Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Описание машины
• 1.1 Классификация составов для перевозки засорителей и сыпучих грузов
• 1.2 Назначение
• 1.3 Технические характеристики
• 1.4 Общее устройство машины и основных рабочих органов
• 1.5 Описание устройства
• 1.6 Кинематическая схема привода конвейера накопителя
• 2. Конструкционный расчет
• 2.1 Исходные данные
• 2.2 Расчет механизма
• 3. Экономическая часть
• 4. Мероприятия по технике безопасности
• 5. Мероприятия по обеспечению безопасности движения поездов
• Заключение
• Список литературы

Введение

Состояние железнодорожного пути, его техническое содержание, безусловно, зависит от той путевой техники, которая используется на железных дорогах. Механизация путевых работ позволяет сократить количество и продолжительность окон на их проведение, и соответственно, перерывы в движении поездов. Кроме того, благодаря высокой эффективности выполнения работ с помощью путевых машин скорее восстанавливаются исходные характеристики пути, что повышает безопасность движения. В настоящее время промышленность выпускает высокопроизводительные путевые машины нового поколения, отличающихся от предыдущих наличием микропроцессорных систем управления, электронными системами, современным гидравлическим оборудованием, конструктивными узлами и агрегатами повышенной сложности, что обусловливает требования к производственному и эксплуатационному персоналу по их ремонту и обслуживанию. Поэтому важна подготовка высокопрофессиональных специалистов, которые выполнят ремонтные работы в случае отказов машин, а также наладку и настройку машин после ремонта, обеспечат проведение сложного технического обслуживания и работ по предупреждению поломок машин в процессе эксплуатации. При работе щебнеочистительных, землеуборочных, кюветоочистительных машин требуется осуществить вывоз с перегона больших объёмов сыпучих материалов для последующей их утилизации. При небольших объёмах, наличии рядом свободного пути для этих целей могут использоваться открытые платформы, полувагоны, хоппер-дозаторы, думпкары. Однако во многих случаях фронт выгрузки ограничен только задней торцевой стенкой технологической машины, поэтому требуется дополнительное транспортирование и перераспределение материала вдоль состава. В путевом хозяйстве, для перевозки сыпучих грузов применяют специализированные составы СЗ 240-6.

1. Описание машины

Рис 1.1 Составы для засорителей

а - состав с односторонним поток материала; б - состав с двухсторонними потоками материалов; 1, 17 - технологические машины; 2 - площадки; 3, 5, 10, 13 - наклонные конвейеры; 4, 11 - промежуточные полувагоны; 6, 15 - кабины управления; 7, 14 - выбросные поворотные конвейеры; 8, 16 - концевые полувагоны; 9, 12 - верхние конвейеры для засорителей; 18 - приёмный конвейер технологической машины; 19 - выбросной конвейер технологической машины.

В данной схеме показано 2 типа составов: (рис 1.1, а), где борта позволяют осуществить накопление требуемого объема материала, который поступает из технологической машины; и (рис.1.1, б), где все полувагоны оснащены дополнительными верхними конвейерами, которые в свою очередь, при работе с щебнеочистительной машиной, позволяют одновременно отсыпать песчаную подушку, или подавать в зону вырезки дополнительные порции чистого щебня. В зимнее время данные составы можно использовать для перевозки снега, работая в комплекте со снегоуборочной машиной.

1.2 Назначение

Состав для вывозки засорителей СЗ-240-6 предназначен для механизированного накопления, транспортирования к месту выгрузки и ускоренной выгрузки или перегрузки в другой состав засорителей и загрязнённого щебня, а также других сыпучих материалов. Состав применяется при текущем содержании и ремонте железнодорожного пути в сцепе со щебнеочистительными комплексами, уборочными машинами, машинами для очистки и нарезки кюветов и головной машиной снегоуборочного поезда.

