Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Повышение эксплуатационного ресурса крестовин для рельсовых пересечений железных дорог промышленного транспорта

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В унифицированных конструкциях был использован многолетний опыт отечественных и зарубежных железных дорог общего пользования. Программа внедрения унифицированных стрелочных переводов предусматривает выполнение эксплуатационных испытаний новых конструкций, которые позволили наметить пути дальнейшего повышения стойкости стрелочных переводов работающих в заводских условиях. Результаты этих испытаний… Читать ещё >

Повышение эксплуатационного ресурса крестовин для рельсовых пересечений железных дорог промышленного транспорта (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. РЕТРОСПЕКТИВА И СОВРЕМЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ В РАЗВИТИИ ПРОБЛЕМЫ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ КРЕСТОВИН
    • 1. 1. Современное состояние промышленного железнодорожного транспорта
    • 1. 2. Особенности эксплуатации соединений и пересечений железных дорог промышленного транспорта
    • 1. 3. Стрелочные переводы и глухие пересечения железных дорог
    • 1. 4. Классификация конструкций крестовин и области применения их отдельных видов
    • 1. 5. Постановка проблемы исследования
  • Выводы по главе 1
  • 2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮЭКСПЛУАТАЦИОННО ГО РЕСУРСА КРЕСТОВИН РЕЛЬСОВЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ
    • 2. 1. Наплавка крестовин
    • 2. 2. Припуск на самонаклеп
    • 2. 3. Запас металла на износ
  • Выводы по главе
  • 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОЙ БАЗЫ СОЗДАНИЯ КРЕСТОВИН С ЗАПАСОМ МЕТАЛЛА НА ИЗНОС
    • 3. 1. Методика исследования износов крестовин стрелочных переводов промышленных железных дорог
    • 3. 2. Работа крестовин под подвижным составом
    • 3. 3. Износы крестовин, эксплуатируемых на технологических путях металлургических заводов
    • 3. 4. Обоснование идеи запаса металла на износ
    • 3. 5. Методика определения средневзвешенного профиля колес технологического подвижного состава
    • 3. 6. Методика проектирования продольного и поперечного профиля крестовины с запасом металла на износ
  • Выводы по главе 3
  • 4. ВЫБОР УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ФОРМЫ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ С ЗАПАСОМ МЕТАЛЛА НА ИЗНОС В ПРЕДЕЛАХ ЗОНЫ ПЕРЕКАТЫВАНИЯ
    • 4. 1. Вывод расчётной формулы для построения возвышения профиля крестовины на основе параболы 7-й степени
    • 4. 2. Вывод расчётной формулы для построения возвышения профиля крестовины на основе параболы 5-й степени
    • 4. 3. Вывод приближенной расчётной формулы для построения возвышения профиля крестовины на основе уравнения параболы 3-й степени
    • 4. 4. Оценка приближенности зеркального повторения кривой износа для различных профилей крестовины
    • 4. 5. Построение поперечных профилей крестовин с запасом металла на износ
  • Выводы по главе 4
  • 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КРЕСТОВИН С ЗАПАСОМ МЕТАЛЛА НА ИЗНОС И КРЕСТОВИН ТРАДИЦИОННОЙ КОНСТРУКЦИИ
    • 5. 1. Технология отливки сердечников и литых крестовин
    • 5. 2. Сроки службы
    • 5. 3. Межремонтные сроки
    • 5. 4. Оценка экономической эффективности повышения надёжности стрелочных переводов в связи с усилением крестовинного узла
      • 5. 4. 1. Обоснование статей расхода трудовых, материальных и финансовых ресурсов
      • 5. 4. 2. Анализ эффективности внедрения крестовин с запасом металла на износ
  • Выводы по главе 5

Стрелочный перевод должен выдерживать высокие динамические нагрузки, оказываемые подвижным составом, и, соответственно, иметь достаточную прочность, износосюйкость и сопротивляемость ударам, а также упругость для предотвращения быстрого развития случайных трещин.

В условиях больших осевых нагрузок на путях необщего пользования самым низким эксплуатационным ресурсом обладает крестовина стрелочного перевода.

