ремонту и монтажу узлов и деталей вагонов, а также кузова, рамы вагонов выполняются специализированными участками и отделениями, где имеются разнообразное технологическое оборудование и оснастка. Ремонт узлов и деталей производится в основном по циклу « разборка - дефекация - ремонт - сборка - испытание», поэтому качество выпускаемой продукции зависит от качества выполнения всех промежуточных операций и требует постоянного контроля за ходом производственного процесса.

Многофункциональное и интенсивное использование вагонов железнодорожного транспорта требует их качественного технического обслуживания и ремонта.

Повышение эффективности производства на ремонтных предприятиях зависит, прежде всего, от технического перевооружения, совершенствования организации производства и технологии ремонта вагонов, изготовления запасных частей и замены морально устаревшего станочного парка, компьютеризации производственных процессов.



1. Общая часть

1.1 Назначение и производственная характеристика вагонного депо

Вагонное ремонтное депо предназначено для деповского ремонта грузовых вагонов: универсальных полувагонов всех типов: крытых вагонов для цемента, зерна, минеральных удобрений; универсальных крытых цельнометаллических вагонов; универсальных платформ; платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров и колесной техники; цистерн для перевозки жидких и газообразных грузов.

Под производственной структурой депо понимают состав производственных участков, вспомогательных и обслуживающих подразделений с указанием связей между ними.

Производственная структура вагонного депо определяется составом производственных подразделений, их взаимным расположением, а также формами технологической взаимосвязи. Производственная структура обеспечивает реализацию принципов специализации, пропорциональности и прямой точности.

Состав производственных подразделений определяют типы вагонов, на ремонте которых специализировано депо, а программу - целесообразное разделение производственного процесса на стадии, закрепление за каждым рабочим местом технологических операций.

Основной структурной единицей вагонного депо является производственный участок. Производственным участком называют объединенную по тем или иным признакам группу рабочих мест, выделенную в самостоятельную административную единицу и возглавляемую мастером. В состав производственного участка могут входить несколько отделений. Различают основные, вспомогательные и обслуживающие участки и отделения. На основных участках выполняются производственные операции по ремонту вагонов и его частей. К таким участкам относятся: вагоносборочный, малярный, ремонта тележек и колесных пар, роликовых подшипников, ремонтно-комплектовочный, ремонтно-сборочное, отделение автосцепки, слесарно-механическое, отделение очистки и обмывки, подготовки вагонов к ремонту, по ремонту гидравлических гасителей.

Вагоносборочный участок служит для производства разборочных и ремонтно-сборочных работ на вагоне, которые выполняются в соответствующих отделениях.

Участок ремонта тележек служит для разборки, ремонта и сборки тележек, которые выкатываются из-под вагонов деповского ремонта и поступают с текущего отцепочного ремонта.

Участок ремонта колесных пар служит для обыкновенного и полного освидетельствования колесных пар, т.е. для текущего ремонта без смены элементов, который заключается в выполнении следующих операций:

- обмывки, освидетельствования, дефектоскопии, обточки по кругу катания, обточки и шлифовки шеек, наплавки гребней колес.

Участок ремонта роликовых подшипников предназначен для производства полной и промежуточной ревизии букс с роликовыми подшипниками. Он имеет демонтажное, ремонтное, комплектовочное и монтажное отделения. В демонтажном отделении производится демонтаж буксового узла с колесных пар, подлежащих полному освидетельствованию. В комплектовочном отделении роликовые подшипники осматриваются, обмеряются и проверяются методами неразрушающего деталей подшипников контроля, определяется необходимый ремонт, комплектуются и хранятся.

Отделение автосцепки предназначено для ремонта корпуса автосцепок с механизмом сцепления и поглощающих аппаратов с тяговым хомутом. Здесь организуются поточная линия с нерегламентированным тактом на подвесном конвейере по ремонту корпусов автосцепок, поточная линия по ремонту тяговых хомутов, применяются механизированные стенды для ремонта поглощающих аппаратов, производства наплавочных работ, для обработки наплавленных мест установлены горизонтально-фрезерный и вертикально фрезерный, токарный станки и другое оборудование.

Слесарно-механическое отделение предназначено для обработки отремонтированных деталей вагонов и изделий собственного изготовления для ремонта, сборки и комплектовки отдельных узлов и частей вагонов. В отделении имеются сверлильные, шлифовальные, токарно-винторезные и фрезерные станки, пресс-ножницы для резки профилированного и листового металла, гидравлический пресс для запрессовки втулок и испытания деталей тормозной рычажной передачи, стенд для дефектоскопии деталей.

В отделении очистки и обмывки вагоны очищают от остатков перевозимых грузов и мусора в специальной установке.

Отделение подготовки вагонов к ремонту служит для уравнивания объема работ на вагонах с повышенным износом. Здесь выполняется разборочные, газосварочные работы на раме и кузове вагона.

Ремонтно-сборочное отделение предназначено для производства разборочных и ремонтно-сборочных работ на раме и кузове вагона.

Отделение по ремонту гидравлических гасителей колебаний служит для их очистки, ремонта и ревизии, испытаний, окраски, а также хранения и регенерации рабочей жидкости.

Вспомогательные участки и отделения предназначены для обеспечения работы депо. К вспомогательным участкам относятся: ремонтно-механический, ремонта электросилового оборудования, деревообделочный, а к вспомогательным отделениям - инструментальное и ремонтно-строительное.

Ремонтно-механический участок предназначен для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту технологического и подъемно-транспортного оборудования депо и ПТО.