1.3 Технические характеристики

1.4 Общее устройство машины и основных рабочих органов

В путевом хозяйстве используются составы, скомплектованные из семи подвижных единиц (6 промежуточных + разгрузочный вагон), или из десяти подвижных единиц (9 промежуточных + разгрузочный вагон). Часть вагонов состава оборудуются кабинами управления 1 с пультами для управления системой конвейеров промежуточных полувагонов. При работе материал передается на конвейер следующего полувагона. По мере накопления материала конвейеры останавливаются, материал транспортируется к месту разгрузки вместе с составом. Выгрузка материала осуществляется через промежуточный и выбросной поворотный конвейер. Конвейер может поворачиваться в любую сторону от оси пути под прямым или иным углом. Источником энергии состава служит дизель-электрический агрегат 13 типа АД-200 переменного трехфазного тока мощностью 200 кВт, который находится под капотом 14. Гидропривод включает насосную станцию 18 с гидроаппаратурой управления. Рабочее давление в гидросистеме 12 МПа.

1.5 Описание устройства

Подвижной состав (рис. 1а) состоит из нескольких полувагонов (рис. 3) (до 10 единиц) и концевого полувагона (рис. 2). Каждый полувагон имеет продольный наклонный пластинчатый конвейер с электромеханическим приводом, установленным в сварной раме с высокими бортами. Борта позволяют осуществить накопление требуемого объема материала на транспорте. В верхней части полувагона установлена площадка для наблюдения за работой. При совместном включении и отключении конвейеров производится постепенная передача материала вдоль состава и его накопления. Материал на состав поступает из технологической машины, например, подаётся выбросным транспортёром щебнеочистительной машины.

Концевой полувагон: оборудование концевого полувагона монтируется на железнодорожной платформе и включает в себя: промежуточный 2 и поворотный 10 ленточные конвейеры. Конвейер 2 неподвижно смонтирован на сварной раме 24. Сверху рамы имеется кабина управления 1. Поворотный конвейер в нижней части установлен на опорно-поворотном круге 21 и может поворачиваться в плане двумя гидроцилиндрами 19. При выгрузке материала в сцепленный аналогичный состав и в транспортном положении конвейер 10 на стойки 12 с ложементом и закреплен транспортными стяжками 11. При разгрузке материала в сторону от оси пути рама конвейера, после отсоединения стяжек 11, приподнимается гидроцилиндром 8 через стяжку 9 и поворачивается гидроцилиндрами 19. На платформе концевого вагона смонтирован промежуточный и поворотный конвейеры с лентой, электро- и гидростанция, кабина управления и система электроснабжения. Каждый конвейер оборудован двумя мотор - барабанами на приводном и натяжном валу для обеспечения гарантированной производительности и надежности в работе.

Универсальный полувагон: включает типовую железнодорожную платформу типа 13-4012, которая состоит из: рамы 11, ходовой двухосной тележки 10, тормозное оборудование 9 и автосцепки 12. На платформе монтируется сварная рама 3 для установки на ней ленточного конвейера-накопителя 2 с приводом 4 от электродвигателя с редуктором через цепную передачу 5 на приводной барабан 7. Полувагон имеет кузов с продольными 6 и задним 8 бортами. С противоположной стороны конвейер имеет натяжные винтовые устройства 13. На платформе каждого универсального полувагона закреплена наклонная рама с кузовом (бортами от просыпа материала), которая служит основанием для конвейера-накопителя, выполненного из замкнутой резинотканевой ленты. Лента усилена профильными пластинами, жестко соединенными со звеньями двух ветвей тяговой цепи, опирающейся на катки направляющей наклонной рамы и находящейся в зацеплении со звездочками приводного и натяжного валов. Каждый полувагон оборудован двухскоростным электроприводом конвейера-накопителя, коммутационным шкафом с электрооборудованием и магистралью с силовым и управляющим электрокабелями.

Вагон концевой

Рисунок 2. Концевой вагон: 1 - кабина управления; 2 - промежуточный конвейер; 3 и 9 - стяжки; 4 - портал; 5 - оголовок портала; 6, 7 и 23 - лотки; 8 - гидроцилиндр подъема конвейера; 10 - поворотный конвейер; 11 - транспортная стяжка; 12 - стойка с ложементом; 13 - дизель-электрический агрегат АД-200; 14 - капот; 15 - автосцепки; 16 - ходовые тележки 18-100; 17 - рама платформы; 18 - станция гидропривода; 19 - гидроцилиндры поворота конвейера; 20 - тормозное оборудование; 21 - опорно-поворотный круг конвейера; 22 - топливный бак; 24 - рама; 25 - укосина

Рисунок 3. Полувагон универсальный

1-кабина управления; 2-лента конвейера-накопителя; 3-рама; 4-привод конвейера накопителя; 5-цепная передача; 6-кузов; 7-вал приводной; 8-борта кузова; 9-тормозное оборудование; 10-ходовые двухосные тележки; 11-рама полувагона; 12-автосцепка; 13-натяжное винтовое устройство.