Эксплуатационный ресурс крестовины составляет 60−80 млн. тонн пропущенного тоннажа, в то время как эксплуатационный ресурс остряка стрелочного перевода составляет 125 млн. тонн брутто, а срок службы незакаленного путевого рельса 500 млн. тонн.

В этой связи повышение эксплуатационного ресурса крестовинного узла является актуальной и значимой задачей развития железных дорог необщего пользования.

В числе первоочередных задач при разработке унифицированной серии стрелочных переводов было повышение сроков их службы и в первую очередь узлов крестовин, которые во многом определяют срок службы всей конструкции.

С этой целью на заводских путях сборнорельсовые конструкции крестовин были заменены цельнолитыми.

В унифицированных конструкциях был использован многолетний опыт отечественных и зарубежных железных дорог общего пользования. Программа внедрения унифицированных стрелочных переводов предусматривает выполнение эксплуатационных испытаний новых конструкций, которые позволили наметить пути дальнейшего повышения стойкости стрелочных переводов работающих в заводских условиях. Результаты этих испытаний позволили специалистам разработать целый ряд принципиально новых технических решений направленных на дальнейшее существенное повышение сроков службы железнодорожных крестовин. К числу наиболее эффективных относятся предложения использования, для повышения эксплуатационного ресурса крестовин, запасов металла на износ. С середины 80-х гг. в ПГУГТС ведутся работы по развитию данного направления.

Настоящее исследование является частью этих работ. Оно включает в себя обобщение изучения закономерностей износов крестовин, совершенствование формы продольных и поперечных профилей крестовин с целью создания запасов металла на наиболее изнашиваемых участках.

Данное исследование входит в состав программы по повышению эксплуатационных ресурсов заводских стрелочных переводов, выполняемой специалистами кафедры «Промышленный и городской транспорт» Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения.

Выводы по главе 5.

1. Рассмотрена методика изготовления крестовин с запасом металла на износ методом отливки в заводских условий с последующей обработкой на фрезерном станке.

2. Прогнозируемое увеличение эксплуатационного ресурса крестовинного узла при применении крестовин с припуском на самонаклеп на 30−50 процентов, за счёт применения крестовин с запасом металла на износ на 50−100% за счёт постепенного сглаживания возвышения продольного профиля на первом этапе износа крестовины.

3. Расчёт экономической эффективности внедрения крестовин с запасом металла на износ, выполненный с приведением затрат к базовому моменту времени, подтвердил целесообразность применения этих конструкций на промышленных железных дорогах Российской Федерации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. На основе анализа условий эксплуатации промышленных железных дорог сформулирована конечная цель исследования, заключающаяся в разработке крестовины для рельсовых пересечений, обладающей вдвое большим эксплуатационным ресурсом по сравнению с традиционными конструкциями.

2. Для достижения этой цели рассмотрена эффективность существующих мероприятий, направленных на повышение эксплуатационного ресурса крестовин рельсовых пересечений. Анализ мероприятий показал, что ни одно из них не сопоставимо с эффектом от идеи создания запаса металла на износ в наиболее изнашиваемой зоне. Первая попытка создания запаса на износ предпринята на путях общего пользования в конце 50-х гг. прошлого века не увенчалась успехом, поскольку при проектировании профиля опытных крестовин не учитывалось распределение вертикальных износов усовиков и сердечников в зоне перекатывания. Это позволило конкретизировать направление дальнейших разработок предпринятых в данном исследовании.

3. В процессе создания методической базы проектирования крестовин изучены формы износа поверхностей катания крестовин в зоне перекатывания колес с усовиков на сердечник, а также форма износа самих колес. Усовершенствованы методики необходимые для обоснования средневзвешенных профилей колес для целых отраслей, промышленных предприятий и отдельных их районов. Разработана методика построения продольных и поперечных профилей крестовин с запасом металла на износ. Проведен анализ износов крестовин на технологических путях металлургических заводов. Исследовано влияние форм вертикальных износов с усовиков и сердечников на уровень силового воздействия колес на поверхность крестовин.

