ВКР Разработка ступенчатой технологии развески локомотивов (1231168), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Рисунок. 1.1 – Динамика изменения объема грузовых перевозок

Рисунок. 1.2 – Динамика изменения среднего веса грузовых поездов

Рисунок. 1.3 – Динамика изменения удельной нормы расхода электроэнергии при грузовых перевозках

Рисунок 1.4 – Динамика изменения технической скорости грузовых поездов

В 2001 г. на Дальневосточную железную дорогу стали поступать тепловозы серии 2ТЭ10М, прошедшие модернизацию на Уссурийском локомотиворемонтном заводе. Основной целью модернизации стала замена дизеля типа 10Д100 на дизель типа Д49 (1А – 9ДГ). Новый дизель имея ту же мощность, существенно отличается от старого: он четырехтактный, V- образный и 16-ти цилиндровый. В связи с этим появилась необходимость в обучении обслуживающего персонала локомотивных депо особенностям конструкции, эксплуатации и обслуживания дизеля типа Д49.[20]

В данном дизели Д49 прошли модернизацию такие узлы, как блок дизеля. В нем был изменен на плоский переход между подвеской и блоком, что позволило устранить дефект при зубчатом разъёме между подвеской коренного подшипника.

Так же был затронут такой узел как цилиндровые втулки, в которых была изменена конструкция и изготовление из стали 38Х2МЮА, внутренняя поверхность которых подвергнута азотированию, а рубашка приварена к гильзе.

В крышке цилиндров для снижения трещин предлагается повысить теплопроводность чугуна крышки путем перехода от чугуна с шаровидной формой графита на чугун с пластинчатым графитом.

Для уменьшения расхода масла на угар и прорыва газов в картер конструкцию поршня изменили, что было увеличено расстояние от крышки цилиндра до поршня

за счет уменьшения головки поршня, фрезеровки в головке под клапаны выполнены не сквозными, также были установлены три верхних компрессионных кольца с односторонней трапецией, а четвертое – торсионное кольцо, второе маслосъемное кольцо расположено ниже оси пальца и выполняет роль дозатора расхода масла, был уменьшен зазор между тронком и втулкой цилиндра.

Для повышения надежности в шатунном механизме была произведена модернизация:

• развита поверхность стыков и утолщены полки двутавра в месте

сопряжения прицепной проушины со стержнем шатуна;

• уменьшена высота крышки и разнесены оси шатунных болтов от центра

нижней головки;

• увеличен диаметр шатунных болтов.

В коленчатом валу был применен стальной штампованный вал вместо чугунного литого, который позволяет при более высоких прочностных свойствах стали по сравнению с чугуном уменьшить диаметр шатунной шейки с 200 до 190 мм, при сохранении повышенных запасов прочности по сравнению с чугунным валом [21].

1.2 Назначение развески локомотива

Размещение на локомотивах разнотипного оборудования, механизмов со сложными функциональными связями является многовариантной задачей, решение которой заканчивается созданием машины, отвечающей техническому уровню. При компоновке оборудования необходимо обеспечить следующие условия:

• равномерность распределения нагрузки на рельсы от движущих колесных пар;

• минимальную длину экипажной части, малогабаритность и компактность сборочных единиц;

• удобство монтажа оборудования и доступность его обслуживания;

• простоту конструкций элементов рабочих связей силового и вспомогательного оборудования;

• возможность использования широкой унификации элементов машины

и пригодности конструкции к крупносерийному производству;

• нормированный расход дефицитных и дорогостоящих материалов;

• высокую технологичность конструкции;

• оптимальные условия работы обслуживающего персонала;

• внешнее очертание, отвечающее требованиям промышленной эстетике.

На компоновку локомотива кроме перечисленного влияют его назначение, условия эксплуатации, габаритные ограничения, уровень технического и технологического совершенства производства, современные тенденции развития отечественного и зарубежного локомотивостроения.

Неотъемлемой часть компоновки оборудования на локомотивах является развеска.

