Диплом (1229203), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Конструкция механической часть АГРС представлена рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – Конструкция механической части АГРС: 1 – лафет; 2 – шарнир; 3 – бункер-накопитель; 4 - подпружиненная система; 5 – внешние и внутренние тяги; 6 – рама тележки; 7 – смазочной стержень; 8 – пневмопривод; 9 – направляющий канал; 10 – гребень колесной пары; 11 – буксовый узел
АГРС состоит из лафета 1, жестко зафиксированного на раме тележки 6, который шарнирно связан с корпусом посредством шарнира 2. Подпружиненная система 4 включает в себя бункер-накопитель 3 для смазочных стержней 7, пневмопривод 8 и направляющий канал 9, который фиксируется относительно смазываемой поверхности гребня колеса 10 внешними и внутренними тягами 5, связанными с буксовым узлом 11. Бункер-накопитель с пневмоприводом монтируется на раме тележки тягового подвижного состава на каждом колесе, а система автоматического регулирования внутри кабины локомотива.
Расположение АГРС позволяет при относительном смещении рамы тележки 6 и буксового узла 11 сохранять точное взаимоположение направляющего канала 9 и гребня колеса 10 путем фиксации внутренними и внешними тягами 5 направляющего канала с буксовым узлом и возможности вращения подпружиненного системой 4 бункера-накопителя 3 относительно оси закрепления на лафете 1.
При таком расположение АГРС снижаются воздействия на лубрикатор разрушительных динамических нагрузок, т. к. сама конструкция находится на подрессоренной массе подвижного состава, а связь ее с неподрессоренной массой подвижного состава создается путем гибкой связи (троса), которая также не передает разрушительных динамических нагрузок на конструкцию лубрикатора. Это позволяет увеличить эффективность технологии лубрикации и сократить эксплуатационные затраты на выполнение работ по снижению интенсивности износа в паре трения «колесо-рельс».
Смазочным материалом для АГРС являются смазочные стержни типа РАПС ТУ 0254-001-01116006-2006. Данный полифазный термопластичный смазочный материал обладает высокой несущей характеристикой и выдерживает контактные нагрузки до 2–3 ГПа, что снижает вероятность образование таких дефектов, как остроконечный накат и изменение геометрических параметров рельсов.
В АГРС используется управляемый пневматический привод подачи смазочных стрежней РАПС. АГРС работает в двух режима. Первый режим – режим гребнесмазывания, а второй режим – режим рельсосмазывания при автоматическом нанесении смазочного материала. Нанесение смазочного материла на гребень колесной пары осуществляется с различной интенсивностью в зависимости от давления в пневмосистеме, которое зависит от профиля и состояния текущего участка рельсового пути движения локомотива.
Схема пневмопривода АГРС представлена на рисунке 3.5 [7].
Рисунок 3.5 – Схема пневмопривода АГРС: 1 – ресивер; 2 – коллектор; 3 – распределитель с электромагнитным управлением; 4 – пневмоцилиндр; 5 – регулятор давления; 6 – датчик положения
Схема пневмопривода работает в ручном и автоматическом режимах. Автоматический режим заключается в том, что по завершению рабочего хода поршня, который осуществляет выдачу целого стержня, происходит возврат его в изначальное положение по команде датчика, который вмонтирован в пневмосистему. Система имеет реле времени, которое регулирует время задержки (от 3 до 15 мин), в зависимости от условий эксплуатации, и далее осуществляется повторное включение рабочего хода пневмоцилиндра. Таким образом, система работает по цикличной схеме. Система включает в себя ресивер, соединенный с воздушной магистралью локомотива, регулятор давления, коллектор для подачи воздуха к каждому устройству, распределитель на каждый гребнесмазыватель ГРС, пневмоцилиндр с датчиком положения и электронный блок управления с реле времени.
Необходимо отметить, что предлагаемая система АГРС позволяет эффективно автоматизировать процесс лубрикации контакта системы «колесо-рельс». Кроме того, данная система АГРС открывает перспективы для использования ее в качестве сбалансированного привода подачи фрикционных модификаторов трения в виде стержней или брикетов.
Отметим, что основаниями для реализации схемы комбинированного модифицирования антифрикционными и фрикционными смазочными материалами рабочих поверхностей бандажей колесных пар локомотива являются ротапринтно-контактный способ нанесения смазочного материала и реализующая данный способ система сбалансированного привода подачи смазочного материала. Конструкция сбалансированного привода исключает высокие динамические нагрузки на рабочие органы АГРС и позволяет выполнить точное нанесение смазочного материала на рабочие поверхности бандажей колесных пар, обеспечивая постоянство положения подающего канала относительно смазывающей поверхности.
4 расчет экономической эффективности от применения на локомотивах автоматического гребнерельсосмазывателя
4.1 Теоретические основы определения экономической эффективности
Экономическая эффективность производства, перевозок, новой техники и капитальных вложений является критерием целесообразности создания и применения новой техники, реконструкции действующих предприятий, а также мер по совершенствованию производства и улучшению условий труда [8].
Экономическая эффективность капитальных вложений и новой техники в общем виде определяется как соотношение между затратами и результатами, как итоговый показатель качества экономического развития отрасли, предприятия.