4. В работе проведен критический анализ уравнений предлагаемых специалистами в настоящее время для описания формы возвышений с усовиков и сердечников в месте размещения запаса на износ.

5. Обоснована оптимальная форма возвышения металла в изнашиваемой зоне и предложена методика проектирования продольных и поперечных профилей крестовин с запасом металла на износ.

6. Исследована возможность применения параболических функций различного порядка для описания формы продольного профиля крестовин с запасом металла на износ и обосновано оптимальное решение в выборе порядка этой функции.

7. Применение крестовин с запасом металла на износ позволит увеличить эксплуатационный ресурс узлов, предположительно, в два раза. В работе доказана возможность удвоения объемов изнашиваемых металлов в зоне перекатывания колес с усовиков па сердечник и соответственно повышения сроков службы крестовин.

8. Расчет ожидаемого экономического эффекта показал целесообразность внедрения крестовин с запасом металла на износ на железных дорогах промышленного транспорта.

9. Научная новизна результатов исследований:

• Обоснована форма возвышения поверхности катания крестовины в местах размещения дополнительного металла.

• Определены основные требования к форме и размерам возвышения поверхности крестовины для создания запаса металла на износ.

•Разработана методика построения продольного и поперечного профилей крестовин с запасом металла на износ.

•Определены условия входа, обеспечивающие износ запаса металла методом сглаживания возвышения без образования промежуточных локальных неровностей.

10. Практическая ценность:

•Предлагаемая методика проектирования крестовин с запасом металла на износ доведена до уровня ее практического применения.