Участок ремонта электросилового оборудования депо служит для обеспечения бесперебойной работы электрооборудования. Его технического обслуживания и ремонта.

Инструментально-раздаточное отделение служит для хранения, ремонта, учета и выдачи режущего, слесарного, измерительного и другого инструмента, а также для их частичного изготовления.

Ремонтно-строительное отделение обеспечивает ремонт всех зданий и сооружений, ремонтирует строительные детали зданий, а также хозяйственный инвентарь.

К обслуживающим относится ремонтно-хозяйственный участок, который обеспечивает работу котельной, компрессорной станции, трансформаторной подстанции, сетей водоснабжения и канализации, трансформаторного и складского хозяйства, поддержание в чистоте и ремонт спецодежды, текущий ремонт зданий и сооружений депо. Деповской ремонт грузовых вагонов производится согласно указу от 6.12.99 «О совершенствовании системы ремонта и технического обслуживания»:

- после производства деповского ремонта при достижении 100 тыс. км общего пробега, но не позже, чем через 2 года эксплуатации;

- после производства капитального ремонта при достижении 160 тыс. км общего пробега, но не позже, чем через 2 года эксплуатации;

- после постройки и капитального ремонта с продлением срока полезного использования при достижении 210 тыс. км общего пробега, но не позже, чем через 3 года эксплуатации.

Основные задачи вагонного депо:

- обеспечение железной дороги исправным парком грузовых вагонов и рефрижераторных секций, отвечающих требованиям безопасности движения согласно действующим положениям и нормативным документам о плановых видах ремонта, а также сохранности перевозимых грузов;

- развитие, содержание в исправном состоянии и рациональное использование деповских обустройств и оборудования, внедрение новейших достижений науки, техники, передового опыта, максимальное использование производственных мощностей, повышение уровня механизации трудовых процессов;

- содержание в технически исправном состоянии парка пассажирских вагонов, используемых для пригородных перевозок, выполнение установленных видов ремонта и технического обслуживания пассажирских вагонов приписного парка и в проходящих поездах в соответствии с технологическими процессами, правилами ремонта и нормативными требованиями;

- обеспечение безопасности движения поездов, точного выполнения правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, приказов, указаний и инструкций ОАО РЖД, разработка и осуществление мероприятий по предупреждению крушений, аварий и случаев брака в работе;

- осуществление мероприятий по охране природы;

- разработку планов экономического и социального развития предприятия;

- выполнение программы текущего обслуживания и планово- предупредительного ремонта подвижного состава в соответствии с действующими нормативами;

- рациональное расходование материальных и топливно-энергетических ресурсов;

- укрепление государственной и трудовой дисциплины, эффективную кадровую политику, обучение и повышение квалификации кадров;

- организацию труда, заработной платы и социальную защиту работников на основе единой политики, проводимой на железнодорожном транспорте, внедрение отраслевых и межотраслевых норм труда и систем материального стимулирования в зависимости от местных условий, выполнение трудового законодательства;

- улучшение условий труда, предупреждение производственного травматизма, выполнение норм и правил охраны труда, повышение культуры производства.



1.2 Назначение, характеристика и организация работ участка по ремонту тележек грузовых вагонов

В целях улучшения организации ремонта грузовых тележек модели 18-100,более рационального использования средств, выделяемых на ремонт тележек, и повышение качества ремонта производится два вида периодического ремонта: деповской и заводской.

Деповской ремонт грузовых тележек производится на железных дорогах в вагонных депо. Этот вид ремонта предназначен для поддержания тележек в исправном техническом состоянии между заводскими ремонтами. При деповском ремонте производятся все работы, связанные с обеспечением безопасности движения поездов, сохранностью перевозимых грузов. Для вагонных депо этот вид ремонта является основным, обеспечивающим постоянное технически исправное состояние вагонов парка.

Организация ремонта грузовых тележек должна соответствовать современному и перспективному техническому состоянию вагонного парка и обеспечивать:

- постоянную исправность вагонного парка;

- снижение простоя вагонов в неисправном состоянии;

- повышение производительности труда ремонтных бригад;

- снижение себестоимости ремонта тележек.

Для выполнения этих основных задач тележечные участки должны максимально специализироваться и кооперироваться между собой, а также с другими предприятиями железнодорожного транспорта по ремонту и изготовлению отдельных частей и узлов тележек, и производить ремонт их по способу замены неисправных деталей и целых узлов заранее отремонтированными или новыми.

Такая организация работы вагонных депо способствует сокращению номенклатуры ремонтируемых тележек и деталей, повышению уровня организации производственных процессов, широкой механизации работ, специализации рабочих и созданию необходимого оборотного технологического запаса материалов и вагонных деталей.

Деповской ремонт тележек наиболее целесообразно производить поточным методом с передвижением тележек по позициям поточной линии.

В обоих случаях для правильной организации работ в тележечном участке необходимо задание участку устанавливать в соответствии с его производственной мощностью. Для увеличения производственной мощности отделения необходимо также сокращать длину ремонтных стойл путем организации ремонта тележек в тележечных участках, что дает возможность увеличить фронт одновременно ремонтируемых вагонов в сборочном цехе.

1.3 Определение объема ремонтных работ тележечного участка

Согласно задания на проектирование, годовая программа ремонта вагонов составляет 3950 вагонов, количество тележек 7900. Ремонт тележек организован в две смены по два дня с 08⁰⁰ часов до 20⁰⁰ часов. Продолжительность смены 11 часов с перерывом на обед с 12⁰⁰ часов до 13⁰⁰ часов.

