Улучшение прочностных характеристик бандажей колесных пар

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Содержание

Введение

1. Организация системы эксплуатации локомотивов

1.1 Определение веса поездов

1.2 Расчет инвентарного парка локомотивов

1.3 Организация экипировки локомотива

1.4 Обслуживание локомотивов бригадами

1.5 Показатели использования локомотивов

2. Организация системы ремонта локомотивов

2.1 Расчет программы ремонта локомотивов

2.2 Определение деповского процента неисправных локомотивов

2.3 Расчет штата депо

2.4 Расчет числа стойл для ремонта и технического обслуживания

3. Проектирование здания депо и тяговой территории

3.1 Проектирование здания локомотивного депо

3.2 Основные и вспомогательные цеха депо. Оборудование

3.3 Проектирование тяговой территории

4. Проектная часть

4.1 Расчет ремонтной программы электроаппаратного отделения

4.2 Штат работников электроаппаратного отделения

4.3 Выбор оборудования, материалов и запасных частей

4.4 Освещение, отопление, вентиляция

4.5 Выявление неисправностей в цепях управления

5. Экономическая часть

6. Охрана труда и промышленная экология

6.1 Охрана труда в депо

6.2 Противопожарная защита

6.3 Техника безопасности при ремонте

6.4 Промышленная экология

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Актуальности темы дипломного проекта. Колесные пары электровозов работают в условиях тяжелых нагрузок, при чем как статических, так и динамических. Неисправности колесных пар составляют от 6 до 18 % всех отказов т. п. с. и влекут за собой тяжелые последствия: значительные простои тягового подвижного состава в аварийном состоянии (до 8 ч) и высокую стоимость ремонта. Основные причины низкой надежности: неудовлетворительная конструкция и изготовление, нарушение режима эксплуатации и как основной фактор - нарушение технологии ремонта. Колесные пары тяговых агрегатов эксплуатируются в условиях горных выработок со сложным планом пути и тяжелым откаточным профилем в различных климатических зонах с перепадом температур от -50 до +50 С.

Подбирая соответствующие технологические процессы, можно многократно повысить прочность поверхностного слоя бандажа, стойкость его к напряжению (износостойкость), а следовательно, увеличить долговечность колесных пар и рельсов, т.е. их технический ресурс и срок службы. Существуют многочисленные технологические средства для повышения износостойкости поверхностей колесных пар и рельсов.

Неудовлетворительное состояние ремонтной базы, отсутствие технической и технологической документации, диагностического и технологического оборудования снижает качество ремонта, приводит к неполному восстановлению работоспособности колесной пары и снижению ее ресурса, что в свою очередь сильно сказывается на общем жизненном цикле тягового агрегата.

Для обеспечения надежной работы оборудования, продление естественных и предупреждение аварийных износов, необходимы постоянный контроль за их работой и техническое оздоровление. Поэтому создана и функционирует планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта - комплекс организационных и технических мероприятий, определяющей порядок поддержания локомотивов в технически исправном состоянии в процессе эксплуатации между очередными плановыми обслуживаниями и ремонтами. Это позволяет содержать локомотивный парк с наименьшими материальными и трудовыми затратами.

Система ремонта непрерывно совершенствуется, так как изменяются методы и формы эксплуатации локомотивов, внедряются новые, более совершенные машины, аппараты, материалы, меняется технологическое оборудование, изменяется технология ремонта. Текущий ремонт служит для ревизии, замены или восстановления отдельных узлов и деталей, а также испытаний и регулировки, гарантирующих работоспособность ЭПС между соответствующими видами ремонта. Под ревизией понимают полную проверку состояния узла с частичной или полной разборкой его.

Для повышения надежности электроподвижного состава, снижения расходов на его содержание необходимо установить рациональную систему ремонта на основе передовой технологии и организации труда. Система ремонта представляет собой совокупность основных положений и мероприятий, обеспечивающих поддержание электроподвижного состава в технически исправном и культурном состоянии. Она определяет виды, периодичность и объем ремонтов, ремонтный цикл.

Научная новизна и практическая значимость. Колесные пары относятся к наиболее нагруженным узлам электровозов, с точки зрения комплексного воздействия тепловых, триботехнических, механических и климатических факторов, поэтому, несмотря на постоянно проводимые мероприятия конструктивно-технологического характера при изготовлении и ремонте электровозов, уровень повреждаемости их в эксплуатации хотя и снижается, но остается довольно высоким. Этот перечень мероприятий, безусловно, не является исчерпывающим. Важно отметить, что имеющиеся на данный момент технологические методы повышения изностойкости бандажей колесной пары имеют много существенных недостатков: высокая стоимость оборудования, сложность процесса, невозможность применения в эксплуатационных депо, значительные энергозатрат. Неисправности колесных пар, как правило, обусловлены нарушениями технологии ремонта или отклонениями от требований нормативной документации и качества применяемых материалов. Ситуация на внутреннем рынке электроподвижного состава указывает, что тяговый электропривод с новыми тяговыми двигателями (асинхронными и вентильными) в ближайшее десятилетие будет внедряться в первую очередь при производстве грузовых и пассажирских электровозов, где для реализации требуемых параметров движения необходима мощность на каждую тяговую ось 1200-1300 кВт, а такие требования накладывают дополнительные требования на повышение износостойкости бандажей, что в свою очередь повышает сцепной вес локомотивосостава.

Цель, задачи и объект дипломного исследования.

Из приведенного в дипломном проекте анализа следует, что основной целью является улучшение прочностных характеристик бандажей колесных пар, которое достигается главным образом за счет повышения критериев прочности и изностойкости поверхностного слоя по кругу катания в пределах зоны контакта «колесо-рельс».

