Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

_{Министерство транспорта Российской Федерации}

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Подвижной состав железных дорог»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

__________В.М. Макиенко

«____»________20___г.

РЕМОНТ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ВАГОНОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СВАРОЧНОМ И НАПЛАВАЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ В ВАГОННОРЕМОНТНОМ ДЕПО ХАБАРОВСК - 2

Пояснительная записка к дипломному проекту

ДП 23.05.03.В.155.00-ПЗ

Студент гр.155 Д.В. Выхристюк

Консультант по безопасности

жизнедеятельности

к.т.н., доцент А.А. Балюк

Консультант по экономике

к.э.н., профессор В.А. Подоба

Руководитель

к.т.н., доцент В.М. Макиенко

Нормоконтроль

Старший преподаватель Я.В. Жатченко

Хабаровск - 2016

Аннотация

Основной целью дипломного проекта является процесс ремонта узлов и деталей вагонов с применением новых технологий, используемых в сварочном и наплавочном производстве. Произведён анализ дефектов вагонов и способов их восстановления с помощью сварки и наплавки. Был предложен план по переоборудованию участков сварки и наплавки в вагоноремонтном депо Хабаровск – 2. Произведён технико-экономический расчёт эффективности применения автоматической электродуговой наплавки под слоем флюса для надрессорных балок с годовой программой ремонта три тысячи триста семьдесят четыре штук. Описаны требования безопасности при сварочных и наплавочных работах.

Annotation

The main aim of the diploma project is the process of repair of units and parts of cars using new technologies used in the manufacture of welding and surfacing. Analysis of defects produced cars and ways to restore them by welding and surfacing. A plan for the conversion of welding and welding areas have been proposed in the railroad car repair depot Khabarovsk - 2. Manufactured techno-economic calculation of efficiency of use of an automatic arc welding under a layer of flux for the bolsters with the annual program of repair three thousand three hundred seventy-four pieces. We describe the safety requirements for welding and surfacing works.

.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 8

1 АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ВАГОНОВ 9

1.1 Анализ дефектов вагонов 9

1.2 Анализ способов восстановления и упрочнения изношенных деталей вагона 19

1.2.1 Классификация способов сварки и наплавки 19

1.3 Способы восстановления изношенных деталей 19

1.3.1 Наплавка 19

1.3.2 Ручная дуговая сварка 21

1.3.3 Дуговая сварка под слоем флюса. 22

1.3.4 Дуговая сварка в защитном газе 23

1.3.5 Электрошлаковая сварка 24

1.3.6 Газовая сварка 26

1.3.7 Контактная сварка 26

1.3.8 Плазменная сварка и наплавка 27

1.4 Способы упрочнения трущихся поверхностей 29

2 РЕМОНТ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ СВАРКИ И НАПЛАВКИ 30

2.1 Описание вагона ремонтного депо «ВРК – 1» Хабаровск 30

2.2 Организация плановых видов ремонта вагонов. 31

2.3 Последовательность проводимых робот по ремонту грузовых вагонов 32

2.4 Ремонт сваркой и наплавкой деталей и сборочных единиц вагонов 34

2.4.1 Тележки вагонов 34

2.3.2 Колесные пары 44

2.3.3 Буксы вагонов 46

2.3.4 Детали тормоза 47

2.3.5 Детали автосцепного устройства 51

2.3.5.1 Корпус автосцепки 52

2.3.5.2 Замок 55

2.3.5.3 Замкодержатель 57

2.3.6 Балка хребтовая 60

2.3.7 Пятник 63

2.3.8 Скользуны рамы вагона 64

3 ПРОЦЕСС РЕМОНТА ВАГОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ 65

3.1 Переоборудование участков с применением новых технологий сварки и наплавки 65

3.2 Организация сварочно-наплавочных работ 65

3.3 Основные технологические требования к дуговой сварке и наплавке при ремонте вагонов 67

3.4 Оборудование для восстановления сваркой и наплавкой деталей и узлов вагонов. 68

3.4.1 Сварочные источники питания 68

3.4.2 Вспомогательное оборудование сварочных установок 70

3.4.3 Установка для автоматической электродуговой наплавки под слоем флюса подпятника и наклонных поверхностей надрессорной «УН-2» 71