•Разработаны профили крестовин с запасом металла на износ марок 1/9, 1/7 и 1/5 типа рельса Р65 для стрелочных переводов промышленных железных дорог Российской Федерации.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.И. Исследования горизонтальных и вертикальных сил взаимодействия пути и подвижного состава в пределах крестовинного узла стрелочных переводов / дисс.. к.т.н. Л., ЛИИЖТ, 1966.
  2. В.И., Яковлев В. Ф., Семенов И. И. К оценке сил взаимодействия пути и подвижного состава посредством эксплуатационных измерений траекторий перекатывания колес по неровностям пути. Труды ЛИИЖТа, вып. 260, 1967.
  3. В.И. Исследования работы крестовин стрелочных переводов. Л.: ЛИИЖТ, 1983.
  4. В.И. Исследование работы крестовин стрелочных переводов. Разработка более современных норм и допусков содержания стрелочных переводов с учётом опыта эксплуатации: отчет о НИР (заключит.). Л.: ЛИИЖТ, каф. «Железнодорожный путь», 1985.
  5. В.И. Испытания стрелочных переводов и их элементов. Динамические, прочностные и эксплуатационные испытания крестовин с поворотным сердечником и усовиками из спецпроката: отчёт о НИР (окончат.). Л.: ЛИИЖТ, каф. «Железнодорожный путь», 1985.
  6. В.И. Испытания и модернизация существующих стрелочных переводов с целью повышения качества изготовления и увеличения сроков служб: отчёт о НИР 633/613, ПГУПС, 2005.
  7. В.И., Андреев Г. Г., Трофимов А. Н. Усовершенствование продольного профиля крестовин. Журнал «Путь и путевое хозяйство», № 2, 2008.
  8. В.П. Восстановление крестовин. Журнал «Путь и путевое хозяйство», № 3, 1999.
  9. C.B., Смирнов М.Г1., Яковлев В. Ф. Исследование износоустойчивости элементов стрелочных переводов. Тр. ЛИИЖТа, вып. 207, 1962.
  10. C.B. Соединения и пересечения рельсовых путей. М., Транспорт, 1968.
  11. C.B., Дановский Л. И. Путь и путевое хозяйство. М., Транспорт, 1972.
  12. C.B., Абросимов В. И., Трофимов А. Н., Фролов JI.H., Елсаков H.H., Агафонов Г. Ф. Исследование конструкции цельнолитой крестовины типа Р65 марки 1/11. Л, ЛИИЖТ, 1974.
  13. C.B. Расчёт стрелочных переводов. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. Л., ЛИИЖТ, 1982.
  14. C.B. Совершенствование ведения стрелочного хозяйства. М., Транспорт, 1983.
  15. C.B., Дановский Л. И., Константинов В. Н. Путь и путевое хозяйство. М., Трансжелдориздат, 1987
  16. Л.А. Горизонтальное поперечное воздействие на путь подвижного состава промышленного железнодорожного транспорта в кривых участках. Автореф. дисс.. к.т.н., Л.: ЛИИЖТ, 1984.
  17. Л.А., Яковлев В. Ф. Железнодорожный путь, конструкция верхнего строения пути рельсовых дорог. Санкт-Петербург, 2001.
  18. Л.А. Ресурсосберегающая система в путевом хозяйстве промышленного железнодорожного транспорта / дисс.. д.т.н. Санкт-Петербург. ПГУПС, 2002.
  19. Ю.П. Перекрестные стрелочные переводы для промышленного транспорта / Автореф. дисс.. к.т.н. Л., ЛИИЖТ, 1971.
  20. С.М. Двойные односторонние стрелочные переводы для прямых и кривых / Автореф. дисс.. к.т.н. Л., ЛИИЖТ, 1968.
  21. М.В. Соединения путей на предприятиях чёрной металлургии. М.: Транспорт, 1960.
  22. Е.М., Вериго М. Ф., Данилов В. Н., Фришман М. А. Взаимодействие пути и подвижного состава. М., Трансжелдориздат, 1956.
  23. A.C. Надежность работы крестовин стрелочных переводов вусловиях повышенных осевых нагрузок / Автореферат дисс.. д.т.н. JI., ЛИИЖТ, 1989.
  24. М.Ф., Коган А. Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М., Транспорт, 1986.
  25. Ю.Д., Оловский А. Н. Как работают стрелочные переводы под поездами. М., Транспорт, 1987.
  26. ГлюзбергВ.Э. Методы оптимизации основных элементов стрелочных переводов и их приложение к крестовинным узлам массовых конструкций / Автореф. Дисс.. д.т.н. М., ВНИИЖТ, 1990
  27. В.Э. Новое поколение стрелочных переводов. Тр. научно-практической конференции. М., МИИТ, 2001.
  28. В.В. Совершенствование теории проектирования соединений путей промышленного транспорта / Дисс.. д.т.н. Санкт-Петербург, ПГУПС, 1994.
  29. Э.И. Теоретические основы и практические методы расчета прочности и износостойкости пересечений и соединений рельсовых путей промышленного транспорта/ Автореф. дисс.. д.т.н. Санкт-Петербург, ПГУПС, 1992.
  30. Э.И. Прогнозирование износа элементов рельсовых нитей с учётом эксплуатационных факторов., Тр. ПИИЖТа, 1992.
  31. Э.И., Кутах А. П., Тараненко С. Д. Стрелочные переводы железных дорог Украины (Технология производства, эксплуатация в пути, расчёты и проектирование). К.: Киевский институт железнодорожного транспорта, 2001.
  32. Н. Н. Справочные данные по соединениям и пересечениям рельсовых путей. Тр. ЛИИЖТа, вып.280. Л., Транспорт, 1970.
  33. А.Н., Ковалёнок Т. П., Зайцев A.A. Оценка экономической эффективности инвестиций и инноваций на железнодорожном транспорте: Учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 2005.
  34. Г. И. Условия движения подвижного состава по прямомупути стрелочных переводов. Тр. ВНИИЖТа, вып.229. М., Транспорт, 1962.
  35. Н.И. Совершенствование системы и перспективы развития путевого хозяйства. Тр. научно-практической конференции. М., МИИТ, 2001.
  36. З.Л., Коршикова Н.ГТ. Техническое обслуживание и ремонт железнодорожного пути: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта. М. УМК МПС России, 2001.
  37. Л.Г., Тейтель A.M., Титаренко М. И. Сроки службы элементов стрелочных переводов. Журнал «Путь и путевое хозяйство», № 10, 1994.
  38. A.C., Соколов В. Н. Стрелочные переводы и глухие пересечения. Учебное иллюстрированное пособие. М.: Маршрут, 2003.
  39. Н.С. Научные основы совершенствования рельсового хозяйства промышленного железнодорожного транспорта. Авгореф. дисс.. к.т.н. Л.: ЛИИЖТ, 1988.
  40. H.H. Повышение эксплуатационной надежности стрелочных переводов / Автореф. дисс.. д.т.н. М., ВНИИЖТ, 1990.
  41. И. И. Яковлев В.Ф. Геометрические неровности колес подвижного состава. Тр. ЛИИЖТа, вып. 222, 1964.
  42. И. И. Яковлев В.Ф.Исследование упругодинамических характеристик и определение динамических вертикальных сил в крестовине. Тр. ЛИИЖТа, вып. 222, 1964.
  43. И. И. Яковлев В.Ф. О параметров расчётной схемы сил взаимодействия в контакте колеса и рельса. Тр. ЛИИЖТа, вып. 222, 1964.
  44. М.П. Особенности работы технологических путей металлургических заводов. Тр. ЛИИЖТа, вып.248. М., Транспорт, 1966.
  45. A.M. Ремонт крестовин. Журнал «Путь и путевое хозяйство», № 6, 1988.
  46. Л.Н. Некоторые исследования по целесообразности использования крестовин с подвижными элементами в стрелочных переводахпри высокоскоростном движении поездов. Автореф. дисс.. к.т.н., JL: ЛИИЖТ, 1966.
  47. Г. М. Железнодорожный путь. М., Транспорт, 1987.
  48. В.Ф. Крестовины с припуском на износ. Журнал «Путь и путевое хозяйство», № 7, 1958.
  49. В.Ф., Третьяков А. Д., Чурилов М. Ф. Опыт текущего содержания стрелочных переводов. Журнал «Путь и путевое хозяйство», № 9,1957.
  50. В.Ф. О нормах износа крестовин в связи с повышением скорости движения поездов. Журнал «Железнодорожный транспорт», № 10,1958.
  51. В.Ф. О нормах износа остряков и крестовин. Сборник VI научно-технической конференции по вопросам путевого хозяйства. Л., ЛИИЖТ, 1958.
  52. В.Ф. О неровности рельсовой нити в зоне крестовины и стрелки. Тр. ЛИИЖТа, вып. 166. Л., Транспорт, 1959.
  53. В.Ф., Амелин C.B., Смирнов М. П. Исследование износоустойчивости элементов стрелочных переводов. Тр. ЛИИЖТа, вып. 188, 1962.
  54. В.Ф., Амелин C.B., Смирнов М. П. Вопросы взаимодействия пути и подвижного состава в пределах стрелочных переводов. Тр. ЛИИЖТа, вып. 188, 1962.
  55. В.Ф. Геометрические неровности рельсовых нитей. Тр. ЛИИЖТа, вып. 222. Л., Транспорт, 1964.
  56. В.Ф. Испытания на путях металлургических заводов переводов из рельсов типа Р65. Тр. ВНИИЖТа, вып. 15. М., Транспорт, 1974.
  57. . В.Ф. К вопросу о выборе геометрических параметров стрелочных переводов. Тр. ЛИИЖТа, вып.380. Л., Транспорт, 1975.
