Оптимизация ремонта железнодорожного скраповоза

В условиях разразившегося кризиса проблема восстановления и продления срока надежной работы оборудования итехники, в том числе и изношенного, приобретает особое значение. Эффективное решение этой проблемы предлагают нанотехнологии. Наномодификатор"Стрибойл" представляет собой многокомпонентный нанодисперсный состав, совместимый со всеми, в том числе импортными, типами технических масел и консистентных смазок. Наномодификаторпредназначен для восстановления и защиты от износа не имеющих механических повреждений металлических железосодержащих деталей узлов трения любых механизмов. Примеры эффектов, получаемых при обработке узлов трения двигателей скраповозов наномодификатором «Стрибойл»:-увеличение мощности на 2 … 3%;

— уменьшение вибрации и шума до 20%.Основная выгода применения наномодификатора «Стрибойл» состоит в том, что в случае отсутствия механических повреждений ремонт узлов трения заменяется на планово-профилактическую обработку, не требующую высокой квалификации обслуживающего персонала. Важно, что обработка наномодификатором в большинстве случаев не требует остановки оборудования и производится в режиме штатной эксплуатации [3]. 3) Сверхвысокопрочные пружины с использованием технологий контролируемого формирования однородныхнаноразмерных субструктур. Основными точками применения продукции проекта станут железнодорожный транспорт (вагонные и локомотивные тележки), энергетика, подвески автомобилей и сельскохозяйственной техники, лифтовые системы. В основе новой технологии лежит операция горячей навивки пружины при оптимальном сочетании температуры нагрева, степени деформации при навивке, схемы и режима охлаждения — закалки последовательно каждого витка навиваемой пружины. В результате этих операций формируются наноразмерные субструктуры, обеспечивающие высокие прочностные характеристики изделий. Применение данной технологии открывает возможность производства пружин с увеличенным в несколько раз сроком службы, повышенным уровнем допустимых напряжений не менее чем в 2 раза, исключением их осадки и соударения витков, а также повышенной работоспособностью в условиях низких температур. На железнодорожном транспорте применение новых пружин позволит значительно сократить затраты на ремонт и эксплуатацию подвижного состава и повысить объемы грузоперевозок за счет увеличения нагрузки на вагонную ось.

4) Важнейшим направлением исследований ученых является уменьшение износа подшипников, устанавливаемых в узлах различных машин и механизмов, в том числе и на подвижном составе железнодорожного транспорта. Проведенные в институте машиностроения исследования показали, что если в используемый в подшипниках скольжения баббит, содержащий олово, сурьму и медь, добавить мельчайшие ультрадисперсные алмазы, то трение в контактирующих поверхностях значительно снизится. Частицы добавляемого в сплав наноматериала имеют округлую форму без кристаллической огранки. Их размер равен всего 4 … 6 нм, но при этом они обладают высокой поверхностной активностью. В результате на сфере идеально круглых подшипников дополнительно образуется оптимальное покрытие с мелкой зернистой структурой. В процессе изнашивания баббита формируются мельчайшие осколки кристаллов меди, олова и сурьмы, которыеоказывают полирующее действие на контактирующие поверхности, не вызывая их интенсивного абразивного изнашивания, т. е. углеродныйнаноматериал меняет структуру сплава подшипников, повышает их технические характеристики, что положительно сказывается на работе узлов трения различных машин и механизмов. Например, установка усовершенствованных подшипников на железнодорожный подвижной состав снизит износ осей колесных пар. Благодаря этому можно будет увеличить межремонтный пробег вагонов и локомотивов [5]. Для диагностических комплексов при ремонте основными показателями применения являются следующие:

время контроля;

— выявляемость дефектов;

Для оптимизации перечисленных параметров при диагностике подшипников разработан диагностический комплекс УКД. Разработанный комплекс производит контроль состояния подшипников КМБ, в частности буксовых узлов, по двум методам: акустико-эмиссионному и методу переходных сопротивлений, путем добавления прибора ИРП-12 в комплекс ИВК 7607.

Диагностику буксовых узлов производим при вращении колесной пары с частотой 130−160 об/мин, осуществить которое можно на специализированном стенде, либо при совмещении процесса диагностики с технологическим процессом ремонта элементов колесных пар на станках и поточных линиях. Для реализации вращения используем катковый стенд, создающий условия рабочей нагрузки, и позволяющий получить наиболее достоверную информацию о техническом состоянии подшипников буксовых узлов, моторно-осевых подшипников, подшипников ТЭД. Вращение колесной паре передается от собственного ТЭД, который подключают к источнику питания с регулируемым напряжением. Частота вращения двигателя управляется и регулируется автоматизированным блоком управления АБУ. Комплекс УДК предназначен для получения полной информации о фактическом состоянии подшипников качения (или скольжения) на работающем, либо обкатывающем оборудовании с целью выявления: — меры износа, в том числе наличие дефектов, не допустимых для дальнейшей эксплуатации по отраслевым нормам износа подшипников качения по усталостному износу, механическому истиранию и прочим видам износа;

— состояния смазки в подшипниковых узлах: недостаток, наличие металлических продуктов износа, излишней влаги;

— правильности сборки подшипниковых узлов при изготовлении и ремонте;

— температуры подшипниковых узлов. Комплекс предназначен для работы во всех отраслях промышленности, на железнодорожном транспорте для проверки технического состояния подшипников колесно-моторного блока и иных объектов (комплекс универсальный), с применением следующих методов:

