Расчет щебнеочистительной машины

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

В г.Кропоткине

(Филиал РГУПС в г.Кропоткине СПО)

ОТДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ОТЧЕТ

По технологической практике по профилю специальности

Специальности 190629 Техническая эксплуатация подвижного состава

железных дорог

Выполнил студент

группы ПМ-4-1. Чепенко К.А.

Проверил руководитель практики

С.Ф. Огурцов

2014

Оглавление

Введение

1. Технические характеристики щебнеочистительной машины -RM-80

2. Причины возникновения отказов

3. Расчёт барового выгребного устройства

4. Расчет виброгрохота

5. Определение стоимости машиносмены

6. Основные требования по технике безопасности при обслуживании щебнеочистительных машин

Используемая литература

Введение

Путевые машины предназначены для ремонта и содержания эксплуатируемых и для строительства новых железных дорог. П. м. выполняются в основном на ж.-д., а также на гусеничном и комбинированном (рельсово-пневмоколёсном) ходу. П. м. осуществляют все работы технологического цикла. Для ремонта и содержания земляного полотна служат путевые стругии путеуборочные машины. Балластировку пути выполняют электробалластёры, тракторные дозировщики, С помощью машин этой группы производят подъёмку и сдвижку рельсо-шпальной решётки, а также подачу балласта и его укладку в путь слоем заданной толщины. Для очистки щебёночного балласта от засорителей и мелких фракций служат щебнеочистительные машины и снятие рельсо-шпальной решётки при ремонте и строительстве пути ведут с помощью путеукладчиков на рельсовом ходу, используемых на эксплуатируемых линиях; тракторных путеукладчиков, применяемых при строительстве новых железных дорог, и рельсоукладчиков (при сплошной смене рельсов).

Сборку и разборку звеньев рельсо-шпальной решётки производят звеносборочные машины и звеноразборочные машины уплотнения балласта под рельсо-шпальной решёткой и выправки пути применяют шпалоподбивочные машины. Уплотнители шагающего типа работают при снятой решётке. Выправочно-подбивочно-отделочные машины выполняют комплекс работ по выправке пути в поперечной и продольной плоскостях и в плане, уплотнение всего объёма балластной призмы и отделку её откосов. Перевозят рабочих к месту работ обычно на дрезинах, которые используют и для транспортирования материалов наряду с хоппер-дозаторами. Состояние ж.-д. пути проверяют путеизмерителями, определяющими положение пути, а также дефектоскопными вагонами и тележками для обнаружения дефектов в рельсах. К П. м. относятся оборудование для сварки рельсов в длинные плети, укладываемые на бесстыковом пути, -- рельсосварочные машины для шлифовки швов и выправки рельсов, а также машины для очистки путей от снега -- снегоочистители, пневмообдуватели, выдувающие снег из стрелок, и газовые и электрические обогреватели, испаряющие снег со стрелочных переводов. Кроме того, при выполнении путевых работ используют подъёмные краны, бульдозеры, ленточные конвейеры.

Большинство П. м., работающих при закрытом для движения поездов ж.-д. перегоне, -- несъёмные машины тяжёлого типа. Для выполнения работ небольшого объёма применяют П. м. лёгкого типа, которые используют в интервалах между поездами и снимают с пути на обочину при подходе поезда. К ним относятся: путеподъёмники, мотодрезины, путеизмерительные и дефектоскопные тележки, а также механизированный путевой инструмент (рельсорезные, рельсосверлильные, рельсошлифовальные станки, шурупогайковёрты, разгонщики и т.п.).

Для зарубежных железных дорог с низкой интенсивностью движения характерно применение П. м. лёгких и мобильных, но менее производительных, чем сов. машины. Большая грузонапряженность железных дорог России требует минимального времени для закрытия перегона при ремонте пути.

Дальнейшее развитие П. м. предусматривает завершение комплексной механизации путевых работ, повышение надёжности, снижение стоимости, металло- и энергоёмкости, унификацию узлов и деталей. Важное направление -- применение средств контроля за работой машин, систем автоматического управления, совершенствование существующих и разработка новых приборов контроля рельсового пути. Особое внимание обращается на создание средств защиты обслуживающего персонала от пыли, шума и вибрации. При проектировании П. м. лёгкого типа и механизированного инструмента основной задачей является снижение массы путём применения лёгких материалов и улучшения конструкций.

щебнеочистительный выгребной машиносмена

1. Технические характеристики щебнеочистительной машины -RM-80

В процессе эксплуатации щебень, лежащий в пути, загрязняется. Часть загрязнений появляется за счет истирания и разрушения самого щебня от динамического воздействия поездов, подбивания щебня под шпалы при ремонте пути и атмосферных воздействии. Большая часть попадает извне вследствие просыпания частиц руды, каменного угля, торфа и т. п. с проходящих поездов. В связи с этим фильтрующая способность щебеночного основания ухудшается, влага задерживается загрязнениями, после дождей местами происходит разжижение щебеночного основания, появляются выплески, зимой --пучины.

С ростом загрязненности щебеночного слоя прогрессируют расстройства пути, что вызывает повышенные расходы на текущее содержание и ремонт для обеспечения безопасности движения поездов. Восстановление фильтрующей способности и устойчивости щебеночного основания достигается периодической полной или частичной очисткой его от загрязнений и пополнением убыли чистым щебнем.