Для отдыха работников организованы регламентируемые перерывы: с 09⁴⁵ часов по 10⁰⁰ часов; с 15⁴⁵ часов до 16⁰⁰ часов.

1.4 Определение численности работающих на участке с указанием специальностей и квалификации

Различают списочный и явочный состав рабочих.

Списочный состав характеризует общее число рабочих подразделения, фактически явившихся на работу и отсутствующих по уважительным причинам (по болезни, в служебных командировках, в отпусках и т.д.). Явочный состав - это число рабочих, фактически явившихся на работу. Число производственных рабочих в депо зависит от объема выполняемой работы, трудоемкости работ и фондов рабочего времени. Явочное R_яв число рабочих определяется по формуле:

R_яв= N^д_г Н_т / Ф_яв К_н (1)

Где N^д_г - годовая программа депо;

Н_т - трудоемкость ремонта вагонов в депо, чел./ч;

Ф_яв - годовой фонд рабочего времени явочного рабочего, ч;

К_н - коэффициент выработки норм, равный 1,1.

Трудоемкость ремонта вагонов принимается по расчетным средне- сетевым данным, для тележечного участка по ремонту 4^х-осных полувагонов она равна 3,4 чел/ч.

Согласно объема ремонта явочная численность составит:

R_яв=7600 * 3,4 / 1986 * 1,1=11,8 ? 12 чел.

Списочная численность рассчитывается по формуле:

R_сп= R_яв К_з (2)

Где К_з- коэффициент замещения явочных рабочих, учитывающий законно отсутствующих рабочих.

R_сп =11,8 * 1,12 =13,2 ? 14 чел.

По этим формулам рассчитывают число рабочих как в целом для депо, так и по участкам и отделениям.

В соответствии с выполняемым объёмом работы устанавливается следующая технологическая численность работников участка по ремонту тележек, гарантирующая необходимое количество выполняемых работ и обеспечивающая безопасность труда.

Штатное расписание тележечного участка приведено в таблице 1.



Таблица 1 - Штатное расписание тележечного участка:

Наименование профессии	Количество	Квалификация (разряд)
1	2	2
I Производственные рабочие
Слесарь по ремонту ПС	2	5
Слесарь по ремонту ПС	2	4
Электрогазосварщик	2	5
Машинист моечной установки	2	3
Станочник широкого профиля	2	5
Дефектоскопист	2	4
Крановщик	2	5
Итого:	14
II Цеховой штат (АУР)
Мастер	1	10
Бригадир (освобожденный)	2	7
Итого:	3
III Младший обслуживающий персонал (МОП)
Уборщик	2	2
Итого:	2
Итого по участку:	19

Проектирование узла основано на расчете по детальной программы ремонта, исходя из годовой программы ремонта вагонов по их типам и потребности линии.

Определение программы для нужд депо производим в табличной форме (таблица 2).

Таблица 2 - Расчет поузловой программы ремонта тележек для нужд депо:

Тип вагона	Годовая программа ремонта вагонов	Количество узлов на вагоне	Годовая поузловая программа
Полувагон	3800	2	7600



1.5 Необходимое технологическое оборудование, подъемно- транспортные средства, приспособления и инструменты, применяемые при ремонте тележек

Перечень основного и вспомогательного технологического оборудования приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Основное и вспомогательное технологическое оборудование:

Наименование	Тип	Кол-во	Техническая характеристика
1	2	3	4
Конвейерная линия для ремонта тележек	-	1	N=2,2кВт, Производительность 20 тележек в сутки
1	2	3	4
Акустико-эмиссионная установка	-	1	-
Линия измерения и сортировки пружин	«АЛИСП»	1	ЛИСП 100.00.00 РЭ
БУР	«АЛИСП» (компьютер)	1	ЛИСП 100.00.00 РЭ
Дефектоскоп-градиентометр феррозондовый	ДФ 201.1А	1	МКИЯ.427631.041 ПС
Дефектоскоп вихретоковый	ВД12 НФМ	1	Иа2.778.003 РЭ
Намагничивающее устройство	МСН-10	1	ДФ-201 МКИЯ. 427631.0 04
Электронагреватель заклепок		1	N=40кВт
Гидравлическая пресс-скоба для постановки заклепок	СКБ 15(ТЕХНОС)	2	Р=9атм
Пресс для запрессовки и выпрессовки втулок	ТЛ-044	1	Р=100атм,N=3кВт
Стол для замера пружин		2
Пневматическая машинка	ИП 2204	2	Р=6атм
Кран-укосина, Q=0,25т.	-		Q=0,25тн
Монорельс	-	1	Q=2,5тн
Кран мостовой	-	2	Q=5тн
Приспособление для нагружения тележки	ТЛ-49	1	Р=6стм
Конвейер для триангелей	-	1	Длина 24м, N=3кВт
Стол для разборки и испытания триангелей	-	1	Р=95-100стм, N=3 атм
Приспособление для установки резиновых втулок в подвеску тормозного башмака	-	1	Р=6кВт
Пресс для клеймения подвесок тормозного башмака	-	1	Р=100атм, N=3кВт
Пресс для пружин	ТЛ43	1	-
Приспособление рассверловки	ТЛ 074	1	-
Установка для клепки фрикционных планок боковых рам тележек грузовых вагонов	УКФП-01.00.00.ПС	2	Р=24-26тс

Перечень средств измерений и средств допускового контроля, применяемых при деповском ремонте грузовых вагонов на позиции ремонта тележек в ремонтном вагонном депо. Перечень средств измерений приведен в таблице 4.