3.4.4 Установка для автоматической наплавки под слоем флюса резьбы М110 оси колесной пары «УН-5» 73

3.4.5 Установка для автоматической наплавки пятника вагона под слоем флюса «УН-3» 74

3.4.6 Установка для автоматической наплавки под слоем флюса гребней колесных пар «УН-1» 75

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА ДЛЯ НАПЛАВКИ НАДРЕССОРНЫХ БАЛОК 77

4.1 Расчет экономической эффективности автоматической электродуговой наплавки под флюсом 77

4.2 Расчет экономической эффективности сварки порошковой проволокой 81

4.3 Расчет срока окупаемости 83

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 84

5.1 Местные отсосы для сварочных полуавтоматов и автоматов 84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96

Список используемых источников 97

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на железных дорогах России остро стоит проблема интенсивного износа узлов и деталей грузовых вагонов. С целью внедрения ресурсосберегающих технологий ремонта грузовых вагонов разрабатываются новые технологии сварки и наплавки, а также оборудование и наплавочные материалы. Новые технологии сварки и наплавки отличаются более лучшими характеристиками качества, что приводит к уменьшению затрат на ремонт и увеличению производительности труда.

В данном дипломном проекте был произведён анализ работоспособности узлов и деталей вагонов, а также выявлены основные виды неисправности подвижного состава. Основываясь на имеющихся данный был произведён анализ способов восстановления, изношенный узлов и детали вагонов с помочью новых технологий в сварочно-наплавочном производстве. Произведён технико-экономический расчёт внедрения установки автоматизированной электродуговой наплавки под слоем флюса для восстановления изношенных поверхностей надрессорной балки. Описаны меры безопасности при ведении сварочно-наплавочных работ.

1 АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ВАГОНОВ

1.1 Анализ дефектов вагонов

Железная дорога является неотъемлемой частью социально-экономического развития страны 87% всех перевозимых грузов приходится на железнодорожный транспорт.

Перевозка грузов осуществляется в вагонах работа которых протекает в условиях изменения температуры и влажности окружающего воздуха, его запыленности; непрерывных ударов и вибраций больших статических и динамических нагрузок. Каждый из этих факторов дает о себе знать по мере нарастания пробега. Детали вагонов постепенно изнашиваются, в результате чего изменяются их геометрические размеры и форма, характер посадки сопряженных деталей и качество их поверхностей, что понижает производительность, грузоподъемность, рабочие и транспортные скорости; кроме того, повышается удельный расход горючих и смазочных материалов. Требования к надежности работы деталей остаются предельно высокими, поскольку это связано с безопасностью людей. В связи с этим возникает проблема восстановления работоспособности узлов.

Проведенный анализ неисправностей подвижного состава показал, что из всех видов дефектов доля, приходящаяся на износы, составляет 42,8%, на трещины – 34,5%, на излом элементов – 18%, прочие – 4,7% (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Виды дефектов подвижного состава

Таким образом, большинство выбраковываемых при ремонте деталей приходят в негодность в результате износа.

Рисунок 1.2 – Схема классификации видов изнашивания

При анализе видов износа деталей были выявлены три основных вида износа (рисунок 1.2):

а) при анализе механического износа выяснило что что его можно разделить на две группы:

- абразивный износ, свойственен для наружных узлов механизмов, работающих в среде, загрязненной пылью, грязью и песком. Твердые частицы при взаимодействии с деталями пронекают в поверхность, срезая стружку, постепенно разрушая механизм.

- усталостное изнашивание, характерно для закрытых передач при многократных контактных напряжениях, меняющихся по пульсирующему циклу, которые создают на рабочей поверхности микроскопические трещины, приводящие к разрушению металла.

б) молекулярно-механический износ выявляется при высоких скоростях скольжения, а также значительных удельных давлениях в условиях ограниченной смазки. Такие условия приводят к увеличению трения микровыступов с повышением температуры, в результате расплавляется и сваривается металл, что приводит к задирам и преждевременному разрушению.

