Поясняк Пронозов К.В. 153 (1227542), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 4.1 – Распределение отказов по сечениям корпуса автосцепки

В качестве расчетной схемы на растяжение, была принята схема, содержащая два сцепленных корпуса автосцепки СА-3. В одном из корпусов установлен клин тягового хомута, а к хвостовику другого приложена распределительная сила. Конечно-элементная модель построена на базе четырех узловых элементах. Для более точного описания распределения контактных напряжений в зоне взаимодействия хвостовика с клином тягового хомута, и зоне контакта автосцепок по контуру их зацепления, сделано необходимое сгущение конечно-элементных сеток. Корпуса автосцепок и клин тягового хомута рассматривались как деформируемые тела. Поверхность тягового хомута в зоне контакта с клином и поверхность упорной плиты считались абсолютно жесткими [7]. Рассмотрим расчетную модель на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Расчетная модель на растяжения с усилием 255 тс

Напряжено-деформируемое состояние корпусов автосцепок определялось при действии центральной статической нагрузки при растяжении 255 тс и сжатии 315 тс, а так же с учетом предельного допустимого вертикального смещения продольных осей относительно друг друга в 100 мм, т.е. по 50 мм каждая [7].

Распределение эквивалентных напряжений в корпусе автосцепки при центральном растяжении силой 255 тс. Наибольшие напряжения 761 МПа возникают в краевых зонах контакта хвостовика с клином по цилиндрической части отверстия, в зоне перехода большого зуба к голове автосцепки ( МПа), в средней части хвостовика и зоне перехода хвостовика к голове автосцепки ( МПа). Рассмотрим на рисунке 4.3 и 4.4 распределение эквивалентных напряжений.

Рисунок 4.3 – Распределение эквивалентных сопротивлений на корпусе автосцепки

Рисунок 4.4 – Распределение эквивалентных сопротивлений в зоне контакта хвостовика и клина упорного хомута

Распределение эквивалентных напряжений при растяжении силой 255 тс.

Наибольшие напряжения возникают в краевых зонах контакта по цилиндрической части отверстия, в зоне перехода большого зуба к голове достигают ( МПа), в средней части хвостовика и зоне перехода хвостовика к голове автосцепки ( МПа) [7].

4.2 Результаты исследования

Расчетами выявлено, что наиболее нагруженными являются зоны проушины хвостовика, средней части перехода хвостовика к голове автосцепки и зоны перехода большого и малого зубьев к голове корпуса автосцепки, в котором напряжения достигают и даже превышают предел текучести. Расчетами установлено, что с наибольшими напряжениями хорошо согласуются со статистическими данными по расположению мест повреждения корпуса автосцепки. Поскольку при приложении к автосцепке растягивающих и с сжимающих усилий реактивные силы возникают в различных местах, при растяжении это взаимодействие проушина-клин, при сжатии хвостовик-упорная плита, были выполнены два соответствующих варианта статического расчета, учитывающих при расчете долговечности.

Из полученных результатов выполненного расчета автосцепки СА-3 следует, что рабочие напряжения для некоторых областей, превышают не только предел текучести, но и предел прочности, как показывает эксплуатация является причиной образования трещин, надрывов при однократном приложении максимальной продольной силы, так и появление пластических деформаций, способствующих интенсивному зарождению трещин малоцикловой усталости.

4.3 Исследование жесткого сцепа на сжатие и растяжение

В качестве расчетной схемы на растяжение и сжатие, была принята схема, содержащая два соединенных хвостовика автосцепки. В одном из концов хвостовика была зафиксирована жесткая заделка, в месте фиксирования клина, а к другому концу хвостовика была приложена сила сжатия, сила растяжения.