При этом основными задачами я для себя определила следующее:

- применение современных методов создания прочных материалов для различных условий эксплуатации;

- применение современных технологических приемов, обеспечивающих изготовление деталей заданной точности и стабильности, как по размерам, так и по физико-химическим свойствам;

- применение современных методов контроля качества материалов, заготовок и готовых изделий по соответствующим показателям надежности;

- применение упрочняющей обработки для получения требуемого качества бандажей колесных пар с высоким сопротивлением изнашиванию;

- проведение объективного анализа состояния колесных пар и существующих технологий ремонта;

- повышения качества восстановления, за счет применения современных материалов;

- разработка и внедрение рациональной системы содержания электрических машин;

- производство планово-профилактических мероприятий в соответствии с Правилами ремонта колесных пар;

- внедрение средств технической диагностики, испытаний и контроля качества ремонта;

- применение эффективных технологических процессов восстановления деталей и узлов, обеспечивающих уровень безотказности и заданный ресурс до предельного состояния.

Теоретическая и методологическая основа и практическая база написания дипломного проекта. Теоретической основой организации ремонта являются: комплект документов по ГОСТ 2.601 - 98 - ГОСТ 2.605 - 98, технологические карты ремонта колесной пары, руководства на все виды ремонта колесных пар и технические требования по переформированию (Правила ремонта), ремонтные чертежи, каталог деталей, нормы расхода запасных частей и материалов и прочие а лица документы (технические паспорта колесных пар, венцов и бандажей, технические и технологические инструкции, Правила техники безопасности и т. п.). При этом, необходимо учитывать, что упрочнение в процессе ремонта должно быть организовано на основании требований технологического процесса, который учитывает новейшие достижения науки и техники: применение эффективных упрочняющих материалов, контрольно-проверочных установок, позволяющих определить абсолютную и относительную величину износа, выполнение работ на основе нормативных документов с применением планирующих и управляющих воздействий системы сетевого планирования и управления.

Практическое исследование рассматриваемой проблемы, проведенное в ходе прохождения практики, позволяет сделать вывод, что при проведении ремонта целесообразно не только проводить упрочнение поверхности катания бандажа колесной пары, с восстановлением поверхностного слоя, но и текущие и капитальные виды ремонта в которых необходимо уделять внимание организации глубокого упрочнения новых элементов колесной пары последующим комплексным контролем.

1. Организация системы эксплуатации локомотивов

Промышленный железнодорожный транспорт обслуживает различные
предприятия народного хозяйства и выполняет значительный объем перевозок. Его роль - самого экономичного и бесперебойно работающего в различных климатических условиях - сохранится и в будущем.

В перспективе намечается рост грузооборота как на подъездных путях и внутризаводском транспорте промышленных предприятий, так - и на предприятиях горнодобывающих отраслей промышленности, основным направлением развития которых является расширение применения открытого способа добычи полезных ископаемых как наиболее эффективного вида горного производства.

Технические требования, предъявляемые к промышленным электровозам условиями работы в различных отраслях промышленности, в значительной степени отличаются. Поэтому для удовлетворения потребностей веек отраслей и обеспечения наибольшей эффективности электрической тяги в различных условиях работы требуется дополнительно большая номенклатура электровозов. При достаточно широком типаже промышленных электровозов с целью снижения себестоимости их изготовления, ремонта и эксплуатации должна предусматриваться наибольшая возможная унификация их наиболее трудоемких узлов и оборудования.

Эксплуатируемый парк электровозов подразделяется на следующие основные группы: Карьерные электровозы и тяговые агрегаты. В соответствии с новым типажом отечественными электровозостроительными заводами освоено серийное производство тяговых агрегатов переменного тока ОПЭ 1.

В условиях угольного разреза для подъема поездов целесообразно использовать тяговый агрегат ОПЭ1. Агрегат предназначен для вождения поездов на железных дорогах промышленных предприятий, открытых горных разработок, электрифицированных однофазных током промышленной частоты с напряжением в контактной сети от 7500до 12.000 В. Агрегат ОПЭ 1 состоит из трёх тяговых единиц: электровоза управления, секции автономного питания и моторного думпкара. Агрегат может работать на уклонах до 60 %. Его оборудование рассчитано на надёжную работу при повышении напряжения до 12000B в контактной сети. И понижением напряжения до 7500B при температуре окружающей среды вне кузова электровоза от - 50 0С до + 40 0С и влажности воздуха до 90%.

Пуск и регулирование скорости тягового агрегата ОПЭ1 производится ступенчатым изменениям напряжения вторичной обмотки трансформатора.

В качестве источника автономного питания на тяговом агрегате ОПЭ1 применена дизель-генераторная установка мощностью 2000 л.с., которая с большим запасом обеспечивает работу на любых участках передвижных путей с установленными скоростями и наибольшем весе поезда, определённом по условиям движения на руководящем подъеме до 40%.

Основным недостатком конструкции тягового агрегата ОПЭ1 является вагонная форма кузова, для которой характерна плохая видимость локомотивной бригады, отсутствие кругового обзора из кабины машиниста при погрузке и выгрузке состава, потери времени на переход из кабины в кабину при изменении направления движения. Кроме того, в состав такого тягового агрегата трудно вписать моторный думпкар, так как его кузов полностью перекроет видимость из кабины машиниста.

Поэтому для всех последующих отечественных тяговых агрегатов с источником автономного питания принята форма будочная на электровозе управления, а дизельная секция и моторный думпкар выполнены по высоте на уровне скосов кузова электровоза управления, что позволяет полностью избежать вышеуказанные недостатки.



Рисунок 1.1 - Тяговый агрегат ОПЭ 1

Производительность и рентабельность железной дороги в значительной степени зависят от веса поезда. С увеличением веса состава повышается производительная способность железнодорожных линий, сокращается число локомотивов, а следовательно и локомотивных бригад, а так же других работников связанных с движением поездов и обслуживанием подвижного состава снижается расход электрической энергии и горюче-смазочных материалов. Все это снижает стоимость перевозок. В тоже время чрезмерное повышение веса состава может привести к преждевременному износу тяговых электродвигателей и другого оборудования локомотивов.

В зависимости от характера профиля пути расчет веса грузового состава выполняют исходя из условий движения:

а) с равномерной скоростью по расчетному, подъем

б) с равномерной скоростью по труднейшим подъемом с полным использованием кинетической энергии поезда.

Во всех случаях, полученный в расчетах вес грузового состава проверяют специальными, опытными поездками в соответствии с инструктивными указаниями по проведению опытных поездок для определения критических весовых норм грузовых составов.

Расчет движения поезда с равномерной скоростью на расчетном подъеме используют, когда на участке имеется подъем, которых с учетом прилегающих к нему элементов профиля пути и остановочных пунктов нельзя преодолевать с использованием кинетической энергии поезда. Такой подъем принимают за расчетный , на котором поезд движется с наименьшей расчетной скоростью.[1,2,6,7,3,8,9]

1.1 Определение веса поездов

При выбранной серии локомотива определяют максимально возможную массу состава для угля, т

,

где - расчетно-касательная сила тяги локомотива, тс;

- основное удельное сопротивление движению локомотива, кгс/т;

- основное удельное сопротивление движению вагонов, кгс/т;

- расчетный заданный подъем, ‰;

- сцепной вес локомотива, т. [Таблица 1,1]

Основные технические характеристики агрегата ОПЭ-1 приведены в таблице 1.1.[1,10]

Таблица 1.1 Техническая характеристика локомотива

Наименование	Показатели
Род тока в контактном проводе.	переменный
Напряжение на токоприёмнике, В.	10000
Продолжение таблицы 1.1 Окончание таблицы 1.1
Формула ходовой части.	2(20-20)
Габарит.	1т гост9238-73
Колея, мм.	1524
Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах, мм.	1250
Конструктивная скорость, км/ ч.	65
Сцепной вес агрегата, т.	240
Нагрузка от колёсной пары па рельсу, т.с.	30
Длина по осям автосцепок, мм.	40260
Ширина кузова, мм.	3250
Рабочая зона центрального токоприемника, мм.	5650-7150
Рабочая зона бокового токоприемника от оси пути, мм.	2700-3700
Высота оси автосцепки от головки рельса, мм.	1020- 1050
Мин-иый радиус проходимых кривых при скорости 10 км/ч.	80
Мощность часового режима, кВт.	4370
Мощность получасового режима, кВт.	3950
Сила тяги часового режима, тс.	56
Сила тяги получасового режима, тс.	46
Сила тяги при трогании с места, кг. с.	120000
Скорость часового режима, км/ч.	30
КПД в часовом режиме, %.	80
Мощность расчетного режима, кВт.	4750
Сила тяги расчётного режима, тс.	59
Скорость расчетного режима, км/ч.	29,5
Мощность источника автономного питания, л. с.	2000
Завод изготовитель	НЭВЗ

Расчетно-касательная сила тяги, т.

,

где - коэффициент сцепления колес с рельсами.

Для ЭПС с параллельным соединением двигателей

где - средняя скорость движения поезда, км/ч.

Основное удельное сопротивление движению тяговых агрегатов, кгс/т

,

Основное удельное сопротивление движению вагонов, кгс/т

,

где - нагрузка на ось вагона, т. [Таблица 1.2].

Для транспортировки угля с разреза на станцию формирования составов используются полувагоны марки ПС-69.Техническая характеристика полувагона приведена в таблице 1.2.[9].

Таблица 1.2 Техническая характеристика полувагона марки ПС-69.

Наименование	Показатели
Модель	12-753
Грузоподъемность, т	69
Масса вагона (тара), т	22,5
Скорость конструкционная, км/ч	120
Нагрузка на ось т.	22,875
База вагона, мм	8650
Объем кузова, м3	74
Площадь пола, м2	36,55
Количество осей	4
Длина по осям автосцепки	13,92
по концевым балкам	12,8
Внутренние размеры
Длина, м	12,32
Ширина	2,87
Высота	2,06
Высота от уровня головок рельс: максимальная, м	3,48
до уровня пола	1,41
Нагрузка от колесной пары на рельс, кН	228
Нагрузка на один метр пути, т/м	6,57
Габарит по ГОСТ-9238 О-ВМ

Средняя скорость движения поезда для угольных (вскрышных) разрезов, км/ч;

,

где - длина постоянных путей, км;

- длина передвижных путей, км;

- длина откатки, км;

- скорость на постоянных путях, км/ч;

- скорость на передвижных путях, км/ч.

,

км.

км/ч.

кгс/т.

кгс/т.

кгс/т.

т.

т.

Проверку веса состава на трогание с места определяю по формуле, т;

,

где - касательная сила тяги при трогании с места, т.

- удельное сопротивление при трогании с места, кгс/т.

Расчетная сила тяги при трогании с места, т

,

Удельное сопротивление при трогании с места, кгс/т

,

Расчетный коэффициент сцепления при трогании с места кгс/т.

,

кгс/т.

кгс/т.

т.

т.

Условие движения выполняется, если

,

1324,8<1338,9

Масса состава меньше массы трогания.

1.2 Расчет инвентарного парка локомотивов

Инвентарный парк локомотивов депо угольных разрезов состоит из локомотивов, находящихся в эксплуатации, на ремонте, в запасе и резерве.

,

где - количество локомотивов находящихся в эксплуатации, лок;

- количество локомотивов одновременно находящихся в различных видах ремонта, лок;

- количество локомотивов находящихся в запасе, лок;

- количество локомотивов находящихся в резерве, лок;

Количество локомотивов находящихся в эксплуатации

,

где - число пар поездов в сутки;

- число рейсов в сутки.

,

где - количество угля перевозимого в сутки, т;

- грузоподъемность вагона, т; [Таблица 1.2]

- число вагонов в составе.

Суточная производительность разреза, т

,

где - годовая производительность разреза, т.

т.

Количество вагонов в составе для добычи, шт;

,

где - масса вагона в составе брутто, т.

шт.

Полученное число вагонов в поезде округляется до целого.



Число рейсов в сутки

,

где - количество минут за сутки,1440 мин;

- время оборота одного состава, мин.

Время оборота состава для угля, мин

,

где - время погрузки состава, мин;

- время движения по постоянным путям, мин;

- время движения по передвижным путям, мин;

- время опробования тормозов, мин;[3].

- время задержки у светофоров, мин;[3].

- время наличные нужды локомотивной бригады, мин;[3].