Современные машины для глубокой очистки щебня позволяют при очистке одновременно отсыпать песчаную подушку или подавать в зону вырезки дополнительные порции чистого щебня. В комплекте с такой машиной работает состав (рис.1,б), у которого все полувагоны дополнительно оснащены верхними конвейерами для передачи засорителей на последний полувагон. Чистый щебень, песок или песчано-гравийная смесь подаются по наклонным конвейерам и поворотному конвейеру на приёмный конвейер щебнеочистительной машины. По мере расходования укладываемого балласта, наклонные конвейеры перемещают и накапливают засорители, поступающие по системе верхних конвейеров с выбросного конвейера щебнеочистительной машины.

В месте выгрузки засорителей или балласта выбросной конвейер концевого полувагона поворачивается в сторону. На него поступает выбрасываемый сыпучий материал по системе нижних наклонных конвейеров.

Требования при вводе в эксплуатацию состава для засорителей.

Перед выходом на железную дорогу состав для засорителей проходит определённые испытания по системе сертификации СТ ССФЖТ ЦП 087-2000. Эта типовая методика испытаний (далее - ТМ) устанавливает общий методический подход к проведению испытаний по определению показателей безопасности труда в зоне действия рабочих органов и функциональных показателей, связанных с обеспечением безопасности движения, несамоходных составов для засорителей. Она является обязательной при проведении сертификационных испытаний составов для засорителей.

При передаче объекта на испытания изготовитель представляет комплект учтенной документации, состав которой определяют в согласованном порядке.

Перед началом испытаний состав для засорителей должен быть подвергнут внешнему осмотру и проверке комплектности технической документации. В случае необходимости замеченные недостатки оформляют актом и устраняют. При проведении испытаний предприятие-изготовитель обеспечивает исправную работу и обслуживание состава для засорителей в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Проверяемые сертификационные показатели:

1. Максимальный вылет поворотного конвейера от оси пути и верхнего уровня головок рельсов;

2. Оснащенность защитными устройствами и их работоспособность:

а) кнопка экстренного выключения приводов рабочих органов, как с концевого, так и со второго и четвёртого полувагонов;

б) устройств, обеспечивающих перевод повторного конвейера концевого полувагона из рабочего положения в транспортное в аварийных ситуациях;

в) связи членов экипажа состава для засорителей, находящихся в кабинах управления промежуточного и концевого полувагона.

3. Оснащенность:

а) линиями и подвесными знаками-указателями максимальной загрузки полувагона;

б) защитой межвагонных соединений от перетираний между собой и об элементы конструкции;

в) устройствами от саморасцепа состава для засорителей;

г) защитой элементов тормозной системы.

Методы испытаний:

1. Максимальный вылет поворотного конвейера от оси пути и верхнего уровня головок рельсов определяют методом линейных измерений. Каждое измерение проводят не менее 3-х раз, за результат принимают среднеарифметическое значение;

2. Работоспособность кнопок выключения приводов рабочих органов проверяют при полностью включенных приводах состава для засорителей. Экстренное выключение рабочих органов выполняют поочерёдно нажатием кнопок аварийного выключения в местах установки на втором, четвёртом и концевом полувагонах (на пультах управления и на бортах). Нажатие любой из названных кнопок должно приводить к полной остановке всех приводов состава для засорителей;

3. Работоспособность устройств, обеспечивающих перевод поворотного конвейера концевого полувагона из рабочего положения в транспортное при аварийных ситуациях, проверяют путём подключения ручного насоса к гидромагистрали концевого полувагона и созданием давления в гидросистеме с последующей фиксацией в транспортном положении. Продолжительность перевода поворотного конвейера концевого полувагона из рабочего положения в транспортное при аварийных ситуациях проверяют с помощью секундомера;

4. Работоспособность связи членов экипажа проверяют путём сообщений, передаваемых поочерёдно из каждой кабины управления на две другие, при этом должна быть обеспечена устойчивая слышимость;

5. Остальные показатели проверяют методом визуального контроля.