Привод отдельных установок силового агрегата (гидронасосов, компрессора и т.л.) осуществляется посредством распределительных механизмов от двух разделно установленных дизельных двигателей мощностью по 333 кВт каждый при 2150 об/мин. Силовая установка, смонтированная в передней комбинированной кабине 4 управления, осуществляет привод выгребного устройства б, системы ленточных конвейеров 7, 8, а также трансмиссии ходовых частей при движении машины в транспортном и рабочем режимах. Силовая установка, размещенная в хвостовой кабине, приводит в действие грохот 5, а во время транспортных перемещений -- трансмиссию задней ходовой тележки. Выгребное устройство 6 принципиально выполнено с наклонным желобом, смонтированным на вертикальных наклонных стойках и вырезает щебень с поднятием рельсошпальной решетки. Поперечная подпутная балка длиной 4000 мм для увеличения ширины вырезки щебня может удлиняться в обе стороны от оси пути за счет установки двух дополнительных элементов длиной по 500 мм каждый. Скребковая цепь имеет гребные скребки высотой по 250 мм с четырьмя съемными зубьями. Скорости движения тяговой цепи регулируется в диапазоне 2,4--4,0 м/сек. Перемещение горизонтальной плоскости, подъем и опускание выгребного

устройства, а также зарядка поперечной подпутной балки осуществляются гидроцилиндрами. Мощность гидродвигателя привода выгребной цепи 255 кВт.

Щебнеочистительная машина RМ-80 UHR

При работе машины лопатки скребковой цепи вырезают и перемещают щебень по наклонному желобу вверх. В верхней точке желоба выгружается па плоский свободнокачающийся виброгрохот 5 с тремя рядами сит общей площадью 30 м². Верхний ярус имеет ячейки размером 80, средний 55 и нижний 36 мм. Гидравлически управляемые заслонки управляют движением щебня на отдельных ситах. Гидравлическая система виброгрохота обеспечивает его горизонтальное положение при работе в кривых с максимальным возвышением наружного рельса до 150 мм. Выпускные воронки на обеих сторонах виброгрохота 5 отводят избыток щебня на откосы пути, а гидроуправляемые заслонки, смонтированные на каждом ярусе сит, обратно подают щебень на сита во время перерыва в работе. Максимальная производительность виброгрохота 800 м³/ч.

Очищенный щебень гидравлически регулируемыми заслонками либо отсыпается в путь, либо на поворотные транспортеры для складирования на откосах земляного полотна, либо в два бункера -- накопителя общей вместимостью около 2,4 м³. Специальные плужные устройства, смонтированные непосредственно за балластораспределительными механизмами, удаляют щебень с рельсов, рельсовых скреплений и верхних постелей шпал. Отходы очистки, проходя через сетки виброгрохота, попадают на нижнюю ветвь горизонтально-наклонного конвейера 7. далее отходы очистки поступают к загрузочной воронке выбросного конвейера 8, который удаляет их за пределы пути, или грузятся в специальный подвижной состав. Выбросной транспортер имеет возможность поворота на 70⁰ в обе стороны от оси пути. Конструкции RМ-80 применено подьемно-рихтовочное устройство 10 с величиной подъемки рельсошпальной решетки до 250 мм и величиной сдвижки пути в плане 200 мм, а также планировочное цепное устройство 9 с гидроприводом.

При движении машины в рабочем, транспортном режимах привод ходовых частей гидромеханический, приводными являются все оси обеих ходовых тележек. Сила тяги на ободе колеса при трогании с места составляет 70 тс, а при движении в транспортном режиме -- 18 тс. При этом максимальная скорость передвижения как своим ходом, так и в составе поезда равна 60 км/ч. Рабочая скорость движения изменяется бесступенчато в пределах от О до 2000 м/ч.

Отличительной особенностью щебнеочистительной машины модели RМ-80 UHR является применение измерительных устройств, контролирующих глубину вырезки щебня по отношению к уровню загрязненного балластного слоя, взаимное положение рельсовых нитей в продольном профиле, величину балластного слоя под планировочным устройством, а также разность высот пути до и после очистки балластного слоя.

Базой измерения являются два троса, натянутые по одному над каждой рельсовой ниткой пути, между передней и задней осями. Расстояние между измерительными точками -- 25,0 м.

Взаимное положение рельсовых нитей в поперечном профиле определяется электронным маятниковым уровнем, который автоматически регулирует взаимное положение передних концов обоих базовых тросов, так что их высота над уровнем головки рельса всегда соответствует заданной величине, при этом в качестве ведущего рельса используется внутренняя рельсовая нить неочищенного пути. Постоянный контроль за положением очищенного балластного слоя и рельсовой колеи осуществляется с помощью двух многоканальных самописцев.

Щебнеочистительная машина модели RМ-80 UHR имеет следующие габаритные размеры: длину 31800, ширину -- 3960 и высоту -- 4250 мм. Расстояние между шкворнями ходовых тележек равно 23000 мм, общая база машины -- 28800 мм. Масса машины --96 т.

2. Причины возникновения отказов

Анализ отказов сетчатых лент показал, что их можно разделить на два характерных вида. К первому виду относятся редко возникающие (до 5...7 % от общего количества) внезапные отказы - разрыв цепей из-за соскакивания пластин наружных звеньев и разрыв металлических сеток. Эти отказы вызваны не износными или усталостными причинами, а некачественным изготовлением втулочно-роликовых цепей, либо попаданием в центробежный грохот при очистке балласта инородных тел (рельсовых башмаков, накладок, противоугонов и т.п.).

Ко второму, основному виду, относятся постепенные отказы сетчатых лент, обусловленные наступлением их предельного (неработоспособного) состояния из-за накопления повреждений и отказов составных элементов.