- время на переход локомотивной бригады из кабины в кабину, мин;[1,3].

- время ожидания погрузки, мин;[10,3].

Время погрузки для добычи, мин

,

где - грузоподъемность вагона, [Таблица 1.2]

- число вагонов в составе, шт;

- продолжительность рабочего цикла экскаватора, сек. [Таблица 1.3]

- емкость ковша экскаватора, м3; [Таблица 1.3]

- коэффициент экскавации, [Таблица 1.3]

- объемный вес угля т/м3.[10].

мин.

Для погрузки выбираю экскаватор SRs(k)2000, техническую характеристику свожу в таблицу 1.3. [5,13].

Таблица 1.3 Техническая характеристика экскаватора SRs(k)2000

Наименование	Показатели
Теоретическая производительность, м3/ч	3500-4500
Емкость ковша, м3	0,46
Число ковшей	22
Время рабочего цикла, сек	14
Коэффициент экскавации	0,62
Расчетное усилие копания, МПа	1,4-1,1
Глубина копания, м	3,5
Вылет оси ротора, м, не более	37
Радиус разгрузки, м	40,5
Диаметр ротора, м	11
Частота вращения ротора, мин-1	41
Мощность, кВт:
привода ротора	2 х 630
поворота платформы	4 х 80
общая установленная	3200
Масса, т	2160

Рисунок 1.2 - Экскаватор SRs(k)2000

Время движения состава по постоянным путям, мин;

,

мин.

Время движения состава по передвижным путям, мин

,

мин.

мин.

пар.

Число рейсов округляется до десятых.

 лок.

Количество составов, необходимых для вывозки угля, за сутки округлить до целого числа в большую сторону. Это есть количество рабочих локомотива - составов (находящихся в эксплуатации), необходимых для вывозки угля за сутки.

Находимое количество локомотивов, находящихся в ремонте

,

лок.

Количество локомотивов находящихся в запасе

,

лок.

Количество локомотивов находящихся в резерве

,

лок.

лок.

1.3 Организация экипировки локомотива

Под экипировкой понимают пополнение запаса песка, смазочных и обтирочных материалов, а также необходимых запасных частей и инвентаря. В состав тягового агрегата входит дизельная секция, поэтому на экипировке пополняют запасы воды и дизельного топлива.

Для заправки песочниц используют песок нормального и повышенного качества. Соответствие песка установленным нормам регулярно проверяют в лаборатории. Перед засыпкой песка его просушивают и медленно охлаждают до температуры окружающего воздуха. Заправка теплого песка недопустима, так как приведет к смерзанию его внутри песочниц.

На экипировке проверяют и пополняют запас смазки в моторно-осевых подшипниках и кожухах зубчатых передач. Причиной понижения уровня смазки может быть образование трещин в корпусе буксы или кожуха, а также ослабление крепления пробок. Пополняют запас масла также в бидоны и масленки.

В ходе экипировки заменяют перегоревшие лампы освещения и сигнализации, пополняют запасы щеток электрических машин, низковольтных и высоковольтных предохранителей, болтов, гаек, а также обтирочных материалов - технических салфеток и концов.

Перечень и количество запасных частей хранящихся на электровозе устанавливается приказом по депо.[3,8,5,13]

Расчет экипировки локомотивов

Число позиций, необходимое для экипировки тяговых агрегатов

,

поз.

где - число локомотивов, проходящих экипировку ежесуточно при полном развитии предприятия ;

- время экипировки локомотивов, 60 мин; [3.4].

- коэффициент, учитывающий возможные задержки локомотивов и их неравномерный подход к пункту экипировки, 1,2-1,5;

1440 - число минут в сутках.

Суточный расход смазочных материалов для тяговых агрегатов по видам смазок

Запас компрессорного масла, кг

,

где - норма часового расхода компрессорного масла, кг.[5,3,11]

кг.

Запас индустриального масла и осерненной смазки, кг

,

где - норма часового расхода индустриального масла и осерненной смазки, кг. [3,5,11]

кг.

кг.

Запас осевого масла, кг

,

где - норма часового расхода осевого масла, кг. [3,5,11]

 кг.

Запас дизельного топлива, масла на складах экипировки принимают до 30-суточного расхода тяговыми агрегатами с автономными источниками питания. Исходя из индивидуальных норм расхода топлива тягового агрегата 30-суточный запас топлива составит, кг

,

где 720 - количество часов в 30 сутках;

- норма часового расхода топлива, кг; [3,5,11]

- инвентарный парк локомотивов.

кг.

Запас дизельного масла, кг

,

где - норма часового расхода дизельного масла, кг; [3,5,11]

кг.

Запас охлаждающей воды, м3

,

где - суточный расход охлаждающей воды, м3. [3,5,11]

кг.

Период времени работы тягового агрегата между наборами дизельного топлива и доливами моторных масел, сут.

,

где - вместимость топливных баков, кг; [1,3].

0,9 - коэффициент, учитывающий 10% - ный обязательный остаток дизельного топлива в баках локомотива;

- суточный расход топлива, кг.[3,5,11]

сут.

Расход смазочных материалов в процессе ремонта тяговых агрегатов нормируется в кг из расчета на одну секцию электровоза по видам ремонта и сортам масел. Суточный расход смазочных материалов на ремонт определяется по местным нормативам.

Вместимость складов сырого и сухого песка для тяговых агрегатов определяют по общему суточному расходу песка на полугодовой запас м3 .

,

где - суточный расход песка на один тяговый агрегат, м3.[3,5,11]

 м3 .

Период времени работы тягового агрегата между наборами песка, сут.

,

где 0,9 - коэффициент, учитывающий 10%-ный остаток песка в песочницах локомотива перед набором (экипировкой);

- суммарная вместимость песочниц, м3; [1,3,5].

- суточный расход песка, м3.

сут.

1.4 Обслуживание локомотивов бригадами

Норма непрерывной продолжительности работы локомотивных бригад для тяговых агрегатов на карьерном транспорте составляет 12 часов.

Явочное количество локомотивных бригад определяют по формуле, чел

,

чел.