в) коррозионно-механический износ возникает при недостаточной смазке узлов механизмов и из-за пагубного воздействия атмосферы воздуха проникающей в деформированный металл, при сильном сжатии которого происходит нагрев. Такие условиях приводят к интенсивному окислению металла, образовавшаяся на поверхности трения хрупкая оксидная плёнка разрушается, обнажая новые слои металла. Износ механизмов всегда является комплексным, и состоит из нескольких видов. Например, автосцепное устройство подвергается абразивному и коррозионно-механическому износу.

Эксплуатационный срок работы узлов вагонов напрямую зависит от условий, в которых они работают. Анализ основных факторов, влияющих на износ деталей, определил четыре группы (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Схема классификации факторов, влияющих на интенсивность изнашивания деталей вагонов

В первую очередь износ зависит от качества поверхностного слоя трущихся деталей, определяемого комплексом физико-механических свойств: твёрдостью, износостойкостью, сопротивлением усталости и упругостью [5]. На процесс изнашивания оказывает также влияние чистота обработки трущихся деталей.

Влияние на скорость изнашивания оказывает промежуточная среда между трущимися поверхностями деталей. Разновидности её: жидкая (смазка), газовая и твёрдая (пленки окислов и абразивные частицы). Предпочтение в большинстве случаев отдаётся жидким смазкам, дающим минимальный износ.

В зависимости от условий взаимодействия деталей величина износа сильно меняется. Рост скорости скольжения, наличие вибрации, величина давления детали на деталь – всё это увеличивает интенсивность износа. Температура и агрессивность среды также определяет износ деталей. Величина износа в зависимости от времени трения деталей в узлах вагонов и локомотивов, работающих в постоянном режиме, схематически показана графиком на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Кривая износа

Кривая износа имеет три характерных участка: первый участок 0А соответствует периоду приработки, второй участок АВ – периоду нормальной работы и третий участок (отрезок ВF) – периоду форсированного или аварийного износа. Граничная точка В в начале участка форсированного изнашивания является критической точкой. Ордината её дает величину предельного износа, при котором дальнейшая эксплуатация машин не допустима. Повышенная изнашиваемость деталей железнодорожного транспорта в первый период работы механизмов объясняется взаимной притиркой деталей. В этот период площадь поверхности фактического контакта значительно меньше, чем во втором периоде. Это вызывает увеличение удельного давления и приводит к появлению молекулярных сил схватывания. На втором участке происходит износ с установившейся интенсивностью (кривая АВ). После того как износ деталей превышает допустимую для нормальной работы машины величину, возникают явления вибрации, наблюдаются биения. Износ приобретает характер аварийного.

Анализ показал, что основными мероприятиями по увеличению эффективности использования железнодорожного транспорта являются:

- использование деталей с высокими физико-механическими свойствами;

- повышение чистоты обработки рабочих поверхностей деталей;

- соблюдение режимов работы машин, указанных в паспорте;

- соблюдение режима технического обслуживания;

- правильный выбор смазывающих жидкостей.

Возможные неисправности деталей вагонов, которые могут быть восстановлены путем наплавки, величина их износа, материал и твердость представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Износ поверхностей типовых деталей вагонов

Продолжение таблицы 1.1

Окончание таблицы 1.1

Анализ современного состояния эксплуатации вагонов на предприятиях железнодорожного транспорта города Хабаровска установил, что из выше приведённых деталей наиболее изнашиваемыми являются автосцепные устройства. Данное обстоятельство обусловлено тем, что в процессе эксплуатации такие детали подвергаются постоянным ударно-тяговым нагрузкам [6]. Было установлено, что при обслуживании пассажирских вагонов в вагонно-пассажирском депо средний пробег деталей автосцепок составляет 300 тыс. км. Пробег автосцепных устройств на грузовых вагонах по данным вагонного депо станции Хабаровск II составляет 160 тыс. км. (рисунок 1.5). Эта закономерность объясняется тем, что при эксплуатации грузовых вагонов ударно-тяговые нагрузки значительно выше, а наличие абразива при перевозке сыпучих грузов увеличивает степень износа.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР