Пояснительная записка (1231879)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Локомотивы»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Заведующий кафедрой
__________А. К. Пляскин
«____»________20___г.
РАСЧЕТ В ПАКЕТЕ SOLIDWORKS УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ К РАМЕ ТЕЛЕЖКИ ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К
Пояснительная записка к дипломному проекту
ДП 190303.65.К12-ЭТЖД-142.ПЗ
Студент ИИФО Д.В. Семенец
Руководитель
(доцент, к.т.н., доцент) С.В. Доронин
Консультант по безопасности
жизнедеятельности
(доцент) Е.М. Ерошкина
Консультант по экономике
(доцент, к.э.н.) А.Н. Кобылицкий
Нормоконтроль
(доцент, к.т.н.) Ю.С. Кабалык
Хабаровск – 2015
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………..………………………………………….……………. | 7 | ||
1 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ К РАМЕ ТЕЛЕЖКИ ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К…... | |||
9 | |||
2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И МАТЕРИАЛОВ УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ………………………………………... | 16 | ||
3 СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В ЭКСПЛУАТАЦИИ…………………………..….. | 25 | ||
4 ОПИСАНИЕ 3D МОДЕЛИ……………………………………………..….. | 35 | ||
5 АНАЛИЗ 3D МОДЕЛИ………………………………………………..…… | 41 | ||
5.1 Статический анализ на прочность узла крепления ТЭД под действием веса двигателя…………………………………………....... | 43 | ||
5.2 Статический анализ на прочность узла крепления ТЭД под действием максимального тягового момента……………………….. | 47 | ||
5.3 Статический анализ на прочность узла крепления ТЭД под действием максимального тягового момента в кривом участке пути. | 49 | ||
5.4 Выводы по результатам расчетов……………………………………... | 51 | ||
5.5 Статический анализ на прочность узла крепления ТЭД под действием максимального тягового момента в кривом участке пути после модернизации……………………………………………………...… | 53 | ||
6 МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ ПОДВЕСКИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В ОБЪЕМЕ ТР-3…………............ | 55 | ||
6.1 Общие требования безопасности при ремонте подвески тягового двигателя…………………………………………………………………... | 55 | ||
6.2 Требования охраны труда перед началом работы………………… | 57 | ||
6.3 Требования охраны труда во время ремонта……………………… | 58 | ||
6.4 Требования безопасности после окончания работы………………. | 61 | ||
6.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях………………… | 62 | ||
6.6 Расчет освещения в цеху ТР-3……………………………………….. | 63 | ||
7 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ РЕМОНТА ПОДВЕСКИ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ В ОБЪЕМЕ ТР-3…………………………………………….. | 66 | ||
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….. | 77 | ||
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………........... | 79 | ||
ПРИЛОЖЕНИЕ А…………………………………………………………….. | 81 |
ВВЕДЕНИЕ
В процессе эксплуатации электровозов на механическую часть действуют большие нагрузки, способные вызвать неисправности и невозможность дальнейшей эксплуатации электровоза без проведения ремонтных мероприятий, поэтому повышение надежности механической части подвижного состава является приоритетной задачей. Выявить слабые места в экипажной части и устранить их можно моделированием и анализом элементов при помощи систем автоматизированного проектирования (САПР).
В данном проекте предметом исследования выступает узел крепления тягового двигателя к раме тележки электровоза 2ЭС5К. Узел опирания тягового двигателя на раму тележки служит для передачи веса и опорных реакций, на раму тележки в условиях их относительных перемещений. Подвеска тягового электродвигателя является главной конструкцией для смягчения ударов, приходящихся на тяговый электродвигатель при прохождении колесной парой неровностей пути, а так же для компенсации изменения взаимного положения тягового электродвигателя и рамы тележки при движении электровоза. Возможные неисправности узла крепления тягового электродвигателя (ТЭД) могут привести к внеплановому ремонту, простою локомотива, а также несут угрозу безопасности движения поездов, поскольку могут способствовать сходу подвижного состава с рельсов.
Целью дипломного проектирования является анализ, изучение возможности модернизации и усовершенствования данного узла, с использованием современных систем автоматизированного проектирования.