Списочное количество локомотивных бригад принимается на 12-15% больше явочного, чем учитывается необходимость замены командировочных, отпускных и больных, чел

,

чел.

Штат работников локомотивных бригад составит, чел

,

чел.

Организация труда и отдыха локомотивных бригад

Рабочим временем называется время, в течение которого рабочие и служащие согласно правилам внутреннего трудового распорядка или другим документам выполняют порученную им работу. Рабочее время и время отдыха работников железнодорожного транспорта регламентируется специальный законодательный акт - положение о рабочем времени и времени отдыха работников железнодорожного транспорта.

Локомотивная бригада состоит из машиниста и прикрепленного к нему помощника. К работе на электровозе или электропоезде допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, признанные медицинской комиссией годными по состоянию здоровья и выдержавшие установленные испытания.

На должность машиниста назначают помощников машинистов, имеющих свидетельство на право управления электровозом после письменного заключения машиниста- инструктора об их пригодности к самостоятельной работе по управлению локомотивов.

Локомотивные бригады на карьерном железнодорожном транспорте работают по определенному графику: после отработки 12 часов дневного рабочего времени, следует. 24 часа отдыха, затем 12 часов ночного рабочего времени и междусменный перерыв составляющий 48часов.

Фактически рабочее время в течение календарного месяца не должно превышать месячной нормы рабочих часов исходя из нормативной продолжительности рабочего дня. Локомотивные бригады относятся к категории работников, занятых на круглосуточной непрерывной работе, в отношении которых, как правило, применяется суммарно-помесячное нормирование и учет выработки рабочих часов. Труд локомотивных бригад, занятых на маневрах, в вывозном, передаточном движении и на других видах работы, организуют по графикам сменных дежурств с обусловленным временем начала, окончания и продолжительности смены. Норма времени на смену определяет число дежурств бригады за неделю, месяц, а также продолжительность отдыха после смены и порядок предоставления бригадам еженедельных определенных дней отдыха. Распределение рабочего времени, порядок выхода на работу, продолжительность непрерывной работы и отдыха регламентирует график движения поездов, а также действующие положения о рабочем времени и времени отдыха работников железнодорожного транспорта.

Вопрос рациональной организаций работы и отдыха локомотивной бригады во многом решают при составлении графика движения поездов.

Время начала и окончания работы локомотивной бригады устанавливается графиком или расписанием работы. Началом работы считается момент явки к месту постоянной работы по расписанию, графику или вызову, окончанием работы - момент освобождения от работы (сдача локомотива в депо). Продолжительность поездки, смены или рабочего дня для бригад, обслуживающих локомотивы, устанавливают графиками движения поездов.

Для локомотивных бригад, работающих по четырёх сменному графику, начало, и окончание работы определены графиком работы или правилами внутреннего трудового распорядка.

При работе по «вызывной» системе работников локомотивной бригады предупреждают не позже окончания работы предыдущего дня о явке на работу.

Время отдыха включает в себя перерыв для отдыха и питания, междусменные перерывы, выходные, праздничные дни, отпуска.

Перерыв для отдыха и питания предоставляют в течение рабочего дня. Время перерыва не считают рабочим временем. Перерыв предоставляют, как правило, через 4ч. после начала работы, продолжительностью не более 2ч.

Работникам локомотивных бригад, если они проработали в одном месяце непрерывно не менее двух лет, ежегодно предоставляют дополнительный отпуск.

Продолжительность непрерывной работы не должна превышать 12 часов сутки. Общий контроль за работой электровозных бригад на линии осуществляется машинистом-инструктором, который несет ответственность за все бригады, работающие в его смене. Заместитель начальника по эксплуатации или начальник депо ежемесячно составляют графики выхода электровозных бригад на работу.

Успех профессиональной деятельности локомотивных бригад зависит от многих условий, среди которых важнейшими являются рациональная организация режима труда и отдыха, а также соблюдение санитарно-гигиенических условий труда.

За годы технической реконструкцией железнодорожного транспорта коренным образом изменились условия труда машинистов локомотивов и их помощников. Вопросы санитарно-гигиенических требований к конструкции локомотива, параметрам кабины и другим факторам составляют ведущий раздел санитарного контроля на железнодорожном транспорте, изложенный в Типовых требованиях по технике безопасности и производственной санитарии при постройке магистральных и маневровых локомотивов.

Физиология труда машинистов локомотивов. Деятельность машиниста протекает на фоне постоянного нервно-психического напряжения, обусловленного сознанием своей ответственности за жизнь пассажиров и материальные ценности, за обеспечение безопасности движения. Машинист находится в постоянной готовности отреагировать в любой момент на появляющиеся внезапно сигналы. Общая сумма раздражителей, действующих на машиниста во время одной поездки, в среднем составляет около 7 тыс., из которых 800-900 являются производственно важными (светофоры, сигналы, указатели и пр.). Высокое устойчивое внимание и постоянная бдительность составляет гарантию безопасного движения поездов.

При работе серьезные требования предъявляются к психической деятельности машиниста: восприятию, вниманию, памяти, мышлению. Большая часть работы по управлению локомотивом являются ответной реакцией на информацию, получаемую машинистом от различных источников. Выполняя операции, он должен внимательно наблюдать за многочисленными и разнообразными объектами, как вне кабины, так и внутри нее. Одним из основных объектов наблюдения машиниста являются сигналы (светофоры, стрелочные указатели, сигналы составителя и сцепщиков и пр.).

Эти две функции (восприятие и внимание) производственно самые важные. Труд машиниста имеет эмоциональную окраску. Машинист всегда чувствует большую ответственность за обеспечение безопасности движения, его работа протекает в тесном контакте с многими людьми: помощником машиниста, диспетчером, дежурным по горке, составителем, сцепщиком, стрелочниками. Различие темпераментов, несработанность, нечеткие указания или нечеткое их исполнение и другие причины, объединяемые условным понятием «психологическая несовместимость», являются причинами отрицательных эмоций. Эмоции отрицательного характера могут оказывать неблагоприятное влияние на состояние многих важных функций (замедлять и ухудшать восприятие, точность ответа и пр.)