Распределение эквивалентных напряжений сжатия рассмотрим на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 – Распределение эквивалентных сопротивлений на корпусе автосцепки при сжатии

Рассмотрим контур крепления клина на автосцепке на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 – Контур крепления клина при сжатии

Рассмотрим распределение эквивалентных напряжений растяжения на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 – Распределение эквивалентных сопротивлений на корпусе автосцепки при растяжении

Рассмотрим контур крепления клина на автосцепке на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8 – Контур крепления клина при растяжении

Таблица 4.2 результаты исследования жесткого сцепа

Из полученных результатов выполненного статистического расчета, следует, что деформации и образование трещин возникают на месте крепления автосцепки клином. Так же опытный образец имеет наименьшие характеристики сжатия, и растяжения, чем у автосцепки СА-3, поэтому можно сделать вывод, что жесткая сцепка нуждается в доработке.

4.4 Моделирование процесса работы жесткого сцепа

В процессе моделирования работы жесткого сцепа были проработаны модели тягового хомута, клин тягового хомута, ударная розетка, так же вместо эластомерного поглощающего аппарата, была использована пружина в качестве гасителя колебаний, с характеристиками жесткости, меньше чем у эластомерного аппарата.

Рассмотрим тяговый хомут на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9 – Тяговый хомут

Рассмотрим ударную плиту на рисунке 4.10.

Рисунок 4.10 – Ударная плита

Рассмотрим пружину на рисунке 4.11.

Рисунок 4.11 – Пружина

Все детали готовы, промоделируем процесс жесткого сцепа в сборке, на рисунке 4.12.

Рисунок 4.12 – Готовое устройство жесткого сцепа

Произведем статический анализ всего устройства на рисунке 4.13.

Рисунок 4.13 – Готовое автосцепное устройство при нагрузке сжатии

Рассмотрим сборку автосцепки при растяжения на рисунке 4.14.

Рисунок 4.14 – Готовое автосцепное устройство при нагрузке растяжения

Рассмотрим сборку автосцепки при кручении на рисунке 4.15.

Рисунок 4.15 – Готовое автосцепное устройство при кручении

Рассмотрим сборку автосцепки при боковой нагрузке на рисунке 4.16.

Рисунок 4.16 – Готовое автосцепное устройство при кручении

Таблица 4.3 – Результаты моделирования готового автосцепного устройства

Жесткий сцеп подвижного состава имеет хорошую характеристику в условиях эксплуатации, так как динамические нагрузки действующие на состав меньше, чем в нежесткой автосцепке. Результаты статического исследования показывают, что жесткая автосцепка в тяжелых условиях эксплуатации, а именно в условиях крутых подъемов и спусков, кривых малого радиуса, жесткий сцеп имеет маленький запас прочности. Устройство жесткого сцепа состоит из элементов, которые имеют маленький запас прочности. Повысить запас прочности хомута, можно путем увеличение размером несущей конструкции, добавив ребра жесткости, или путем применения сплавов металла другой марки.

5 ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ РЕМОНТЕ АВТОСЦЕПКИ

Основой обеспечения безопасных условий труда на железнодорожном транспорте является четкое выполнение каждым работником требований ПТЭ, правил и инструкций по производственной санитарии и технике безопасности.

Руководство работами по охране труда в локомотивном хозяйстве осуществляют начальники и главные инженеры вагонных и локомотивных служб, управлений железных дорог, пунктов технического обслуживания и других подразделений. Эти работники несут ответственность за соблюдение и правильное применение трудового кодекса, обеспечение безопасных условий труда.

В соответствии с требованиями ПТЭ каждый поступающий на работу должен пройти медицинское освидетельствование, изучить правила и инструкции по технике безопасности и сдать испытания в знании безопасных приемов работы.

К работе на передвижных ремонтных машинах и установках допускаются лица, достигшие возраста восемнадцати лет, прошедшие обучение данным видам работ, сдавшие экзамен на право управления этими установками и машинами и имеющие соответствующее удостоверение на право работы.

Если имелись случаи производственного травматизма или нарушений требований техники безопасности, то для всех работающих проводится внеочередной инструктаж с разбором обстоятельств допущенных случаев и принимаются меры по их предупреждению.

Размеры площадей и объемов производственных и санитарно-бытовых помещений, освещенность рабочих мест и чистота воздуха в помещениях соответствуют санитарным и строительным нормам и правилам проектирования промышленных предприятий. Сварочные цехи оснащены совершенным технологическим оборудованием, обеспечивающим высокую производительность труда и безопасные условия работы [1].