Развеску локомотива выполняют для определения служебной массы и размещения оборудования на тепловозе, которое должно обеспечить заданную нагрузку от колесных пар на рельсы. Служебная масса тепловоза и нагрузка, передаваемая от колесных пар на рельсы, являются одним из основных параметров локомотива при определении максимальной силы тяги по сцеплению и допустимых скоростей движения.

Развеска локомотива определяется в процессе компоновки такое взаимное расположение его оборудования, при котором сохраняются функциональные связи и реализуется выгодное распределение нагрузок от колесных пар на рельсы. В частности, если все колесные пары являются ведущими, то эта нагрузка должна быть распределена между ними равномерно. В практике локомотивостроения неравномерность распределения нагрузки по ведущим осям не должна превышать ±3%.

Развеска – задача статическая, плоская, но от её качества зависит, каким образом будет вести себя локомотив в эксплуатации. Нагрузки от всех элементов локомотивов представляют как систему сил, действующих в продольной вертикальной плоскости (в отдельных случаях в поперечной плоскости) симметрии, проходящей через центр тяжести локомотива. При решении используются два уравнения статики: суммы сил и суммы моментов этих сил относительно произвольно выбранной оси.

1.3 Задачи, решаемые в дипломном проекте

Некоторые условия компоновки оборудования на локомотиве носят противоречивый характер. Например, равномерность нагрузки колесных пар и простота

конструкции элементов рабочих связей, компактность размещения оборудования и доступность его обслуживания, что вызывает определенные трудности при размещении оборудования.

В данном дипломном проекте поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ существующих методов развешивания локомотивов.

2. Описать преимущества и недостатки существующих технологий развески.

3. Разработать новую трехступенчатую технологию развески локомотива.

Разработка новой, трёхступенчатой развески локомотива, позволит:

• повысить точность распределения нагрузок на колесные пары, что, в свою очередь, уменьшит расход песка, количества обточек колесных

пар локомотивов, повысит эффективность тяговых возможностей.

• обеспечить регистрацию параметров на электронном носителе.

Фaкторaми эффективности внедрения новой технологии развески позволит повысить:

• тягово-сцепные свойства локомотива равномерностью распределения нагрузки колесных пар на рельс;

• снизить износ поверхности качения колесных пар и рельсов (проскальзывания колеса по рельсу из-за нераспределенной нагрузки колесных пар на рельс в режиме тяги);

• снизить износ гребня колесных пар при прохождении локомотивом в пути следования участок вписывания в кривую.

1.4 Актуальность проблемы при развеске локомотива

В связи с заменой на локомотив дизеля 10Д100 на более усовершенствованный дизель нового поколения Д49, возникли различные особенности при установке, так же и при эксплуатации.

Во-первых, при установки дизеля Д49 в кузов локомотива, происходит расбалансировка на колесные пары, т.е. увеличивается неравномерность распределенных нагрузок на колесные пары.

Во-вторых, измененная частота вращения коленчатого вала также приводит к расбалансировке оборудования. Конструктивной особенностью дизеля Д49 в том, что он с V-образным расположение цилиндров, что позволяет в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (750 ... 1100 об/мин),двигатель охватывает диапазон мощностей от 588 до 4412 кВт.

Основным преимуществом двигателя является их надежность и высокая ремонтопригодность, которая обусловлена модульным принципом конструкции дизелей, подвесными коленчатым валом и цилиндро-поршневым комплектом, что позволяет делать текущие и капитальные ремонты на месте установки ДГУ.

Кроме этого, при производстве текущего и среднего ремонтах из-за отступления техники ремонта происходят значительные отклонения от установленных ГОСТов нагрузок на ось колесной пары. Это как раз и снижает коэффициент использования сцепной массы тепловоза.

В связи с этим руководство железных дорог используют электрические уста-

новки, руководящий документ, которого обязывает локомотиворемонтные предприятия иметь электрическую установку для выравнивания колесной нагрузки локомотивов. Однако, существуют такие недостатки устройства, как их дороговизна, которая не позволяет это осуществить.

Поэтому возникла необходимость менее дорогостоящего и простого в эксплуатации устройства подобного типа.