Двигательная деятельность машиниста при работе довольно интенсивна. За смену ему приходится совершать в среднем 3500-4650 движение различными органами управления (контроллером, тормозным краном, реверсором и пр.) Влияние производственных факторов на состояние физиологических функций у машинистов. Трудовая деятельность локомотивных бригад в современных условиях протекает без значительных физических усилий, но требует большого нервно-эмоционального напряжения. Это типичная и операторская деятельность. Машинисту локомотива необходимо быстро и точно оценивать меняющуюся ситуацию и реагировать на нее. Следствием такого рода деятельности являются характерные особенности наблюдаемого у машиниста утомления. Психофизиологический анализ показывает сложную структуру утомления машиниста, знание которой, имеет важное значение для рациональной организации режима труда и отдыха.

Наиболее известный вид утомления (мышечный, или общий) не характерен для машиниста современного локомотива. В связи с тем, что он работает постоянно сидя, у него появляется напряжение поясничных мышц. Поэтому имеет важное значение удобство, не утомительность рабочей позы, что должно быть обеспечено рациональным устройством рабочего кресла. Для профилактики этого вида утомления требуется создание возможности удобного управления локомотивом не только сидя, но и стоя. Для локомотивных бригад исключительное значение приобретает утомление, связанное с функциональными изменениями, возникающими вследствие напряжения центральной нервной системы, органов слуха, зрения и т.д.

Степень утомления машинистов зависит от продолжительности их работы, скорости движения локомотива, наличия или отсутствия перерывов для отдыха. Факторами, способствующими развитию утомления, являются неблагоприятные условия внешней среды (высокие уровни шума, вибрации и т.д.). Основной борьбой с утомляемостью локомотивных бригад является рациональная организация режима труда и отдыха, создание гигиенических условий труда, исключающих факторы, оказывающие неблагоприятное воздействие на организм машиниста и помощника машиниста локомотива. Режим труда и отдыха локомотивных бригад. Своеобразие режима труда и отдыха локомотивных бригад заключается в следующем: начало и окончание работы и отдыха в разное время суток, полное отсутствие во время работы регламентированных перерывов для отдыха и приема пищи, вынужденный отдых в оборотном депо (нередко излишний по длительности), составляющий существенную часть так называемого нерабочего времени.

Обычно начало профессиональной деятельности совпадает с фазой повышенной возбудимости в суточном ритме физиологических функций. Исходным фоном нормального состояния, на котором протекает профессиональная деятельность, является состояние организма после естественного сна. Существенной особенностью режима труда локомотивных бригад является то, что начало их работы может нередко совпадать с фазой пониженной возбудимости, с фазой сна.

Для сохранения здоровья машинистов локомотивов и их помощников, поддержания их работоспособности на высоком уровне, что является одним из решающих условий безопасности движения поездов, большое значение имеет правильно организованный режим труда и отдыха.

Значительная часть дорожных катастроф, аварий и опасных нарушений правил эксплуатации объясняется не утомлением вследствие длительной поездной работы, т.е. операционным утомлением, а тем, что работа начинается в утомленном, возбужденном или угнетенном (вообще в эмоционально-неустойчивом) состоянии.

В понятие «отдых» перед работой входит в первую очередь мышечный покой. Если предстоит работа в вечерние или ночные часы, необходим двух трехчасовой дневной сон, прием пищи и психологическая самоподготовка к рейсу. Особенно важно добиваться сознательного исключения в этом периоде каких-либо насыщенных нервно-эмоциональных ситуаций. Руководству депо, товарищам по работе, родственникам и членам семьи машиниста необходимо постоянно помнить о необходимости соблюдения этих условий.

Высокоэффективной организационной формой контроля за соблюдением правил режима труда и отдыха локомотивных бригад являются медицинские осмотры. Их цель состоит не только в том, чтобы своевременно обнаружить ранние признаки болезненных изменений в организме, но и в том, чтобы обеспечить текущий санитарный и лечебно-профилактический контроль за соблюдением режима труда и отдыха, а также общее наблюдение за психологическим состоянием локомотивных бригад, приступающих к выполнению работы. Различают явочный и списочный штат (контингент) локомотивных бригад. Явочный штат БЯ состоит из бригад, занятых на работе с поездами, на маневрах, с локомотивами на станциях и территории депо (в процессе приема-сдачи, технического обслуживания) и находящихся на отдыхе после работы. Списочный штат БС составляют бригады, которые оформлены на постоянную работу в данном депо. Он больше явочного на число работников, заменяющих находящихся в очередном и учебном отпусках, в командировках, выполняющих государственные и общественные обязанности, и больных.[14,5]

1.5 Показатели использования локомотивов

Для планирования и финансирования расходов по перевозкам и оценки качества эксплуатационной деятельности предприятий и подразделений локомотивного хозяйства принята система показателей. Эти показатели характеризуют качество труда работников локомотивных депо и эффективность эксплуатации локомотивов, их анализ позволяет находить и использовать определенные управляющие воздействия для повышения качества труда. Показатели делятся на количественные и качественные. Показатели для тяговых агрегатов.

Суточная производительность локомотива является комплексным и основным показателем, характеризующим использование локомотива по времени и мощности и др.

,

где - суточная производительность разреза, млн. т.

т.

Среднесуточный пробег показывает количество километров, приходящихся в среднем за сутки на один локомотив эксплуатируемого парка, км.

,

где - суточный пробег локомотивов, км.

,

где 1,1 - коэффициент, учитывающий маневровую работу и холостые пробеги.

км.

км.

Количество перевозимого груза, за сутки одним локомотивом, т

,

где - количество вагонов в составе;

- грузоподъемность одного вагона, т; [таблица 1.2].

- число рейсов за сутки.

т.

Производительность за время оборота, т

,

где - вес состава брутто, т.

,

т.

т.

Среднеходовая скорость, км/ч.

,

где - полное время хода без учета времени стоянок, ч.

- длина откатки, км.

км/ч.