метода акустической эмиссии;

— метода омических сопротивлений. Универсальный комплекс УДК разработан на базе прибора ИРП-12 и комплекса КРОНВЕРК 7607. В состав комплекса УДК входит:

1) индикатор ресурса подшипника ИРП-12 — 1 шт.2) измерительно-вычислительный комплекс КРОНВЕРК 7607 — 1 шт.3) датчик пьезокерамический — 1 шт.4) первичный преобразователь температуры — 2 шт.5) датчик оборотов — 1 шт.6) устройство токосъемное — 2 шт.7) кабель соединительный — 5 шт. Схема прибора ИРП-12 осекает частоты звукового диапазона и обеспечивает обработку ультразвуковых сигналов от дефектов всех частей подшипника и оценку их совокупного значения в виде обобщенного критерия степени износа подшипника в бальной форме. Критерий степени износа подшипников в цифровой форме выводится на дисплей с точностью до десятичного знака. Оценка состояния износа определяется путем сравнения фактического показания дисплея при проверке технического состояния подшипника с данными «Технологии диагностики подшипников».Прибор Кронверк 7607 позволят вести съём информации мгновенного значения переходного сопротивления по двум каналам и мгновенного значения температуры обоймы подшипника по другим двум. Принцип работы заключается в том что, прибор производит архивацию усреднённого за секунду значения переходного сопротивления. Токосъём производится с вала колесной пары, вала двигателя, путём присоединения к валу щёточного механизма. При мгновенном замыкании цепи: обойма, шарик, масло, свободный носитель происходит мгновенный скачок в сторону уменьшения сопротивления. Дефектоскопист, контролирующий мгновенные показания данного скачка увидеть не может. Прибор выдает соответствующий сигнал. Изменения переходного сопротивления накапливаются в архиве. Для технического диагностирования КМБ под локомотивом используются катковые стенды, которыми создаются колебательные движения, такие как при вращении колесных пар, приближая тем самым условия диагностирования к эксплуатационным. Автоматизированный блок управления частотой вращения двигателя: Частота вращения двигателя управляется и регулируется автоматизированным блоком управления АБУ. Импульсные сигналы от датчика частоты вращения ДЧВ поступают на вход усилителя-формирователя УФ и затем через конденсатор С1 — на вход генератора пилообразного напряжения, выполненного на транзисторе VT1.

Далее напряжение пилообразной формы через интегрирующую цепочку R3C3, на которой выделяется постоянная составляющая, поступает на инверсный вход операционного усилителя DA. На его прямой вход подается эталонный сигнал от процессора через ЦАП. Частота вращения вала якоря двигателя задается вычислительным комплексом и автоматически поддерживается постоянной независимо от изменения напряжения и нагрузки на валу двигателя. При вращении вала якоря импульсы, пропорциональные частоте вращения, запускают генератор пилообразного напряжения, и напряжение постоянной составляющей пилообразных импульсов уменьшается. Когда оно станет меньше опорного напряжения на прямом входе усилителя, напряжение на его выходе меняет знак. Таким образом, компаратор К формирует характеристику прямой передачи релейного типа и управляет работой блока регулятора мощности БРМ. Комплекс УДК с внедрённым прибором ИРП-12 обладает рядом преимуществ перед аналогами:

надежная диагностика дефектов на ранней стадии их развития;

— безразборная диагностика состояния подшипников;

— быстродействие и простота измерений;

— гибкость конфигурирования под контролируемый объект;

— малые габариты и вес измерительных приборов (ИРП-12: 178×82, m = 0,65 кг; Кронверк: 220×210, m = 2 кг.) — высокая надежность диагностики смазки подшипников.

Заключение

.

В данной курсовой работе рассмотрели конструкцию железнодорожногоскраповоза. При ближайшем рассмотрении можно увидеть, что возможностей для модернизации существующего оборудования очень много. Внедрение даже некоторых из них позволит сократить затраты на вынужденный и плановые ремонты, а также исключит простои основных агрегатов производства, о которых зависит своевременное обеспечение заказчика произведенной продукцией. Рассмотрены вопросы оптимизации ремонта железнодорожного скраповоза.

Список использованных источников

.

Грундиг К. Проектирование промышленных предприятий: принципы, методы, практика. Пер. с нем. М.: Альпина Бизнес Букс, 2012.-340 с. Данилов Н. И., Щелоков Я. М. Основы энергосбережения / Под ред. Н. И. Данилова / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2010. — 564 с. Методика проведения энергетических обследований потребляющих устройств, обеспечивающих тягу поездов и ремонтное производство на железнодорожном транспорте: Инструктивно-методические указания комплексной системы энергетического обследования / Под общ.

ред. В. Т. Черемисина / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. — 429 с. Смирнов В. А., Талызин А. С. Энергосбережение при ремонте и техническом обслуживании локомотивов // Известия Транссиба.-2011. — № 4. С. 41−49.

http://www.portalnano.ruwww.nanocontact.ru.

http://www.nanotech.ru.

http://www.rusnano.com.

http://www.nanonews.net.

http://www.rzd.ru/Правила безопасности в электросталеплавильном производстве. Производственная инструкция по эксплуатации ж/д скракповоза на участке подготовки лома ЛПК.