Таблица 4 - Средства измерений, применяемые при ремонте тележек:

Наименование	Модель, марка, тип, КД	Назначение
1	2	3
Надрессорная балка
Штанген подпятника	Т 914 06.000 ПКБ ЦВ ТУ 32 ЦВ 2002 95	Предназначен для измерения наружного и внутреннего буртов, износа опорной поверхности подпятника надрессорной балки тележки 18-100. Контроль диаметра подпятника
Шаблон НП	Т 914.05.000 ПКБ ЦВ ТУ 32 ЦВ 2021-95	Предназначен для измерения величины износов опорных наклонных поверхностей надрессорной балки тележки 18-100
Шаблон направляющих буртов	Т 914.007 ПКБ ЦВ ТУ 32 ЦВ 2021-95	Предназначен для контроля расстояния между направляющими буртами надрессорной балки
Лупа ЛАЗ 4	ГОСТ 25706-88	Контроль качества сварных швов
1	2	3
Калибр для контроля конусности 1:12,5 упорной поверхности подпятника надрессорной балки	Т 1352.001 ПКБ ЦВ	Предназначен для контроля конусности 1:12,5 диаметра подпятника надрессорной балки
Штанген - циркуль ШЦ 125 0,1	ГОСТ 166-89	Предназначен для определения износа наружного диаметра внутреннего бурта подпятника. Определения износа отверстия под шкворень. Определения износа поверхностей призм надрессорной балки. Определение износов упорных ребер надрессорной балки. Определение высоты скользунов
Штанген - циркуль ШЦ 250 0,1	ГОСТ 166-89	Предназначен для контроля длины и ширины скользунов
Рулетка измерительная	ГОСТ 7502-98	Предназначена для определения несимметричности направляющих буртов призм (А1-А2)
Ультразвуковой толщиномер УТ-80М		Предназначен для контроля оставшейся толщины плиты подпятника и оставшейся толщины наклонных поверхностей
Твердомер портативный ТЭМП-3		Предназначен для контроля твердости наплавленных поверхностей
Штанген базового размера	Т 914.01 000 ТУ 32 ЦВ 2018-87	Предназначен для контроля расстояния между наружными направляющими буксовых проемов боковой рамы тележки 18-100
Штанген ФП	Т 914.02.000 ПКБ ЦВ ТУ 2019-95	Предназначен для контроля расстояния между фрикционными планками боковой рамы, износа фрикционных планок
Штанген Н	Т 914.03.000 ПКБ ЦВ ТУ 32 ЦВ 2020-95	Предназначен для контроля расстояния внутренней поверхности рессорно-фрикционного проема до наружных поверхностей буксовых проемов (Н1 - Н2)
Шаблон буксового проема	Т 914.009 ТУ 32 ЦВ 2504-2000	Предназначен для контроля ширины буксового проема боковой рамы
Шаблон буксового проема	Т 914.004 ТУ 32 ЦВ 2018-95	Предназначен для контроля ширины направляющих буксового проема
Набор щупов №4	ТУ 2-034-02221197-011-91	Предназначен для контроля прилегания фрикционных планок
Штанген - циркуль ШЦ 125 0,1	ГОСТ 166 89	Предназначен для контроля износа внутреннего диаметра втулок кронштейна
Штанген - циркуль ШЦ 400 0,1	ГОСТ 166-89	Предназначен для контроля наплавленных поверхностей буксового проема, размеров скользунов
Образцы шероховатости Ra 50	ГОСТ 9378-93	Контроль шероховатости привалочных поверхностей для фрикционных планок
Шаблон фрикционного клина	Т 914.09.000 ТУ 32 ЦВ 2430-96	Предназначен для контроля износа наклонной поверхности клина, длины основания клина (полнота клина), угла наклонной поверхности клина
Штанген - циркуль ШЦ 250 0,1	ГОСТ 166-89	Предназначен для контроля износа вертикальной стенки клина, износа упорного ребра клина
Линия измерения и сортировки пружин ЛИСП	ЛИСП 100.00.00 ТУ (Производитель ЗАО НПП «ТОРМО»)	Предназначена для контроля и испытания пружин рессорного подвешивания и комплектования по заданной гибкости
Калибр стакан-пробка	Т 914.22(24).000	Предназначен для контроля внутреннего диаметра наружных пружин и наружного диаметра внутренних пружин
Шаблон R55 Т 1352.002		Контроль радиусного перехода в буксовом проеме
Штанген - глубиномер	ШГ-300-0,1 ГОСТ 25706-83	Предназначен для контроля высоты пружин в свободном состоянии
Шаблон для измерения длины триангеля	Т 258.05.00.000	Предназначен для контроля длины триангеля
Шаблон №1	Т 542.01.000	Предназначен для определения износа поверхности в зоне контакта башмака и подвески
Приспособление для определения положения фрикционного клина	914.18.000 ПКБ ЦВ	Предназначен для контроля завышения фрикционных клиньев относительно базовой поверхности надрессорной балки
Шаблон №2	Т 542.02.000	Предназначен для контроля износов тормозного башмака в местах контакта его с колодкой

1.6 Разработка плана тележечного участка с расстановкой оборудования и рабочих мест

При проектировании производственных помещений, выборе и размещении оборудования должны учитываться требования действующих инструкций по охране труда, производственной санитарии, противопожарной профилактике и производственной эстетике. Размеры помещений, определяемые в основном количеством и объемом выбранного технологического оборудования, его размещением и характером производства, должны соответствовать требованиям санитарных норм. При планировке производственных участков и отделений должны обеспечиваться поточность ремонтных операций, максимальная их механизация и возможность транспортировки. Должны предусматриваться удобные безопасные подходы к оборудованию для осмотра, смазки и ремонта.