Рациональное использование подвижного состава и экскаваторов может быть достигнуто только при согласованной работе, когда к концу погрузки поезда на обменный пункт прибывает порожняковый состав. Это условие выполняется, если общее время рейса tр, кратно интервалу подхода порожняковых поездов

,

где - масса поезда нетто, т;

- часовая производительность экскаватора при погрузке в железнодорожный транспорт, т/ч; [Таблица 1.3]

- время простоя экскаватора при обмене поездов, ч.

,

ч.

2. Организация системы ремонта локомотивов

На промышленном железнодорожном транспорте действует установленная отраслевой нормативной документацией планово-предупредительная система технического обслуживания, текущего и капитального ремонтов электроподвижного состава, основой, которой является поддержание ЭПС в работоспособном состоянии, обеспечение надежной и безопасной работы, предупреждение преждевременного износа. Система регламентирует межремонтные периоды, продолжительность и трудоемкость технических обслуживаний и ремонтов. Этой системой предусмотрены следующие виды технических обслуживаний и ремонтов, находящихся в эксплуатации электровозов и тяговых агрегатов:

техническое обслуживание ТО-1, ТО-2, ТО-3 - для предупреждения появления неисправностей и поддержание ЭПС в работоспособном и санитарно-гигиеническом состоянии;

текущие ремонты ТР-1, ТР-2, ТР-3 - для восстановления основных эксплуатационных характеристик и работоспособности электроподвижного состава в соответствующих межремонтных периодах путем выполнения ревизий, ремонта и замены отдельных деталей, узлов, агрегатов, а также проведения испытаний и регулировочных работ;

капитальный ремонт КР-1 - для восстановления эксплуатационных характеристик путем замены, ремонта изношенных или поврежденных узлов и деталей. При ремонте КР-1 разрешается производить ремонт отдельных агрегатов и узлов в объеме капитального ремонта КР-2;

капитальный ремонт КР-2 - для полной разборки и дефектоскопии, замены или ремонта всех составных частей, в том числе базовых, с последующей сборкой, комплексной проверкой, регулировкой и проведением испытаний.

Техническое обслуживание и ремонт новых локомотивов в гарантийный период производится в соответствии с эксплуатационной и технической документацией завода-изготовителя и техническими условиями на их изготовление и поставку.

Основными составляющими системы технического обслуживания и ремонта, от которых зависит эффективность использования электровозов и тяговых агрегатов на промышленном железнодорожном транспорте являются производственная база по техническому обслуживанию и ремонту, включая техническое оснащение необходимым оборудованием, оснасткой, инструментом, принадлежностями; экипировочные устройства; химические лаборатории; средства безразборной диагностики; материально-техническое оснащение, предусматривающее поставку в соответствии с нормами расхода или комплектами ЗиПа, материалов, инструмента и принадлежностей, обеспечение необходимой проектно-технической документацией; наличие и соответствующая подготовка персонала ремонтников и эксплуатационников.

Объем ремонта представляющий собой перечень операций по обслуживанию, восстановлению или замене деталей, сборочных единиц электровозов и тяговых агрегатов, устанавливается в соответствующей документации для каждого вида планового технического обслуживания и ремонта.[17,18,19,20]

2.1 Расчет программы ремонта локомотивов

Объем ремонта представляет перечень операций по обслуживанию, восстановлению или замене деталей и сборочных единиц тяговых агрегатов, устанавливается соответствующей документацией для каждого вида ремонта и техосмотра.

Система организации ремонта и техосмотра предусматривает разработку годовой программы ремонта.

Наиболее эффективной, отвечающей поставленным требованиям, считается планово-предупредительная система, предусматривающая проведение следующих работ: КР, ТР-3, ТР-2, ТР-1, ТО-3, ТО-2.

Ремонты производят в ремонтных депо и заводах. Деповские технические ремонты ТР-3, ТР-2, ТР-1 производят для восстановления основных эксплуатационных характеристик и нормальной работоспособности электроподвижного состава. Соответствие межремонтных периодов путем выполнения ревизии, ремонта и замены отдельных деталей, узлов и агрегатов электроподвижного состава, проведение испытании и регулировочных работ.[17,18,19,20].

В проекте разрабатываю деповские виды ремонта и техосмотры. Ремонтный цикл ОПЭ1 свожу в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Ремонтный цикл.

Вид ремонта	Периодичность, г	Продолжительность, ч	рудоемкость, чел/ч
ТР-3	3	480	5709,86
ТР-2	1	240	4349,66
ТР-1	0,25	48	693,83
ТО-3	0,055	12	313,83

Годовую программу ремонтов и технического обслуживания для тяговых агрегатов определяют так.

,

,

,

где ТР-3, ТР-2, ТР-1, ТО-3,- периодичность ТР-3, ТР-2, ТР-1, ТО-3, год.[таблица 2.1]

 лок.

лок.

лок.

лок.

2.2 Определение деповского процента неисправных локомотивов

Деповской процент неисправных локомотивов является одним из основных показателей, характеризующих состояние электровозного парка. При расчете за отчетный месяц деповской % неисправных локомотивов находится как:

, (51)

где - количество электровозосуток соответственно в ТР-3, ТР-2, ТР-1, ТО-3, и неплановом ремонте;

30 - принятое число суток в месяце.

,

,

,

,

,

где - количество локомотивов в месяц по видам ремонта;

- норма простоя локомотивов в каждом виде ремонта, ч. (=10-12ч) [10].

,

лок.

электровозо/суток.

,

лок.

электровозо/суток.

,

лок.

электровозо/суток.

,

 лок.

электровозо/суток.

,

где - месячный пробег локомотива, км.

- процент неплановых ремонтов. %.

,

км.

,

где - количество локомотивов на ремонте КР-1 и КР-2 соответственно.

,

лок.

,

лок.

где - период между ремонтами КР-2, КР-1 соответственно, 12 и 6 лет.[10]

 %.

лок.

электровозо/суток.

%.

2.3 Расчет штата депо

Штат рабочих и служащих депо складывается из штата производственных рабочих ремонтных участков и отделений, штата локомотивных бригад, вспомогательных работников, штата инженерно-технических работников и служащих.