Анализ эффективности мероприятий производится по большому кругу показателей стоимостных, натуральных, эксплуатационных и технических. При анализе экономической эффективности капитальных вложений в мероприятия следует помнить, что они дают эффект не сразу, а спустя некоторое время, включающее срок осуществления мероприятия, время основания мероприятий, время основания проектной мощности объекта и достижения расчетных показателей себестоимости, производительности труда и т.д.
Важным требованием к расчету экономической эффективности применяемых решений является сопоставимость сравниваемых вариантов по качественным параметрам техники, фактору времени, по социальным факторам производства, включая влияние на окружающую среду.
При этом необходимо применять одинаковый расчетный срок и выполнять расчеты с одинаковой точностью, а также проводить расчеты на равный объем в год, либо на единицу продукции.
Эффективность есть отношение эффекта технического, эксплуатационного или экономического к затратам, обслуживающим его получение. Существует два типа эффективности технико-эксплуатационная и обобщающая экономическая (абсолютная, относительная, сравнительная).
Технико-эксплуатационная эффективность характеризуется отношением технического и эксплуатационного эффекта в виде улучшения технического параметра или количественного показателя к трудовым или стоимостным затратам.
Целесообразность создания и использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений определяется на основе расчета экономического эффекта, определяемого на годовой объем производства или годовой объем работы, выполняемой с помощью новой техники в расчетном году.
4.2 Расчет экономической эффективности от применения автоматического гребнерельсосмазывателя на локомотивах
В дипломном проекте предлагается внедрить на локомотивах комбинированную лубрикацию за счет установки автоматического гребнерельсосмазывателя (АГРС) с применением смазочных стержней типа РАПС ТУ 0254-001-01116006-2006 разработки Ростовского университета путей сообщения (РГУПС) [9]. Затраты на приобретения автоматизированного гребнесмазывателя и стержней типа РАПС для одного тепловоза серии ТЭ10 представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Затраты на приобретение оборудования и материала
Наименование оборудования | Единица измерения | Кол-во | Цена за единицу, руб. | Сумма, руб. |
АГРС | шт. | 8 | 32000 | 256000 |
Стержни РАПС | шт. | 72 | 2500 | 180000 |
Итого: | - | - | - | 436000 |
Комбинированная лубрикация позволяет регулировать трибологическое состояние контактных поверхностей бандажей колесной пары и внутренних граней головок рельсов. Комбинированная лубрикация, в отличие от ныне применяемой, снижает боковое воздействие на путь подвижного состава, путем дополнительного нанесения смазочного материала на поверхность катания внутреннего рельса.
Экономический эффект от внедрения комбинированной лубрикации на локомотивах позволит снизить расходы локомотивного депо Уссурийск: на замену бандажей колесных пар локомотивов по предельному износу; от уменьшения обточек колесных пар; от сокращения времени простоя тепловозов при обточке бандажей колесных пар.
При определении экономического эффекта от внедрения автоматизированного гребнерельсосмазывателя с применением смазочных стержней типа РАПС, показатели для конкретных условий эксплуатации определяются по фактическим затратам, а именно, на основании информации за отчетный период (за 12 месяцев 2015 г.) и аналогичный период (за 12 месяцев 2016 г.), предшествующий внедрению предлагаемого автоматизированного гребнесмазывателя.
Годовой экономический эффект определяется по формуле
, (4.1)
где – суммарная экономия годовых эксплуатационных расходов при внедрении АГРС и РАПС, руб.;
– текущие расходы, связанные с содержанием применяемых гребнесмазывателей, руб.
Суммарная экономия годовых эксплуатационных расходов при внедрении АГРС и РАПС определяется по формуле
, (4.2)
где – экономия расходов локомотивного депо Уссурийск на замену бандажей колесных пар локомотивов, руб.;
– экономия расходов локомотивного депо Уссурийск от уменьшения обточек колесных пар локомотивов, руб.;
– экономия расходов от сокращения простоя локомотивов при замене колесных пар и обточек, руб.
Экономия расходов локомотивного депо на замену бандажей колесных пар локомотивов за год определяется по формуле
, (4.3)
где – изменение количества колесных пар, требующих замены бандажей в результате внедрения АГРС и РАПС, шт.;
– стоимость бандажа колесной пары, руб.;
– затраты на замену бандажа, руб.
Изменение количества колесных пар, требующих замены бандажей в результате внедрения АГРС и РАПС определяется по формуле
, (4.4)
где – пробег поездных локомотивов серии ТЭ10 до применения АГРС и РАПС, тыс. км;
– пробег поездных локомотивов серии ТЭ10 при использовании АГРС и РАПС, тыс. км;
– количество замененных бандажей у колесных пар до применения АГРС и РАПС, шт.;
– количество замененных бандажей у колесных пар при использовании АГРС и РАПС, шт.
Подставив численные значения в формулы (4.4) и (4.3) получим
шт.,
руб.
Экономия расходов локомотивного депо от уменьшения обточек колесных пар локомотивов за год определяется по формуле
, (4.5)
где – экономия расходов на оплату труда при обточке, руб.;
– экономия расходов на фонд дополнительной заработной платы, руб.;
– экономия на отчисления во внебюджетные фонды, руб.;
– экономия расходов на электроэнергию, затрачиваемую на обточку колесных пар локомотива, руб.;
– экономия расходов на материалы, руб.;