Проходы между технологическим оборудованием должны быть не менее 0,8м. Оборудование размещают так, чтобы обеспечивались кратчайшие пути движения ремонтируемых узлов, не допуская их встречных кольцевых перемещений, создающих повышенную опасность. Ширина тележечного участка принимается типовой, кратной (кратность 3м) величине стандартного пролета типового мостового крана. В соответствии с типовыми строительным нормами проектирования, длина помещения участка должна быть кратна стандартному шагу типовых строительных колонн (кратность 6 м). Так как ширина проектируемого участка составляет 12м., а длина 24м., то площадь тележечного участка составит 288м². Высота участка равна 6м. Объем помещений участка будет равен: 1728м³. Участок для ремонта тележек служит для разборки, обмывки, ремонта и сборки тележек.

В нём располагается поточная линия, состоящая из 6-ти позиций: позиции разборки, осмотра, обмера и дефектоскопирования, сварочных работ и сборки. Планировка участка по ремонту тележек выполнена на рисунке 1.

Рисунок 1 - план тележечного участка:



I -позиция предварительного осмотра тележек; II-моечная машина; III-позиция разборки и ремонта деталей рычажной передачи, пружин рессорного комплекта; IV- позиция ремонта боковых рам и надрессорной балки; V-позиция сборки тележки; VI- позиция установки тележки на колесную пару; 1-техноло-гическая тележка; 2-площадка для ремонта и испытания рычажной передачи; 3-пресс для испытания триангелей; 4-устройство для наплавки; 5-стенд для испытания пружин; 6-дефектоскоп вихретоковый ; 7-дефектоскоп феррозондовый; 8- станок сверлильный; 9-станок фрезерный; 10-станок токарный; 11- верстак; 12-кантователь боковины; 13-кантователь надрессорной балки; 14-сварочная кабина; 15-место для хранения запасных частей; 16- кран-балка.

Участок ремонта тележек размещают в непосредственной близости от поточной линии вагоносборочного участка, на которой производят их выкатку и подкатку. На I позиции поточной линии участка ремонта тележек производят осмотр тележек, при котором определяют состояние тележек и объем ремонта. Проверяют разность уровней опорных поверхностей клиньев фрикционных амортизаторов и надрессорной балки. Рабочие поверхности клиньев в процессе эксплуатации изнашиваются, а при просадке пружин опорная поверхность надрессорной балки может опуститься на некоторую величину ниже клина.

Вследствие этого появляется опасность заклинивания пружин, тогда толчки и удары при движении вагона будут жестко передаваться от боковых рам через клин на надрессорную балку, что приведет к повреждению тележки и повышенному износу пути.

По окончании осмотра тележку на специальной технологической тележке 1подают на II позицию - в моечную машину.

После обмывки тележку подают на III позицию, где ее разбирают для ремонта на отдельные узлы. Колесную пару транспортируют на колесно-роликовый участок, где производится разборка буксовых узлов, а затем освидетельствование и ремонт. Детали тормозной рычажной передачи (тяги, рычаги, подвески башмаков) кран-балкой 16 подают в отделение их ремонта 2, триангели подаются на пресс для испытания триангелей 3, где есть необходимая технологическая оснастка, в том числе устройство для наплавки 4. Снятые пружинно-рессорные комплекты перемещают на стенд для испытания пружин 5.

На IV позиции боковую раму с помощью специального устройства раздвигают, надрессорную балку и боковую раму поворачивают кантователем 12, 13 для наружного осмотра и выявления трещин. Затем боковую раму и надрессорную балку подают на участок дефектоскопирования 6, 7, где с применением методов неразрушающего контроля выявляют невидимые трещины, изломы и дефекты литья. Ремонт боковой рамы и надрессорной балки производят с применением сварки в сварочной кабине 14. Механическую обработку наплавленных поверхностей и сварочных швов производят на специализированных станках - фрезерном 9, токарном 10, сверлильном 8 и верстаке 11.

К позиции сборки V подают все отремонтированные или новые (взамен негодных) узлы и детали . После установки рессорных комплектов на них опускают надрессорную балку и собирают детали тормозной рычажной передачи тележки. После этого на позиции VI тележку устанавливают на колесную пару. Как правило, тележки подкатывают под те же вагоны, из-под которых они были выкачены.

1.7 Определение потребности в материалах, запасных частях на заданный объем работ

Ремонт грузовых тележек 18-100 выполняют путем замены неисправных деталей и узлов заранее отремонтированными или новыми, с обеспечением простоя тележки в ремонте не более установленной нормы. Материалы и запасные части, принимаемые при ремонте, должны иметь сертификаты или технические паспорта и соответствовать установленным стандартам, нормам и техническим условиям. Перечень неснижаемого технологического запаса основных деталей тележки 18-100 приведен в таблице 5.