В абсолютном большинстве случаев (до 90 %) главной причиной выхода из строя лент является разрушение роликов - ответственных деталей шарниров цепей. Свободно надетые на втулки, они предназначены для уменьшения износа зубьев звездочек за счет преобразована трения скольжения при перемещении шарниров по рабочей поверхности зубьев в трение качения. Отказавшие ролики ке подлежат восстановлению. Их разрушение приводит к увеличению неравномерности движения сетчатых лент, росту динамических нагрузок в грохоте и интенсивности изнашивания зубьев звездочек, вызывает опасность сдвига пластин внутренних звеньев и, как следствие,заклинивание цепи не звездочках, ее соскакивание или разрыв. Следы разрушений в виде трещин наблюдаются и на наружной поверхности отдельных втулок шарниров цепей.

К характерным частичным отказам сетчатых лент относятся также растрескивание сварных швов в местах крепления пластин к скобам, а скоб - к звеньям втулочно-роликовых цепей и раскалывание прутков металлических сеток. Причиной разрушения сварных швов являются удары о подъемную раму вращающихся лент, вызванные их неправильной регулировкой или погрешностями, допущенными при монтаже щебнеочистительных устройств. Хрупкое раскалывание прутков обусловлено технологическими дефектами при автоматической наплавке упоров по концам прутков (вследствие перекалки последних). При своевременном обнаружении данные отказы легко устраняются путем производства ремонтных сварочных работ на базах ПМС и ресурс сетчатых лент, как правило, не лимитируют.

Разрушение роликов происходит под действием циклических нагрузок, возникающих при зацеплении шарниров цепей с зубьями звездочек. Сначала на их поверхности образуются трещины, которые, разрастаясь со временем, приводят к выкрашиванию металла по всей толщине стенки и полному разрушению роликов (рис.1.2).

Трещины на наружной поверхности втулок наблюдались лишь при отсутствии на них роликов. Это позволяет сделать вывод о том, что повреждение втулок, как и сдвиг пластин, является следствием разрушения роликов.

Характер геометрической модели свидетельствует о том, что при заданной полезной нагрузке на долговечность втулочно-роликовых цепей сетчатой ленты решающее влияние оказывает ее скорость, определяющая качество очистки щебня. С увеличением скорости ленты показатель длговечности уменьшается: при малых скоростях - более интенсивно, при больших скоростях - менее интенсивно. С ростом усилия натяжения холостой ветви показатель долго-г вечности уменьшается незначительно, практически по линейному закону. Выводы 1. В результате реализации на физической модели двухфак торного эксперимента установлены законы влияния режимов эксплу атации центробежного грохота ЩОУ - скорости ленты / и натяже ния холостой ветви гх - на нормальные нагрузки на зубьях веду щей звездочки N и коэффициент динамичности кд грохота в ведущей ветви. 2.

Наибольшее влияние на нагрузки N оказывает натяжение г (рис. 3.3), с ростом которого N линейно увеличиваются. Наибольшее влияние на коэффициент динамичности к Э оказывает скорость ленты V (рис. 3.4), с изменением которой к% изменяется по закону квадратичной пораболы, достигая минимума при Уц - 5,7 м/с. 3. Области рациональных значений режимов эксплуатации для нагрузок на зубьях и коэффициента динамичности не совпадают: имеют наименьшие значения при максимальной скорости ленты и минимальном натяжении холостой ветви; - щ имеет минимальные значения при скорости ленты VH = 5,7м/с и максимальном натяжении холостой ветви. 4. На основании оперативного метода получена функциональная зависимость между показателем долговечности цепной передачи грохота А и варьируемыми факторами Xj и Х, анализ которой показал, что существенно увеличить ресурс сетчатых лент без огра-ничения их скорости и , следовательно, ухудшения качества очистки щебня не представляется возможным. Решение проблемы на стадии эксплуатации машин заключается прежде всего в снижении уровня динамических нагрузок в центробежном грохоте ( Кэ достигает 1,43), оказывающих значительное влияние на сопротивление роликов цепи усталостному разрушению. В настоящее время разработка методов борьбы с динамическими нагрузками в механических системах производится по трем основным направлениям /14,18,119/ :

1) уравновешивание возмущений - сводится к разработке мероприятий, направленных на уменьшение амплитуд возмущающих сил;

2) отфгойка системы от резонанса - заключается в изменении соотношений между частотами собственных колебаний системы и частотами действующих возмущений;

3) увеличение затуханий в системе - производится путем введения дополнительных сопротивлений.

Для выяснения причин возникновения высоких динамических нагрузок в центробежном грохоте ЩОУ и определения методов борьбы с ними необходимо провести анализ динамических явлений в исследуемой системе. Известно /22,70/, что наибольшее влияние на работоспособность втулочно-роликовых цепей оказывают динамические нагрузки, возникающие в ведущем участке цепного контура, при этом их величина и характер во многом зависят от жесткости и натяжения холостой ветви. Поэтому ограничимся лишь исследованием ведущего и холостого участков центробежного грохота ЩОУ. Источниками вынужденных колебаний сетчатой ленты и звездочек являются как внешние, так и внутренние возмущения. Внешние возмущения оказывают существенное воздействие на цепную передачу грохота в основном только при его запуске и остановке. При уста новившемся же режиме работы постоянными источниками колебаний являются внутренние возмущения, обусловленные кинематикой цепного зацепления (полигональным эффектом), технологическими погрешностями (эксцентриситетами звездочек) и износом цепей (разно-размерностью шагов звеньев и связанной с ней накопленной погрешностью длины ветвей).

3. Расчёт барового выгребного устройства

В современных отечественных щебнеочистительных машинах в основном применяется цепной скребковый (рис. 2) или роторный рабочие органы.

Для вырезки загрязненного щебня из пути в щебнеочистительных машинах используют баровое выгребное устройство, выполненное в виде цепного скребкового рабочего органа (в машинах типа РМ-80, РМ-76, СЧ-600, СЧ-б01, СЧУ-800, ЩОМ-6Б и др.), роторный рабочий орган (УМ, УМС, ЩОМ-6Р и др.), подрезные ножи с подгребными крыльями в комбинации с роторным рабочим органом (ЩОМ-4, щОМ-4М) или без него (ЩОМ-ДО, ЩОМ-д, БМС), роторные рабочие органы в комбинации с баровым рабочим органом, вырезающим щебень из-под путевой решетки (машины фирмы “KERBOY” США) и др.



Цепной скребковый рабочий орган 1 - рельсошпальная решетка; 2, 9 - подгребные крылья; 3 - ленточный конвейер подачи загрязненного щебня; 4, 8 - правый и левый желоба; 5 - разгрузочная воронка; 6 - привод рабочего органа; 7 - приводная звездочка; 10 - сменная поперечная балка; 11 - скребковая цепь.

Cкребковая цепь (рис. 3) выгребного устройства состоит из тяговой цепи 1, с закрепленными на ней посредством шкворней 2 скребками 3, оборудованными съемными зубьями 4. Привод скребковой цепи осуществляется от двух электродвигателей переменного тока мощностью по 75 или по 90 кВт.

Устройство для рыхления балласта 10 (рис. 2) предназначено для рыхления балласта в шпальных ящиках, впереди работающего выгребного устройства. Устройство применяется при сильно уплотненном и загрязненном балласте, если балласт, находящийся в шпальном ящике, образуя корку, не проваливается вниз и остается неочищенным после прохода машины.

Цепной скребковый рабочий орган выполняет функции режущего устройства и скребкового транспортера, перемещающего вырезанный из пути загрязненный щебень к месту разгрузки.

Перерабатывающая способность цепного скребкового рабочего органа, м³/с, ограничена допустимой скоростью V2 тяговой цепи и определяется

(1)

где F_ck--площадь скребка, м²

К4--коэффициент заполнения межскребкового пространства (К4 = 0,8-- 0,85) [29];

V2--скорость тяговой цепи, м/с.

Определяем площадь скребка, выраженную из формулы (1)

F_cк = ; (2)

F_cк = = 0,13 м².

Определяем ширину скребка

В_ск = ; (3)

В_ск ==0,35м.

Принимаем шаг скребка ?S = 250 мм, согласно [2], выбираем втулочно-катковую пластинчатую цепь по ГОСТ 588-51.

Конструктивно задаем длину скребкового конвейера L = 25 м.

Мощность N_ck двигателя цепного скребкового рабочего органа должна обеспечивать преодоление всех сопротивлений, возникающих при вырезке и транспортировании загрязненного щебня и определяется суммой, согласно [1]:

(4)по формуле,согласно[1]

где N_1.1, N_1.2, N_1.3, N_1.4, N_1.5 -- мощности, затрачиваемые на преодоление сил сопротивления резанию Р_1.1, сил трения балласта о балласт в зоне вырезки Р_1.2, сил трения скребков о балласт в зоне вырезки Р_1.3, сил сопротивления движению вырезанного щебня по поверхности желоба Р_1.4, сил трения тяговой цепи со скребками о поверхность желобов Р_1.5, соответственно, кВт;

N_1.6-- мощность, затрачиваемая на подъем щебня от места вьрезки к месту разгрузки, кВт;

N_1.7-- мощность, затрачиваемая на разгон щебня от нулевой скорости до скорости тяговой цепи, кВт;

з_к-- коэффициент полезного действия цепного скребкового рабочего органа;

К_ск --коэффициент запаса мощности двигателя, К_ск=1,15--1,2;

Р_1.1--Р_1.5 -- сопротивления, возникающие при движении цепного скребкового рабочего органа, кН.

Сила Р_1.1 сопротивления балласта резанию зависит от его физико-механических характеристик, конструкции, режима работы цепного скребкового рабочего органа и с достаточной точностью, может быть определена по формуле, согласно [1]:

(5)

Где К₀₁-- расчетное удельное сопротивление балласта резанию 550 - 700 кН/м²

К_в -- коэффициент, учитывающий угол резания (К_в = 0,75--0,83 --для углов резания скребков);

Q_тр-- производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню, м³/с;

К_р -- коэффициент разрыхления загрязненного щебня, К_р = 1,25--1,3;

V2 -- скорость тяговой цепи скребкового рабочего органа, м/с;

i_max -- максимальное количество скребков, находящихся в резании одновременно;

?S -- шаг скребков, м;

B_p-- ширина вырезки щебня, м;

F_cp -- площадь поперечного сечения вырезаемого щебня, м²

V_m-- поступательная скорость перемещения щебнеочистительной

машины, м/с;

L_ц-- общая длина скребковой цепи, м;

n_ck-- общее количество скребков на цепи, шт;

К_1.1 -- коэффициент, учитывающий разрыхление шпальных ящиков

(К_1.1 = 0,6--0,7).

Производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню, согласно [1]:

(6)

Q_тр = 0,13•0,2•1,25=0,0325 м³/с.

Следовательно

Р_1.1 = 700•0,75••0,6=5,46 кН.

Максимальное количество скребков, находящихся в резании одновременно, согласно [1]:

(7)

i_max = =18 шт.

Силу Р_1.2 трения балласта о балласт в зоне его вырезки определяют с учетом веса вырезанного балласта по формуле, согласно [1]:

(8)

где г₁ - удельный вес разрыхленного вырезанного балласта (г₁--16 кН/м²);

f₂ = 0,8-0,85 -- коэффициент трения балласта по балласту.

Р_1.2 = 0,5•16•4,5 =3,66 кН.

Сила Р_1.3 трения скребков о балласт в зоне вырезки зависит от веса скребковой цепи и определяется по формуле, согласно [1]:

(9)

где f₁=0,4--0,45 -- коэффициент трения стали по балласту;

G_ц - общий вес скребковой цепи, кН.

Р_1.3 = 0,45•2,5•4,5/2,5=0,2 кН.

Силу Р_1.4 сопротивления балласта перемещению скребковой цепью по поверхности загруженного желоба определяют по формуле, согласно [1]:

(10)

где F_ск -- площадь скребка, м²;

L_ж-- длина рабочего желоба, м;

б_ж-- угол наклона желоба в рабочем режиме, град;

Н_ж -- высота подъема вырезанного щебня по желобу к месту разгрузки, м;

К₄ -- коэффициент заполнения желоба (К₄ = 0,8--1,0).

Рабочая высота желоба, согласно [2]:

Н_ж = , (11)

Где к - коэффициент: к = В_ж/h_ж = 2…4;

где f₁' = 0,15--0,2 -- коэффициент трения стали по стали при сильном абразиве.

Р_1.5 = 2•0.15•2.5•10/25•0.85=6,255 кН.

Мощности N_1.6, N_1.7 , затрачиваемые на подъем вырезанного щебня и его разгон определяют по аналогии с центробежным очистительным рабочим органом по формулам, согласно [1]:

(14)

(15)

Тогда

N_1.6 = 16•0,0325•=0,12 кВт.

N_1.7 = 16•0,0325•0,55 = 0,286 кВт.

Находим мощность двигателя N_ск цепного скребкового рабочего органа из формулы (4)

N_ск = 1,2/0,85•[(5.46+3.66+1.2+17.4+6.255)•1.5+0.286+0.12]=71.46 кВт.

Выбираем крановый электродвигаетль 4А280М8У3 мощностью Р = 75 кВт, с частотой вращения n=735 мин^-1.

Номинальный момент на валу двигателя

Т_ном = ; (16)

Т_ном ==974 Н•м.

Выбираем ближайшую по крутящему моменту упругую втулочно-пальцевую муфту по ГОСТ21424 - 75 с номинальным крутящим моментом 1000 Н•м. Диаметр муфты D = 220 мм.

Подбор насосов

Определяем подачу или рабочий объём насоса по формулам:

Qн = Nнп / Pном, (17)

q = Nнп / Pном· nн, (18)

где Nнп - мощность насоса, кВт;

Nнп = N_ск•з; (19)

Nнп = 75•0,98=73,5 кВт.

Qн - подача насоса, дмі/с,

Pном - номинальное давление, мПа;

qн - рабочий объём насоса, дмі (дмі/об);

nн - частота вращения вала насоса, с?№.

Qн = 73,5/32 = 2,29 дмі/с;

q = 75/32·735 = 0,003 дмі (дмі/об).

Для насосов с приводом от электродвигателей принимаются значения частот вращения соответствующих электродвигателей.

Насос выбирается из технической литературы по двум параметрам, ближайшим к расчетным: номинальному давлению Р и рабочему объему насоса.

При выборе насоса следует учитывать, что насосы, рассчитанные на высокое давление, могут быть использованы в гидроприводах, имеющих более низкое давление. Если значения рабочего объема насоса в результате расчетов оказываются большими, то возможно применение двух и более насосов, устанавливаемых параллельно. При этом с целью унификации целесообразно использовать один тип насосов.

Техническая характеристика выбранного аксиально-поршневого регулируемого сдвоенного насоса типа 223...(224…) приведены в таблице

Техническая характеристика насоса.

Наименование параметров	Значение параметров
Обозначение насоса	223.20
Рабочий объём, смі	54,8
Давление на выходе, МПа: номинальное максисмальное	20 32
Частота вращения, об/мин: минимальная номинальная максимальная	378 1500 1950
Номинальная подача, л/мин	78,1
Номинальная потребляемая мощность, кВт	63,2
Масса, кг	162

По технической характеристике выбранного насоса производится уточнение действительной подачи насоса по формуле;

Qнд = qнд· nнд·зоб, (20)

где Qнд - действительная подача насоса, с?№;

qнд - действительный рабочий объём насоса, дмі (дмі/об)';

nнд - действительная частота вращения вала насоса, nнд = nн, с?№(об/с);

зоб - объёмный КПД насоса.

Qнд = 0,0548·735·0,85= 3,4 с?№.

Действительная частота вращения вала насоса nнд отличается от номинальной частоты вращения вала насоса по его технической характеристике и берётся равной частоте nн.

Определение внутреннего диаметра гидролинии, скоростей движения жидкости

Расчётные значения внутренних диаметров всасывающей, напорной и сливной гидролиний определяются из уравнений неразрывности потока жидкости с учётом размерности по формуле:

d = , (21)

где d - расчётное значение внутреннего диаметра гидролинии, м;

Qнд - действительный расход жидкости (подача насоса), мі/c;

Vж - скорость движения жидкости в гидролинии, м/с.

Скорость движения рабочей жидкости выбирается в зависимости от назначения гидролинии таким образом, чтобы для уменьшения потерь давления на гидравлическое трение, режим движения был ламинарным или близким к нему. В нашем случае для магистральной гидролинии скорость равна - 7-1,5 м/c.

Таким образом получаем:

d = = 0,02 м.