5.1 Анализ технологии ремонта сварочных работ

Ремонт и проверка автосцепного устройства подвижного состава производятся в контрольных пунктах автосцепки (КПА) депо и отделениях по ремонту автосцепки вагоно- и локомотиворемонтных заводов, а также в специализированных подразделениях предприятий по ремонту подвижного состава любой формы собственности, имеющих аттестат установленной формы, выданный железнодорожной администрацией. Размещение технологической оснастки в пунктах ремонта автосцепного устройства должно обеспечивать выполнение требований настоящей Инструкции, а также техники безопасности и промышленной санитарии. Контрольные пункты автосцепки депо и отделения ремонтных заводов должны иметь необходимую технологическую оснастку, не менее двух комплектов проверочных шаблонов. Для поддержания автосцепного устройства в исправном состоянии установлены следующие виды осмотра: полный осмотр, наружный осмотр, проверка автосцепного устройства при техническом обслуживании подвижного состава. Полный осмотр автосцепного устройства производится при капитальном и деповском ремонтах вагонов, капитальном ремонте локомотивов и вагонов дизель- и электропоездов, текущих ремонтах ТР-2, ТР-3 тепловозов, электровозов и вагонов дизель- и электропоездов, подъемочном ремонте паровозов и специального подвижного состава [10].

Наружный осмотр осуществляется при текущем отцепочном ремонте вагонов, единой технической ревизии пассажирских вагонов, промывочном ремонте паровозов, текущем ремонте ТР-1 тепловозов, электровозов и вагонов дизель- и электропоездов. Проверяют автосцепное устройство при техническом обслуживании во время осмотра вагонов в составах на пунктах технического обслуживания (ПТО), при подготовке вагонов под погрузку и при техническом обслуживании локомотивов ТО-2, ТО-3, а также в других случаях. Регламентный осмотр эластомерных поглощающих аппаратов производится при деповском или капитальном ремонтах подвижного состава [10]. Регламентный осмотр эластомерного аппарата (РО) производится в соответствии со сроком очередного РО, указанным на консольной части концевой балки в верхней строке при ближайшем плановом ремонте вагона. После РО или установки нового аппарата указывается дата следующего РО через 4 года. Ремонт в сервисном центре (СР) аппарата производится в соответствии со сроком очередного СР, указанным на консольной части концевой балки в нижней строке при ближайшем плановом ремонте вагона. После установки нового или отремонтированного в сервисном центре аппарата указывается дата следующего СР через 16 лет [10]. При полном осмотре съемные узлы и детали автосцепного устройства снимают с подвижного состава независимо от их состояния и направляют в КПА или отделение по ремонту автосцепки завода для проверки и ремонта в соответствии с требованиями. На каждый корпус автосцепки и каждый тяговый хомут составляется акт по форме, установленной железнодорожной администрацией, в котором указывается номер детали, год изготовления, условный номер предприятия-изготовителя, условный номер ремонтного предприятия, дата полного осмотра, вид и место ремонта сваркой или наплавкой. К несъемным деталям автосцепного устройства относятся: ударная розетка, передние и задние упоры, располагающиеся на хребтовой балке, детали расцепного привода (фиксирующий кронштейн, кронштейн и расцепной рычаг). Ремонт и проверку несъемных деталей производят на подвижном составе, за исключением случаев, требующих их демонтажа [10]. При наружном осмотре, а также при проверке автосцепного устройства во время технического обслуживания производится освидетельствование узлов и деталей в соответствии с требованиями, без снятия с подвижного состава. Снимают только неисправные узлы и детали с заменой их исправными. Детали автосцепного устройства, снятые с подвижного состава и подлежащие проверке и ремонту, должны быть очищены от грязи средствами, имеющимися в распоряжении пункта ремонта. После очистки корпус автосцепки, тяговый хомут, клин (валик) тягового хомута, маятниковые подвески центрирующего прибора, болты паровозной розетки должны быть подвергнуты неразрушающему контролю [10].

Характеристики

Список файлов ВКР