Таблица 5 - Неснижаемый технологический запас деталей:

Наименование деталей	Количество	Стоимость за ед	Общая стоимость
Надрессорная балка	6	23621,8	141730,8
Боковая рама	6	20040,9	120245,4
Триангели в сборке	8	3190,0	25520,0
Башмак тормозной колодки	16	395,20	6323,2
Клин фрикционный	16	342,20	5475,2
Подвеска тормозного башмака	16	511,40	8182,4
Наружная пружина рессорного комплекта	4 компл	896,3	3585,2
Внутренняя пружина рессорного комплекта	4 компл	681,9	2727,6
Планка фрикционная d=10мм	10	155,1	1551,0
Планка фрикционная d=6мм	10	120,60	1206,0
Втулка рычажной передачи	40	193,70	7748,0
Шплинты разные	10 кг	233,0	2330,0
Валик подвески башмака	30	115,10	3453,0
Колпак скользуна	6	308,40	1850,4
Шайбы	20	47,0	940,0
Вертикальный рычаг ТРП	8	987,50	7900,0
Распорная тяга ТРП	8	1157,70	9261,6
Итого:			350029,8



2. Индивидуальная часть

2.1 Назначение, особенности конструкции и условия работы тележки модели 18-100

Основной тип двухосной тележки грузовых вагонов - тележка модели 18-100. Эта тележка подкатывается под все грузовые четырехосные магистраль-ные вагоны, кроме изотермических, с осевыми нагрузками до 230 кН (23,5 тс) и скоростями движения до 120 км/ч. Основные технические характеристики тележки приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Основные характеристики тележки:

Наименование показателей	Размеры
	ЦНИИ-Х3 модель 18-100
1	2
База тележки, мм	1850
Статический прогиб под весом брутто, мм	48
Статический прогиб под тарой, мм	9.0
Конструкционная скорость движения, км/ч	120
Рессорный комплект	Фрикционно-пружинный
Высота пружин рессорного комплекта в свободном состоянии, мм	249
Средний диаметр наружной пружины, мм Средний диаметр внутренней пружины, мм	1702.5 1111.5
Диаметр прутка: наружный, мм внутренний, мм	30 19/21*
Рабочая нагрузка, кгс, наружная/внутренняя	1900/800
Число витков пружин: наружной/внутренней: полное рабочее	5/5/ 4.0/
Нагрузка при полном сжатии, кг, не более: наружная/внутренняя	3749/1460
Вес пружины, кг, не менее: наружной внутренней	14.8 5.8/7.05*
Рама тележки	без связевая
Расстояние от головки рельса до опорной поверхности подпятника в свободном состоянии, мм	806
Габаритные размеры тележек, мм: Длина Ширина	2863 2590
Тип оси	РУ1, РУ1Ш
Масса тележки, т	4.8/4.7*

Примечание: * - выпуск после 1989 года.

До 1972 г. тележка имела наименование ЦНИИ-ХЗ (ЦНИИ - прежнее название ВНИИЖТа, разработавшего конструкцию, X - первая буква фамилии автора - Ханина, 3 - третий вариант). Тележка (рисунок 2 ) состоит из двух колесных пар 1, четырех букс 5, двух литых боковых рам 2, двух комплектов центрального рессорного подвешивания 3, литой надрессорной балки 4 и тормозной рычажной передачи 6. Тормоз тележки - колодочный с односторонним нажатием колодок. Связь рамы с буксами - непосредственная челюстная, опора кузова на тележку через подпятник 7 надрессорной балки, а при наклоне кузова - дополнительно через скользуны 8. Тележка допускает осевую нагрузку до 230 кН (23,5 тс) при скорости движения 120 км/ч и 235 кН (24 тс) при скорости 100 км/ч.

Рисунок 2 - Тележка модели 18-100:

Недостатки тележки:

К недостаткам рессорного подвешивания относятся большая жесткость пружин для порожнего или мало загруженного режима работы вагона, а также большие силы трения покоя, низкая стабильность и недостаточная горизонтальная демпфирующая способность гасителей колебаний. Большие силы трения покоя клиновых фрикционных гасителей колебаний приводят к тому, что рессорные комплекты практически не работают при скорости движения до 60-70 км/ч. Поэтому почти во всем диапазоне эксплуатационных скоростей грузовых вагонов рессорное подвешивание выключено и вагон представляет собой одну необрессоренную массу. Низкая стабильность работы гасителя приводит либо к завышению, либо к занижению сил трения против расчетной. Недостатком тележки является также то, что боковые рамы нежестко связаны между собой надрессорной балкой и рессорными комплектами. Поэтому в ней возникают продольные забегания рам относительно друг друга, достигающие 15-20 мм. Величина их обусловлена зазорами в буксах и величиной горизонтальной деформации пружин. Такая конструкция рам вызывает также маятниковые колебания их относительно собственных продольных осей. В результате забегания рам возрастает интенсивность виляния тележки, что ухудшает плавность хода вагона. Маятниковые колебания рам приводят к перекосам подшипников, неравномерной передаче нагрузок на его элементы и снижению срока службы буксовых узлов.

Боковая рама (рисунок 3) отлита из низколегированной марганцовисто-ванадиевой стали марки 20ГФЛ, имеющей следующий химический состав: углерода 0,17- 0,25%; марганца 1,2 - 1,5%; кремния 0,2 - 0,5%, ванадия 0,06 - 0,13%; хрома не более 0,3%, никеля, меди, серы и фосфора - не более 0,04% каждого. Эта сталь обладает временным сопротивлением 539 МПа, пределом текучести - 392 МПа, относительным удлинением не менее 18%, относительным сужением не менее 25% и ударной вязкостью 490 кДж/м² при температуре +20°С и 245 кДж/м² при температуре - 60°С. Долговечность деталей из этой стали в 2 раза выше, чем из ранее применявшейся углеродистой стали. Боковая рама предназначена для размещения рессорного комплекта, восприятия от него нагрузок и передачи их на колесные пары. Рама состоит из горизонтальных и наклонных поясов, а также колонок. В середине рамы имеется проем для центрального рессорного подвешивания, а по концам - буксовые проемы. Сечения наклонных поясов и вертикальных колонок корытообразной формы. Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение.

Рисунок 3 - Боковая рама тележки модели 18-100:

По бокам среднего проема расположены направляющие А, ограничивающие поперечные перемещения фрикционных клиньев, а внизу имеется опорная поверхность с бонками и буртами 7 для размещения и фиксирования пружин рессорного комплекта. С внутренней стороны этой поверхности имеются полки 9, являющиеся опорами для наконечников и удержания триангеля в случае обрыва подвесок. В местах расположения фрикционных клиньев в каждой колонке 5 рамы приклепано по одной планке 8. На верхнем поясе боковой рамы расположены кронштейны 4 для крепления подвесок тормозных башмаков. Буксовые проемы имеют в верхней части кольцевые приливы 2, которыми рама опирается на буксы, а по бокам - челюсти 1.

На внутренней стороне верхнего пояса (с 1984 г.) или внутренней стороне наклонного пояса рамы (до 1983 г.) отлиты пять шишек 3, которые служат для подбора боковых рам при сборке тележек. Подбор производят по числу оставленных (несрубленных) шишек, соответствующему определенному размеру А между наружными челюстями буксовых проемов. Это обеспечивает соблюдение параллельности осей колесных пар. Размер А имеет шесть градаций: № 0 - № 5. Если все шишки срублены, то рама имеет градацию № 0 с размером между наружными челюстями 2181±1 мм, при одной несрубленной шишке - градацию № 1 с размером 2183±1 мм и т.д., увеличиваясь на 2 мм.

При окончательной приемке боковых рам их сортируют по базовому размеру между внешними направляющими буксовых проемов (2185_-5⁺⁷ мм) на шесть групп с интервалом 2 мм.

Число шишечек 0 1 2 3 4 5

Базовый размер, мм (_-⁺1) 2181 2183 2185 2187 2189 2191

Надрессорная балка (рисунок 4 а) отлита из стали 20ГЛ или 20ПФЛ в виде бруса равного сопротивления изгибу замкнутого коробчатого сечения. Она имеет подпятник 1, полку 7 для крепления кронштейна 2 мертвой точки рычажной передачи тормоза, опоры 3 для скользунов, выемки (гнезда) Б для размещения фрикционных клиньев, бурты 5, ограничивающие смещение внутренних пружин рессорного комплекта, и выступы 4, удерживающие наружные пружины от смещения при движении тележки. На подпятник 1 опирается пятник кузова, через центры которых проходит шкворень. Опорой для шкворня является поддон 11, который располагается под подпятником посередине надрессорной балки.

Шкворень служит осью вращения тележки относительно кузова, а также передает тяговые и тормозные силы от тележки кузову и обратно. Боковые перемещения надрессорной балки амортизируются поперечной упругостью пружин, на которые она опирается.

Скользун тележки (рисунок 4б) - боковая опора кузова - состоит из опоры 3, отлитой заодно с надрессорной балкой, колпака 8, надетого на опору, прокладок 9 для регулировки зазоров между скользунами рамы вагона и тележки, болта 10, предохраняющего колпак от падения. Зазор между скользунами для основных типов четырехосных вагонов должен быть в пределах 6-16 мм.

Рисунок 4 - Надрессорная балка и скользун тележки модели 18-100:

а - надрессорная балка; б - скользун.

Рессорное подвешивание состоит из двух комплектов, размещенных в рессорных проемах левой и правой боковых рам. В каждый комплект (рисунок 5 а) входит пять, шесть или семь двухрядных цилиндрических пружин 2 и 3 и два клиновых 1 фрикционных гасителя колебаний. Каждая двухрядная пружина состоит из наружной и внутренней пружин, имеющих разную навивку - правую и левую соответственно. Количество двухрядных пружин в комплекте зависит от грузоподъемности вагона. Пять пружин ставят в тележки, подкатываемые под кузова вагонов грузоподъемностью до 50 т, шесть - до 60 т и семь - более 60 т. В связи с этим и расположение пружин в комплекте будет разное (рисунок 5 б, в, г). Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний. Снизу клинья имеют кольцевые выступы, не допускающие смещения их относительно пружин в горизонтальной плоскости, а верхней своей частью входят в направляющие надрессорной балки. Клинья отливают из стали 20Л. Пружины изготавливают из стали 55С2, а фрикционные планки - из стали марок 45 ЗОХГСА или 40Х. Статический прогиб рессорного подвешивания от тары - 8 мм, от массы брутто - 46-50 мм. Коэффициент относительного трения гасителя колебаний - 0,08-0,10.

Рисунок 5- Рессорный комплект тележки модели 18-100:

а - общий вид; б, в, г - схемы установки семи, шести и пяти двухрядных пружин соответственно.

2.2 Установление неисправностей, причин их возникновения и способы устранения

Для обеспечения безопасности движения и повышения эксплуатационной надежности подвижного состава необходимо не просто устранять причины нарушений, но и создавать эффективную систему их предупреждения. Подобный подход необходим для создания эффективных управленческих инструментов и механизмов, которые позволят своевременно принять меры по выявлению возможных рисков и воздействовать на них до наступления отказа.