По расчетному значению внутреннего диаметра гидролинии производится выбор трубопровода по ГОСТу 8734-75, при этом действительное значение диаметра трубопровода d должно быть больше расчетного, т.е. d > dп , Значение толщины стенок трубопровода принимается конструктивно равным 2...4 мм.

После выбора трубопроводов производится определение действительных скоростей движения жидкости во всасывающей, напорной и сливной гидролиниях по формуле:

Vжд = 4·10?і·Qнд/р·dІ, (22)

где Vжд - действительное значение скорости движения жидкости, м/c;

d - действительное значение внутреннего диаметра гидролинии, м;

Qнд - действительный расход жидкости, дмі/с.

Vжд = 4·10?і·3,4/3,14·0,02І=7м/с.

4. Расчет виброгрохота

В современных щебнеочистительных машинах в основном применяются двух- или трехъярусные наклонные вибрационные грохоты с прямолинейными, или близкими к круговым, траекториями колебаний.

Наклонный вибрационный грохот (рис.7.3, а) состоит из колеблющегося короба 1, верхнего 2 и нижнего З сит, дебалансного вибратора 4 и упругих опор 5. Между нижним и верхним ситами может быть установлено дополнительное промежуточное сито. Которое имеет более мелкие отверстия, причем нижнее сито имеет размеры отверстий близкие к наибольшим размерам частиц удаляемого засорителя.

Основными технологическими показателями грохота ЯВЛЯЮТСЯ качество очистки щебня и производительность а конструктивными -- амплитуда и частота вибрации, траектория колебаний, мощность привода. К конструктивным показателям также относятся количество, размеры отверстий, площади, длина и угол наклона сит. Технологические и конструктивные показатели грохотов взаимозависимы и оказывают существенное влияние друг на друга.

Эффективная Q_эф производительность грохота может быть охарактеризована производительностью, при которой конкретная конструкция грохота осуществляет очистку балласта в пределах допустимых значений качества очистки балласта. В двух- и трехъярусных грохотах производительность каждого нижеустановленного сита, равна производительности отсева ?П сита, расположенного выше.

Определяем производительность нижнего сита, согласно [1]:

Пн = 0,8П, (16)

Пн = 0,8•600 = 480 м³/ч.

Для многоярусных грохотов минимально-допустимая эффективность Е_н очистки щебня определяется из загрузки нижнего сита, с учетом нормативных значений предельно-допустимых значений загрязненности очищаемого д₀ и очищенного д₁ , по формулам, согласно [1]:

(17)

(18)

(19)

(20)

где д_нн, д_он - допустимые значения загрязненности щебня, находящегося на нижнем сите, и загрязненности очищенного щебня нижним ситом, %;

?П -- масса балласта (в процентах от общей массы очищаемого щебня), прошедшая через отверстия нижнего сита, %.

Эффективность Е_н очистки щебня грохотами может быть определена также по эмпирической формуле Баумана [1]:

 (21)

Где е = 86% -- эталонное значение эффективности грохочения щебня для средних условий;

К_а'-- коэффициент зависящий от угла наклона грохот (нижнего сита);

К_с' -- коэффициент учитывающий процент содержания С1 фракций нижнего класса в щебне поступающем на нижнее сито;

К_н' -- коэффициент, учитывающий % содержания С2 размером меньше 50% размер отверстия L_н.

(20)

где д_нн, д_он - допустимые значения загрязненности щебня, находящегося на нижнем сите, и загрязненности очищенного щебня нижним ситом, %;

?П -- масса балласта (в процентах от общей массы очищаемого щебня), прошедшая через отверстия нижнего сита, %.

Эффективность Е_н очистки щебня грохотами может быть определена также по эмпирической формуле Баумана [1]:

(21)

Где е = 86% -- эталонное значение эффективности грохочения щебня для средних условий;

К_а'-- коэффициент зависящий от угла наклона грохот (нижнего сита);

К_с' -- коэффициент учитывающий процент содержания С1 фракций нижнего класса в щебне поступающем на нижнее сито;

К_н' -- коэффициент, учитывающий % содержания С2 размером меньше 50% размер отверстия L_н.

5. Определение стоимости машиносмены

Под стоимостью машино-смены понимают стоимость всех исчисленных в денежном выражении расходов, связанных с эксплуатацией строительных машин и механизмов и отнесенных к одной смене работы машины. Как правило, для большинства машин продолжительность одной смены принимают равной 8 ч (при пятидневной рабочей неделе).

Различают сметную, планово-расчетную и производственную стоимость эксплуатации строительных машин и механизмов.

Сметная стоимость машино-смены служит для определения затрат на эксплуатацию строительных машин, учитываемых в сметной стоимости строительства. Она исчисляется с учетом средних для всех строек условий применения машин.

На основе сметной стоимости машино-смены производят:

а) определение сметной стоимости работ, выполняемых с применением машин;

б) сопоставление фактических затрат на эксплуатацию машин со сметной стоимостью, выявление результатов работы специализи рованных участков и управлений механизации. Стоимость машино-смены в нормах и ценах слагается из так называемых расходов первой, второй и третьей группы.

К первой группе относятся единовременные затраты: по доставке машин и оборудования с машинной базы или непосредственно со строительного объекта на территорию строительства (строительную площадку объектов); по монтажу, демонтажу строительных машин и оборудования и их перестановкам в пределах территории строительства.

Во вторую группу включаются годовые затраты, к которым отнесены: амортизационные суммы на восстановление стоимости строительных машин и оборудования, а также на их капитальный ремонт и модернизацию, производимую одновременно с капитальным ремонтом.