2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ РАЗВЕСКИ ЛОКОМОТИВОВ

2.1 Существующая технология развески локомотивов

Развеску тепловозa выполняют для oпределения служебной массы и размещения обoрудoвания на тепловозе, которое должно обеспечить заданную нагрузку от колесных пар на рельсы.

Развеску локомотива производят по технологической инструкции.

Технологическая инструкция предназначена для качественного выполнения развески тепловоза.[2]

Технологическая инструкция включает в себя следующие технологические требования при сборке тележек от выполнения которых зависит распределение нагрузки секции тепловоза на рельсы.

1. Подбор и монтаж опорно-вращающих устройств.

2. Подбор комплектов резино-металлических элементов рессорного подвешивания

3. Проверка главной рамы тепловоза

4. Подбор комплектов пружин рессорного подвешивания тележек

5. Установка или снятие дополнительных прокладок в зависимости от диаметра круга катания колёсных пар.

На начальном этапе развески локомотива производят подбор и монтаж опорно- возвращающих устройств ,для этого при помощи штангенрейсмасы ШР250-2М ГОСТ164-90 и измерителя опоры замеряют высоту от опорной поверхности корпуса до поверхности под установку резинометаллических элементов. Установка опоры с разницей в высотах не более 2 мм для опор одной тележки и не более 5 мм на секцию. Все полученные данные записывают в табличной форме.

Далее производят подбор комплектов резинометаллических элементов рессорного подвешивания. В этом случае комплект резинометаллических элементов проверяют на прессе под статической нагрузкой, равной 11000⁺50кгс

с выдержкой не менее 3 мин. Если остаточная деформация комплекта резино-

металлических элементов более 8 мм, комплекты заменяют на новые. Высота ком

плекта под нагрузкой с учётом толщины верхней металлической опоры и комплекта регулировочных шайб должна быть не менее К=268 мм – для тепловоза 2ТЭ10В и не менее К=272 мм – для тепловозов 2ТЭ10М, С, У. На одну тележку устанавливают комплекты резинометаллических элементов с разностью по размеру «К» не более 1,5 мм, на секцию не более 5 мм.

При уменьшении высоты роликовых опор и комплектов резинометаллических элементов толщина компенсирующих элементов увеличится. Компенсирующими элементами являются регулировочные шайбы, которые устанавливаются на верхнюю металлическую опору под установку резинометаллических элементов. Толщина шайб должна составлять не более 12 мм, при этом хвостовик опоры должен выступать не менее чем на 5 мм. Для резинометаллических комплектов допускается установка регулировочных шайб толщиной не более 10 мм, для жестких опор до 6 мм.

Далее производят проверку рамы тепловоза согласно «Инструкции на проверку рамы тепловоза». Также все данные полученные в результате измерения записывают в табличной форме.

Следующим этапом производят подбор пружин рессорного подвешивания тележек согласно «Инструкции по проверке характеристик и подбору пружин рессорного подвешивания тележек». В рессорном отделении RKW производят визуальный осмотр пружин. Пружины, имеющие дефекты более 10% площади сечения витка и просевшие больше установленной нормы бракуют. Также проверяют пружины под нагрузкой. Все данные записываются в журнал.

Конечным этапом является установка или снятие дополнительных прокладок в зависимости от диаметра круга катания колёсных пар. Колёсные пары подбирают с разницей диаметров бандажей по кругу катания у комплекта колёсных пар одной секции не более 5 мм - для бесчелюстных тележек и 9 мм- для челюстных тележек. Для сохранения поколёсной развески с учётом изменения диаметра круга катания колёсных пар производить дополнительную регулировку, которая производиться благодаря установкой прокладок на пружинные комплекты колёсных пар меньшего диаметра или съёмом прокладок с пружинных комплектов большего диаметра.

Толщину прокладок определяют для каждого колеса одной тележки из рас

чёта: 1 мм прокладок компенсирует разность по диаметру колёс 2 мм. В случае, если общая суммарная толщина прокладок превышает максимально допустимую 29 мм, регулировку производят только съёмом прокладок. Место установки и съёма, толщину установленных или снятых прокладок, а также диаметры колёс записывают в табличной форме.[2]

Характеристики

Список файлов ВКР