Для депо угольных разрезов

,

где - годовая программа ремонтов локомотивов;

- трудоемкость ремонта одного локомотива, чел•ч;[таблица 2.1].

- годовой фонд рабочего времени, ч;[5].

- коэффициент перевыполнения нормы. 1,14 - 1,2.

,

чел.

,

чел.

чел.

,

чел.

Общий явочный штат рабочих

,

чел.

Списочное наличие рабочих с учетом отсутствующих по уважительным причинам

,

где - коэффициент, учитывающий количество рабочих, отсутствующих по уважительной причине, 1,09 - 1,17.

чел.

При определении общего количества рабочих для депо учитывают работников занятых на хозяйственных работах, по ремонту оборудования и др. Их число принимают для грузового депо 12% от списочного наличия рабочих

чел.

В соответствии со схемой управления депо и по разработанному расписанию, потребность ИТР принимается в размере 8 - 9% от основных производственных рабочих, счетно-конторского персонала (СКП) 4 - 5%

,

чел.

,

чел.

Общий штат депо составит

,

чел.

После расчетов свожу в таблицу распределение рабочей силы по видам работ при ремонтах электровозов [таблица 2.2].

Таблица 2.2 Распределение рабочей силы по видам работ

Наименование работ по ремонту	Процент участия %	Количество рабочих чел.
Дизеля и вспом. оборудования	19	14
Топливной аппаратуры	4	3
Слесарные	24	18
Электрослесарные	20	14
Станочные	11	8
Кузнечные	2	2
Сварочные	3	2
Обмоточные и пропиточные	3	1
Аккумуляторные	2	1
Автотормозные	7	5
Пантографные	1	1
Бандажные	1	1
Прочие	3	2
Всего	100	73

2.4 Расчет числа стойл для ремонта и технического обслуживания

Необходимое количество стойл для ремонта и технического обслуживания определяю в зависимости от годовой программы ремонта и времени занятия стойла.

,

где - годовое количество ремонтов локомотивов;

- норма простоя локомотивов в каждом виде ремонта, час; [таблица 2.1].

- годовой фонд рабочего времени, час;[5].

- коэффициент, учитывающий неравномерную подачу на ремонтную позицию, случайные неплановые ремонты, 1,15.

 стойло.

стойло.

стойло.

стойло.

С учетом неплановых ремонтов принимаю количество позиций, кратное целому числу.

3. Проектирование здания депо и тяговой территории

Локомотивные депо в зависимости от выполняемых видов подразделяются на эксплуатационные и ремонтные; по типу прямоугольные, прямоугольно - ступенчатые и веерные, Существует так же депо комбинированного типа. Большое распространение получили здания депо ступенчатого типа с тупиковыми и сквозными путями. Веерные здания в настоящее время не строят.

Производственные помещения располагают в одном или нескольких зданиях, соединенных проходами. Служебно-бытовые помещения чаще располагают в одном блоке с производственными помещениями. Отдельно располагают экипировочные устройства, позицию реостатных испытаний, электроподстанцию.

Для ремонта в депо создают основные цехи: текущих ремонтов ТР-1, ТР-2, ТР-3, заготовительные специализированные. Стойло ТР-1 и технического осмотра ТО имеют смотровые канавы и средства вывода электровозов под контактный провод. Подводку постоянного тока напряжением 50 В. и источника сжатого воздуха давлением 5 - 7 атмосфер. Для проверки и опробования электроаппаратуры, вспомогательных машин, пневматического и автотормозного оборудования и подзарядки аккумуляторных батарей. Агрегат для сушки изоляции электрических машин, домкраты и другие подъемные устройства для разборки, снятия и постановки буксового узла, рессорного подвешивания и ударно сцепных устройств, кран балку грузоподъемностью 2 тонны для снятия крышевых люков при осмотре реостатов и другого оборудования. Стойла оборудуют мостиками для подъема на крышу электровоза. Стоила ТР-2 оборудуют станком для обточки бандажей колесной пары без выкатки из под кузова и домкратами для подъемки кузова при ревизии опор. Стоило ТР-3 располагают под крановом полем и имеют ремонтные канавы, электрические или гидравлические домкраты для подъема кузов. Места для очистки и устройства для очистки и ремонта тележек и сборки колесно-моторного блока, для хранения крупных запасных узлов. Мостовые краны грузоподъемностью 30/10, 30/5 тонн. Помещения оформляются с учетом архитектурных, эстетических и эргономических требовании. Планировка и оснащение цехов, производственных участков и рабочих мест должны удовлетворять условиям НОТ.

Цехи депо: колесно-бандажные отделения, кузница, механическое отделение, слесарное отделение, сварочное, заливочное, роликовое, хромировочное, электромашинное, сушильно-пропиточное, испытательная станция, электроаппаратное, аккумуляторное, пантографное или пантографный балкон. Отделение ремонтно - измерительных приборов (КИП), генераторное для выработки энергии для нужд депо, компрессорное для создания сжатого воздуха необходимого для нужд депо, автоматная, инструментально раздаточное, столярно-малярное отделение, лаборатория, электротехническое отделение, нарядная, шерстемоечная для мойки польстеров моторно-осевых подшипников, заготовительный цех, водоподготовительное.

Размещение тяговой территории локомотивного депо по отношению к путевому развитию станции и приёмоотправочным парком должно обеспечивать: удобный кратчайший подход локомотивов к поездам и обратно, не мешая работе станции с поездами и при производстве маневров: возможность дальнейшего развития приемоотправочного парка и тягового хозяйства. Тяговая территория должна располагаться вблизи горловины приёмоотправочных парков со стороны противоположной пассажирскому зданию и посёлку.

Для связи тяговой территории с приёмоотправочными парками должны выделяться не менее двух специальных ходовых путей. На тяговой территории располагаются следующие специализированные пути: для следования локомотивов, ожидающих работу, для техобслуживания ТО-2, если отсутствует здание ПТОП; для складов горюче смазочных материалов; склада песка; для позиции реостатных испытаний; позиций обмывки; очистки и окра...