К третьей группе относятся эксплуатационные затраты: на техническое обслуживание и текущий ремонт машины; на износ и ремонт сменной оснастки (тросов, пневматических шин и т. п.); на замену рабочего оборудования универсальных строительных машин; на содержание и ремонт рельсовых подкрановых путей под башенные, портально-стреловые, козловые, кабельные и другие краны; на смазочные и обтирочные материалы; на содержание рабочих, занятых управлением и уходом за машиной в течение смены или суток; на электроэнергию, топливо, воду и сжатый воздух.

При расчете сметной стоимости машино-смен подъемно-транспортного оборудования для монтажа строительных конструкций (кранов, подъемников, лебедок, погрузчиков и др.) к тарифным ставкам рабочих, занятых управлением машин, добавляются премиальные в размере 20% тарифной ставки (повременно-премиальная система). Эти надбавки учтены в табл. 33.

Стоимость энергетических материалов определяется путем умножения расхода топлива, электроэнергии, воды, воздуха на соответствующую сметную (плановую для планово-расчетной и производственной стоимости машино-смен) цену.

В сметных нормах единовременных, годовых и текущих эксплуатационных затрат, наряду с прямыми затратами, которые рассчитываются на основе нормативов, прейскурантов, тарифов и другой документации, учтены также накладные (косвенные) расходы на эксплуатацию строительных машин.

К накладным расходам относятся: а) расходы по содержанию в трестах и управлениях механизации, а также в специализированных и других управлениях, выполняющих механизированные строительно-монтажные работы, административно-технического персонала, осуществляющего руководство всеми работами, связанными с эксплуатацией машинного парка (переброска машин, их монтаж и демонтаж, техническое обслуживание и ремонт); б) прочие административно-хозяйственные расходы трестов и управлений механизации, в том числе отчисления на содержание вышестоящих организаций; в) расходы на охрану труда и технику безопасности, дополнительную заработную плату и отчисления на социальное страхование для рабочих, осуществляющих управление и уход за машинами во время их работы, перебазирование машин, техническое обслуживание и ремонт, г) расходы по содержанию ремонтных мастерских, в том числе амортизация и ремонт . помещения и оборудования, стоимость отопления, освещения и др.; д) расходы, связанные с хранением машин в депо, гаражах, сараях, под навесами и на открытых площадках, а также расходы на обслуживание машин во внесменное время (мойка машин, накачка камер, зарядка аккумуляторов и др.); е) расходы, связанные с износом и ремонтом малоценного инвентаря, приспособлений и инструмента, не предусмотренные в составе прямых затрат; ж) прочие накладные расходы трестов и управлений.

В сметной стоимости машино-смен накладные расходы рассчитаны дифференцированно в процентах от заработной платы и от прочих прямых затрат, исходя из следующего размера: а) для строительных и дорожных машин -- 25% заработной платы, 10% прочих прямых затрат; б) для транспортных машин, хранение и нормальное обслуживание которых требует использования депо и гаражей (автомобилей, мотовозов и паровозов), -- 40% заработной платы и 10% прочих прямых затрат; в) для плавучих транспортных средств, плавучих кранов, -- 30% заработной платы и 10% прочих затрат.

В нормах единовременных затрат по ряду машин не учитываются те затраты, которые вследствие значительной величины и. больших колебаний в размерах, относимых на машино-смену, сильно влияют на величину стоимости машино-смены. Так, в сметных нормах единовременных затрат не нашли отражения расходы: на перебазирование, монтаж и демонтаж консольных кранов и кранов на железнодорожном ходу грузоподъемностью 75 т, применяемых на строительстве мостов; на устройство фундаментов под опоры кабель-кранов; на устройство рельсовых путей под краны башенные, козловые, кабельные, портально-стреловые и др. (определяются специальным расчетом для каждого объекта в зависимости от фактических расстояний и способов транспортирования конструкций и объемов работ); устройство якорей для крепления вант монтажных мачт, а также на их монтаж, демонтажи передвижку; на установку, снятие и передвижку лебедок, домкратов и передвижных ленточных транспортеров (учтены в сметных нормах на соответствующие работы).

Для расчетов между управлениями (участками) механизации и строительно-монтажными организациями за предоставление, машин с обслуживающим персоналом применяются, как правило, планово-расчетные цены машино-смен, установленные с учетом местных условий строительства и сменности работы машин (при работе в одну смену цена машино-смены дороже, а в две и три смены соответственно дешевле). Такой принцип расчета заинтересовывает строительно-монтажные организации в наилучшем использовании машин по времени, повышении коэффициента сменности (отношение фактического числа смен работы в сутки к максимально возможному).

В отличие от сметной и планово-расчетной производственная стоимость машино-смены служит для определения затрат на эксплуатацию строительных машин в конкретных условиях каждого управления (участка) механизации.

На основе производственнной стоимости машино-смены осуществляются:

а) определение затрат на эксплуатацию парка машин, имеющих ся на стройке по статьям расходов (реновация-восстановление стоимости, все виды ремонтов, фонд заработной платы, расход энергетических ресурсов, материалов и др.);

б) планирование производительности (выработки) по отдельным видам машин;

в) сравнение фактических затрат на эксплуатацию машин с плановыми.

Планово-расчетная и производственная стоимость машино-смены слагается из тех же видов расходов, что и сметная, но при производстве указанные расходы по характеру определения и отнесения затрат на машино-смену устанавливаются с большей степенью детализации, с учетом местных особенностей строительства и конкретных условий работы управлений (участков) механизации.

При исчислении производственной стоимости машино-смены объем расходов на эксплуатацию машин определяется расчетами. Так, сумма годовых отчислений на реновацию устанавливается путем умножения балансовой стоимости машины, включающей все фактические расходы по приобретению и доставке машины на площадку строительства, на размер процентных отчислений, определяемый по формуле (100 -- 4): В, где 100 -- балансовая (расчетная) стоимость машины в %; 4 -- возвратная стоимость машины в ; В -- срок службы машины в годах.