Проверку показателей функциональных и безопасности труда в зоне действия рабочих органов проводят в рабочих режимах в условиях, соответствующих требованиям ТУ и эксплуатационной документации на составы для засорителей. Проверку функционирования устройства для перевода концевого вагона из рабочего в транспортное положение в аварийных ситуациях производят при выключенной дизель-генераторной установке и расположении поворотного конвейера под максимальными углами поворота и наклона.

1.6 Кинематическая схема привода конвейера накопителя

На снегоуборочных машинах и составах для перевозки засорителей и сыпучих грузов в качестве тяговых органов ленточных конвейеров применяются приводные роликовые одно и двухрядные цепи (рис.4).

а)

б)

Рис.4. Приводная цепь роликовая: а) однорядная (типа ПР): 1 - внутреннее звено, 2 - наружное звено, 3 - соединительное звено, 4 - переходное звено, 5 - двойное переходное звено; б) двухрядная (типа 2ПР): 1 - внутреннее звено, 2- наружное звено, 3 - соединительное звено, 4 - переходное звено, 5 - двойное переходное звено, 6 - промежуточная пластина.

Преимущества тяговых цепей:

- возможность огибания звездочек и блоков малого диаметра;

- гибкость в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

- высокая прочность при малом удлинении;

- высокая прочность грузонесущих и опорных элементов;

- надежность передачи тягового усилия зацеплением на звездочке при малом первоначальном натяжении.

2. Конструкционный расчет

Ролик рабочей ветви конвейера воспринимает нагрузки от массы перемещаемого груза q_м и веса ленты q_л, суммируемых на длине ленты, равной шагу расположения роликовых опор на рабочей ветви конвейера.

1. Суммарная нагрузка:

- на оба ролика (при желобчатом сечении рабочей ветви конвейера) или на один ролик (при плоском сечении рабочей ветви конвейера)

q_t=(q_м+q_л) t, Н

q_t=(1000+503)0,6=901Н

где t =0,6- шаг опорных роликов.

При желобчатом сечении рабочей ветви с углом 180⁰ - 2 суммарная нагрузка, действующая на ролик, раскладывается на две составляющие: перпендикулярно оси ролика - радиальная нагрузка, и вдоль оси ролика - осевая нагрузка.

Радиальная нагрузка F_r

- суммарная

q_tcos=(q_м+q_л)t cos , Н

9010,93=(1000+503)0,60,93;

838=838

- на одну опору

, Н.

Осевая нагрузка F_a

- суммарная

q_tsin=(q_м+q_л)t sin, Н

9010,34=(1000+503)0,60,34 Н

307=307 Н

- на одну опору

, Н

Рис. 21. Схема нагрузок на подшипники роликов конвейера при желобчатом сечении рабочей ветви

2. Радиальная сила вызывает изгибные напряжения в ролике.

Поэтому ролик рассчитывается на несущую способность по изгибу.

Если выполнена компоновка конвейера и, следовательно, определены исходя из конструкции размеры ролика, то производится проверочный расчет по формуле:

, МПа

М_{изг max=}()=(1000+503)350=87675,кНм

где М_{изг max}- максимальный изгибающий момент, кНм

W_x=0,1Ч0,185,184=8,5184?8,5 Мпа

3. Допускаемые касательные напряжения материала:

4. При отсутствии компоновки определяется расчетный диаметр ролика в сечении максимального изгибающего момента

мм

5. Расчетный диаметр оси ролика определяется по формуле

, мм

где - допускаемые касательные напряжения материала оси, МПа.

6. Расчет динамической грузоподъемности и долговечности подшипников качения роликов и барабанов

Расчетную долговечность подшипника L_h определяют в часах по его динамической грузоподъемности С, указанной в каталоге на подшипники, и эквивалентной нагрузке Р_э. По физическому смыслу динамическая грузоподъемность эквивалентна радиальной нагрузке, которую подшипник может выдержать в течение базового цикла 10⁶.