В период с 2007 г. по настоящее время на сети дорог произошло более 70 случаев изломов боковых рам тележек, повлекших за собой сходы с рельсов подвижного состава, и эта цифра продолжает расти. Ущербы от изломов боковых рам уже в текущем году составили несколько десятков миллионов рублей. Анализ выявляет устойчивую тенденцию к росту количества изломов боковых рам в последние пять лет. По причине прямой угрозы безопасности движения такая ситуация не может не волновать. Главной причиной подобных случаев стало несовершенство технологии изготовления деталей и, как следствие, их низкое качество, в результате чего возникла серьезная угроза безопасности движения поездов. Несовершенство технологии изготовления проявляется в многочисленных литейных дефектах, которые образуются из-за неудовлетворительного отвода образующихся газов, неравномерного остывания и кристаллизации металла, недостаточной прочности формовочного материала и отсутствия необходимой податливости литейных форм. Решение проблемы усталостной прочности металла является важнейшей задачей повышения надежности и долговечности литых деталей грузовых вагонов, в том числе боковой рамы - одного из основных элементов тележки. Факторами, значительно снижающими сопротивление усталостной трещины как при проведении испытаний, так и в эксплуатации боковых рам, могут быть амплитуда и схема циклического нагружения, особенности конструкции и геометрическая точность деталей, различие толщины стенок в сечении, а также наличие литейных дефектов, острых кромок сопряжения поверхностей и др.

В Научно-испытательном центре ОАО «ВНИИЖТа» проведены испытания на усталость боковых рам, в ходе которых исследованы зависимости между различием толщины стенок и равнопрочностью детали. Таким образом, определена зона наибольшего ослабления боковой рамы № 00026 и наиболее опасный переход участков, находящиеся в полуформе низа, где и существует максимальная вероятность возникновения усталостной трещины. В ходе испытаний усталостная трещина зафиксирована в предполагаемой зоне ослабления; у ограничивающего ребра опорной площадки по углу рессорного проема (указано стрелкой на рисунке 6) со стороны кронштейнов.

На фотографии излома боковой рамы (рисунок7) очаг зарождения усталостной трещины - горячая трещина длиной 12,5мм и глубиной до 1 мм в канавке у ограничивающего ребра. Зарождение усталостной трещины происходило с поверхности детали, а ее развитие - в направлении, указанном стрелками. На рисунке 8 представлен участок детали появления усталостной трещины (указана стрелкой): нижний пояс боковой рамы. На фотографии излома детали (рисунок 9) указаны стрелками очаги зарождения усталостной трещины - газовые свищи.

Рисунок 6 - Усталостная трещина на боковой раме № 00026:

Рис. 7- Очаг зарождения усталостной трещины в изломе боковой рамы:

Рисунок 8 - Усталостная трещина на боковой раме:

Рис. 9 - Очаг зарождения усталостной трещины в изломе боковой рамы:



Таким образом, применение нового подхода для оценки равнопрочности, а значит, и эксплуатационной надежности боковой рамы по критерию «усталостная прочность», позволит оперативно корректировать отклонения в технологическом процессе изготовления рамы.

Трещины и изломы боковых рам и надрессорных балок возникают из-за значительных динамических нагрузок, скрытых дефектов в литье, усталостных явлений металла, из-за наличия на поверхности деталей забоин и ожогов от электросварки, которые являются концентраторами напряжений. Особенно сложны условия эксплуатации боковых рам, являющихся необрессоренными деталями.

Причинами изломов является развитие старых трещин, наличие литейных дефектов, не выявленных при изготовлении и плановых видах ремонта вагонов. Проведенный анализ показывает, что чаще всего трещины возникают в невидимой для осмотра зоне (опорные поверхности подпятника, наклонные опорные поверхности надрессорного бруса, опорные поверхности боковых рам), но при своем развитии они всегда выходят в видимую для осмотра зону.

Признаками наличия трещин являются скопление валика пыли летом (в трещину забивается пыль, к которой прилипают следующие слои), скопление инея зимой (те же причины). В месте образования свежей трещины всегда тень, что хорошо видно при их освещении фонарем в темное время суток. Во всех, вызывающих сомнение случаях образования трещин, вагоны следует отцеплять в ремонт для их более тщательного обследования с использованием методов неразрушающего контроля.

Проведенный анализ показывает, что чаще других разрушаются боковые рамы и надрессорные балки со сроком службы 25 и более лет, поэтому при осмотре таким деталям следует уделять повышенное внимание. Анализ отцепок вагонов в текущий неплановый ремонт показывает, что около 12 % вагонов поступают с отказами сборочных единиц тележек. Нагрузки, действующие на тележки, носят случайный характер и зависят от полезной нагрузки, скорости движения, состояния пути и ряда других факторов. Поэтому и отказы также носят случайный характер.

Все дефекты боковых рам тележек можно разбить на две основные группы: дефекты усталостного происхождения и износы трущихся поверхностей. Характерное расположение всех этих дефектов представлено на рисунке 10. Продольные трещины 3 в зонах сопряжения надбуксовой полки с вертикальной стенкой двутавра образуются в основном из-за наличия скрытых дефектов литейного происхождения - рыхлот усадочных раковин.

Трещины 2, 4, 7 носят усталостный характер. Трещины 2 зарождаются в углах буксового проема. Причем, если на внешний угол приходится 46 % всех усталостных разрушений, то на внутренний угол буксового проема приходится уже 34 % всех трещин по раме. Любой угол является зоной ко...