Сумма годовых затрат на капитальный ремонт, так же как и расходы на другие виды ремонтов, определяется в соответствии с установленной периодичностью ремонтов. Все эти затраты, исчисленные на год, относятся на планируемое количество машино-смен работы машины в год.

Сумма годовых единовременных затрат устанавливается на основе производственных калькуляций, при этом учитываются как число перестановок машины, так и оборачиваемость повторно используемых материалов и их возврат.

Стоимость текущих сменных затрат определяется плановыми расчетами.

Основными резервами снижения производственной стоимости машино-смены являются:

а) сокращение затрат времени и снижение стоимости переброски машин, их монтажа и демонтажа;

б) сокращение затрат времени (и снижение стоимости) на текущие, средние и капитальные ремонты;

в) сокращение затрат времени на ожидание начала работ на объекте и ликвидационные работы, в течение которых машины не используются полностью ни по времени, ни по производительности;

г) ликвидация внутрисменных простоев;

д) наиболее полная загрузка машин по их максимальной производительности;

е) сокращение времени строительно-монтажных работ путем ускорения производственных операций, связанных с вынужденными

технологическими и организационными ожиданиями (простоями) грузоподъемных механизмов и строительных машин.

Необходимо полнее использовать все возможности. увеличения годовой выработки машин и снижения расходов на эксплуатацию. Недоиспользование машин по времени и производительности в течение года ведет к неоправданному увеличению себестоимости эксплуатационных расходов. В основном это происходит по двум причинам. Во-первых, потому что годовые расходы на эксплуатацию машин (единовременные и годовые затраты) падают на меньшее число машино-смен и, следовательно, на меньшее количество продукции, выработанной с помощью машин. Во-вторых, текущие расходы также падают на меньшее количество продукции, что приводит к удорожанию единицы объема работ.

6. Основные требования по технике безопасности при обслуживании щебнеочистительных машин

Щебнеочистительные машины работают в условиях движения поездов, на участках, где выполняется комплекс путевых работ с участием бригад путевых рабочих. для безопасной и производительной работы в этих условиях особенно необходимо знание и строгое соблюдение основных правил по технике безопасности.

Все лица, входящие в состав бригады, обслуживающей щебнеочистительную машину, должны иметь удостоверения на право управления машиной или ее составными частями и о сдаче испытаний по технике безопасности с присвоением квалификационной группы по электробезопасности.

Ответственность за соблюдение правил по технике безопасности гiры работе машины несет ее машинист.

При работе на электрифицированных участках постоянного или переменного тока напряжение с контактной сети должно быть снято на весь период работы машины, а контактная сеть на месте работы заземлена.

Во время приведения несущей рамы машины из транспортного в рабочее положение (при зарядке) и из рабочего в транспортное (при разрядке) пропуск поездов по соседнему пути не допускается. На период пропуска поездов по соседнему пути работа машины должна быть прекращена.

Перед выполнением операций по зарядке и разрядке щебнеочистительной машины, а также перед пуском рабочих органов машинист должен предупреждать об этом руководителя работ и находящихся поблизости рабочих звуковым сигналом.

При подъеме или опускании ножа поворотным краном запрещается приближаться к нему на расстояние менее 2 м.

Во время работы машины нельзя стоять или ходить по обочине и между- путью вблизи щебнеочистительного устройства, а также приближаться к нему спереди или сзади на расстояние до 5 м. Во время зарядки или разрядки щебнеочистительного устройства рельсы поднятой путевой решетки необходимо поддерживать предохранительными захватами.

Все предохранительные щитки, кожуха, сетки, цепи и т. п. всегда должны быть установлены на своих местах.

Все цепи захватных устройств и растяжки следует периодически осматривать и при обнаружении дефектов в звеньях (трещины, надрывы) заменять их новыми.

Все работы по обслуживанию машины и уходу за ней необходимо производить только исправным и пригодным для производства той или иной операции инструментом.

При работе машины ВМС запрещается приближаться к ней на расстояние 5 м, находиться между передним и задним тракторами, а также на раме упряжного устройства и подножках тракторов. Не допускаются маневры машины на балластной призме, въезд или съезд ее при пропуске поездов по соседнему пути.

По окончании работ машина ВМС может быть оставлена на перегоне, но ее выступающие части должны находиться на расстоянии не менее 2,5 м от наружного рельса. Осмотр и техническое обслуживание машины ВМС следует производить на производственной базе ПМС в депо путевых машин. При необходимости выполнения этих работ на перегоне обслуживающий персонал не должен приближаться к действующему пути (крайнему рельсу) на 2 м, а на участках со скоростным движением поездов (более 120 км/ч) на 4 м.

При осмотре, техническом обслуживании машины и регулировке ее узлов базовый трактор должен быть отцеплен, машина опущена на подрезной нож.

При переводе рабочих органов машины из транспортного положения в ра бочее и обратно нельзя находиться у стоек несущей рамы.

Используемая литература

1.Попович М.В. «Путевые машины» г.Москва. Желдориздат 2008

2. Уралов В. Л., Михайловский Г. И., Воробьёв Э. В. Комплексная механизация путевых работ. Учебник для ВУЗов железнодорожн. транспорта. М., 2005 г.-381 с

3. Семёнов В. Т., Карпущенко Н. И. Состояние и перспективы развития путевого хозяйства. М.: Транспорт, 2000г.

Размещено на Allbest.ru

...