Эквивалентная нагрузка для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шариковых и роликовых подшипников

Р_э = (XVF_r + YFa) К_бК_т;

Рэ =(0,561,2154+0,4256) 11=127Н

где X и Y- коэффициенты соответственно радиальной и осевой нагрузки;

V - коэффициент вращения (V = 1,2 при вращении наружного кольца,

V = 1 при вращении внутреннего кольца);

F_r и F_а - соответственно радиальная и осевая нагрузки, воспринимаемые подшипником опорных роликов (формулы (13а) и (14а));

К_б - коэффициент безопасности, учитывающий влияние на долговечность подшипника характера внешних нагрузок, для путевых машин К_б =1;

К_т - температурный коэффициент; для путевых машин К_т =1.

В качестве опор в роликах и барабанах конвейеров применяются шариковые радиально-упорные подшипники.

3. Экономическая часть

4. Мероприятия по технике безопасности

Все лица, обслуживающие машину должны пройти перед началом работы текущий инструктаж по технике безопасности, который проводится старшим машинистом. Он же несёт ответственность за соблюдение техники безопасности при работе машине.

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

Перед началом работы руководитель работ обязан ознакомить начальника машины с фронтом работ местом зарядки и разрядки с имеющимися препятствиями для работы машины.

Перед выполнением операций по зарядке и разрядке машины, а также перед пуском рабочих органов, старший машинист или машинист их включающий должны убедиться в отсутствии около них людей и предупредить руководителя работ и занятых с машиной рабочих звуковым сигналом. Необходимый ремонт во время работы или очистка каких-либо рабочих органов должны производиться при остановленной машине с разрешения её начальника.

Запрещается до снятия напряжения контактной сети машинистом подниматься на стрелу и поворотный конвейер.

Запрещается рабочим находиться ближе 2-х метров от роторного устройства при его подъёме. опускании, а также при выдвижении. Необходимо следить, чтобы винты, гайки, стяжки рабочих органов и транспортных креплений всегда были установлены на своих местах, регулярно осматривались и в случае обнаружения дефектов заменялись новыми.

Ремонт машины можно производить только при условии отсутствия давления в гидравлической и пневматической системах, заторможенным стояночным тормозом колёсных парах и уложенных под крайние колёсные пары тормозных башмаков. Запрещается садиться и сходить во время движения машины. Запрещается проезд посторонних лиц на машине. На машине должен иметься комплект средств электрической защиты: диэлектрические перчатки, диэлектрические коврики, инструмент с изолированными, ручками, которые должны проходить периодические испытания.

Запрещается перебегать через путь перед движущимся составом или локомотивом, а при обходе вагонов, стоящих на пути, не допускается пересечение этого пути ближе 5 м от крайнего вагона, проход между вагонами разрешается при расстоянии между ними не менее 10 м. Выполняемые при ремонтах сварочные работы должны производиться под наблюдением машинистов машины, с принятием необходимых мер защиты огнеопасных конструкций от попадания на них искр и брызг металла. Пропуск сварочного тока через буксы не допускается. Машина должна быть снабжена пенным и углекислотными огнетушителями, расположенными в легкодоступных местах в полной готовности к применению. В случае возникновения пожара необходимо подать сигнал пожарной тревоги, машину остановить и принять меры к ликвидации пожара.

5. Мероприятия по обеспечению безопасности движения поездов

В процессе выполнения курсового проекта я ознакомился с основными механизмами состава для засорителей СЗ-240-6, понял, для чего служит это машина, выполнил несколько расчётов по поворотному конвейеру концевого вагона, сделал два чертежа по этой машине, на одном из которых показан главный вид концевого вагона, а на другом его поворотный конвейер. Курсовой проект способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, и применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по проектированию машин.

Список литературы

1. Путевые машины: Учебник для вузов ж.-д транс./ С.А. Соломонов, М.В. Попович. Под ред. В.М. Бугаенко - М.: Желдориздат 2009 - 756с.

2. Состав засорителей СЗ 240-6. Руководство по эксплуатации 2757.00.00.000РЭ

3. Инструкция по приведению в транспортное положение и порядку сопровождения специального подвижного состава / Департамент пути и сооружений МПС России. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 336 с.: ил.

4. Елманов В.Д. «Конструкции машин для работы с балластом на железнодорожном пути». УМЦ Маршрут. 2011. - 146 с.

Размещено на Allbest.ru