  58. В.Ф. Связь параметров неровностей на крестовинах с траекториями перекатывания колёс по ним. В кн. Совершенствование ведения стрелочного хозяйства. М., Транспорт, 1983.
  59. В.Ф., Евдокимов Б. А., Паранукян В. Е. Путь и путевой хозяйство промышленных железных дорог. М., Транспорт, 1990.
  60. В.Ф., Дудкин Е. П., Параскевопуло Ю. Г. Труды межд. Семинара Института транспорта Катовице, 1995.
  61. В.Ф. Измерение деформаций в зоне контакта колеса и рельса в условиях динамических нагрузок. Сб. ПГУПСа, 1997.
  62. В.Ф., Говоров В. В. Основные направления конструкции стрелочных переводов. Журнал Инженер путей сообщения, № 6, 1998.
  63. В.Ф., Говоров В. В., Дудкин Е. П. К вопросу о разработке программы технического перевооружения стрелочного хозяйства ПТ. Журнал Инженер путей сообщения, № 6, 1998.
  64. В.Ф., Андреева Л. А. Железнодорожный путь. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2002.
  65. Т.Г. Железнодорожный путь. М., Транспорт, 1999.
  66. Авторское свидетельство № 1 245 640 СССР МКИ Е 01 В7/10. Крестовина для рельсовых пересечений. Бюл. № 27. 1986.
  67. Авторское свидетельство № 74 392 МГГК Е01ВЗ/10. Крестовина стрелочного перевода. Бюл. № 8, 2007.
  68. Авторское свидетельство № 2 410 481 РФ МПК Е 01 В 7/10. Крестовина для рельсового пересечения. 2011. с. 1−2
  69. Авторское свидетельство № 2 427 680 РФ МПК Е 01 В 7/10. Крестовина для пересечений заводских железных дорог. 2011. с. 1 -2
  70. Авторское свидетельство № 2 444 585 РФ МПК Е 01 В 7/10. Крестовина для рельсовых пересечений ведомственных путей. 2012. с. 1−2
  71. Альбом эпюр стрелочных переводов и глухих пересечений железных дорог нормальной колеи промышленных предприятий. Вып. 2859. М., Промтрансниипроект, 1966.
  72. Альбом эпюр стрелочных переводов, глухих пересечений и перекрестных съездов железных дорог нормальной колеи промышленных предприятий. Вып. 3540. Л., Промтрансниипроект, 1971.
  73. ГОСТ 28 370–89 Крестовины сборные марок 1/11 и 1/9. Основные размеры.
  74. Каталог стрелочной продукции. Кушва, КЗТО, 1997.
  75. Каталог стрелочной продукции для путей промышленных предприятий. Муром, МСЗ, 2000.
  76. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: Официальное издание.-М.: Экономика, 2000.
  77. Методические рекомендации по расчёту экономического эффекта внедрения научно-технических достижений и передового опыта на железных дорогах-филиалах ОАО «РЖД», утверждены распоряжением ОАО «РЖД» от 07.09.2005 № 1392р.
  78. Обобщение опыта эксплуатации стрелочных переводов типа Р65 на заводах чёрной металлургии. Отчёт о НИР 4455, инв. № 2930−73. Л., ЛО Промтрансниипроект, 1973.
  79. Обобщение опыта эксплуатации стрелочных переводов типа Р65 на заводах чёрной металлургии. Отчёт о НИР 4604, инв. № 4341−74. Л., ЛО Промтрансниипроект, 1974.
  80. ОСТ 32.89−97 Стандарт отрасли крестовины сборные марок 1/11 и 1/9 Основные размеры.
  81. Технически обоснованные нормы времени на работу по текущему содержанию пути. Издание седьмое, откорректированное и дополненное. М., 2009.
  82. В. ЫсЬЛе^ег. Современное техническое обслуживание стрелочныхпереводов. Журнал «Железные дороги мира», № 8, 2006 (по мат. Glasers Annalen, № 5, 2005).
  83. D. Davis. Крестовины для линий с высокими осевыми нагрузками. Railway Track and Structures, № 12, 1997.
  84. G. Dalziel. Новые конструкции стрелочных переводов в Великобритании. Журнал «Железные дороги мира», № 2, 2007 (по мат. Permanent Way Institution, № 3, 2005).
  85. I. Sun. D. Davis. Ремонт крестовин наплавкой. Railway Track and Structures, № 6, 1998
  86. M. Barberon. Рынок крестовин стрелочных переводов. Журнал «Железные дороги мира», № 4, 2005 (по мат. La Vie du Rail, № 229, 2002).
  87. R. Allen. Оптимизация конструкции и содержания пути для высоких осевых нагрузок. Журнал «Железные дороги мира», № 6, 2007 (по мат. Rail Engineering International, № 2, 2005).
  88. Zh. Hongyan. Динамическое воздействие тяжеловесных поездов на путь. Журнал «Железные дороги мира», № 12, 2008 (по мат. Chinese Railways, № 1,2005).
Заполнить форму текущей работой