Для осуществления цели поставлены следующие задачи:
- анализ неисправностей исследуемого объекта, возникающих в эксплуатации;
- анализ конструкции и материалов исследуемого объекта;
- анализ нагрузок, действующих на исследуемый объект в эксплуатации;
- построение 3D модели исследуемого объекта в CAD пакете и ее анализ в пакете CAE;
- на основе полученных в результате анализа данных, возможные предложения по совершенствованию конструкции;
- расчет стоимости ремонта, а так же освещение требований безопасности жизнедеятельности при ремонте узла крепления ТЭД к раме тележки в объеме ТР3.
Полученные данные помогут оценить работу подвески ТЭД в эксплуатации, а предложенное решение по совершенствованию конструкции позволит повысить надежность и снизить затраты на обслуживание подвески тягового двигателя при ремонте.
1 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ПОДВЕСКИ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Подвеска тягового двигателя является важным узлом механической части электровозов, так как брак, допущенный при ремонте этого узла, может повлечь за собой не только повреждения локомотива и верхнего строения пути, но и сход подвижного состава.
В современной практике относительно редко наблюдаются случаи выхода из строя подвески тягового двигателя, однако существует естественный механический износ деталей, которые, в зависимости от степени изношенности, должны быть заменены или отремонтированы. Эти дефекты необходимо учитывать и устранять во время приемки или плановых видов ремонта локомотивов. К таким дефектам следует отнести:
- браковочный зазор между втулками с валиком;
- проседание втулок;
- ослабление болтов крепления кронштейна;
- микротрещины стойки;
- трещины кронштейна.
Для анализа этих дефектов были собраны статистические данные о ремонте подвески тягового двигателя за 4 года в сервисном локомотивном депо СЛД-90 «Приморское». Эти данные приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Случаи неисправностей подвески тягового двигателя в СЛД-90 в период 2011–2014 гг.
Неисправность | Количество | |
2011 год | ||
браковочный зазор между втулками с валиком | 16 | |
проседание втулок | 10 | |
ослабление болтов крепления кронштейна | 12 | |
трещины кронштейна | 6 | |
микротрещины стойки | 3 | |
2012 год | ||
браковочный зазор между втулками с валиком | 17 | |
проседание втулок | 11 | |
ослабление болтов крепления кронштейна | 12 | |
трещины кронштейна | 4 | |
микротрещины стойки | 4 | |
2013 год | ||
браковочный зазор между втулками с валиком | 18 | |
проседание втулок | 10 | |
ослабление болтов крепления кронштейна | 16 | |
трещины кронштейна | 7 | |
микротрещины стойки | 3 | |
2014 год | ||
браковочный зазор между втулками с валиком | 20 | |
проседание втулок | 10 | |
ослабление болтов крепления кронштейна | 15 | |
трещины кронштейна | 6 | |
микротрещины стойки | 5 |
Эти данные представлены в виде гистограмм (рисунки 1.1-1.5), в которых отдельные дефекты сравниваются по годам.
Рисунок 1.1 – Количество случаев браковочного зазора между втулками с валиком:
1 – 2011 год; 2 – 2012 год; 3 – 2013 год; 4 – 2014 год
Согласно рисунку 1.1 наблюдается увеличение случаев браковочного зазора между втулками с валиком с каждым годом в период с 2011 по 2014 год.
Рисунок 1.2 – Количество случаев проседания втулок подвески: 1 –2011 год; 2 –2012 год; 3 – 2013 год; 4 – 2014 год
Согласно рисунку 1.2 наибольшее число случаев проседания втулок подвески приходится на 2012 год.
Рисунок 1.3 – Количество случаев ослабления болтов крепления кронштейна подвески:
1 –2011 год; 2 –2012 год; 3 – 2013 год; 4 – 2014 год
Рисунок 1.4 – Количество случаев микротрещин стойки: 1 – 2011 год; 2 – 2012 год;
3 – 2013 год; 4 – 2014 год
Согласно рисунку 1.4 наблюдается увеличение случаев микротрещин стойки за период с 2011 по 2014 год.
Рисунок 1.5 – Количество случаев трещины кронштейна подвески: 1 – 2011 год;
2 –2012 год; 3 – 2013 год; 3 – 2014 год
На рисунке 1.6 представлена общая диаграмма неисправностей в период 2011–2014 гг.
Рисунок 1.6 – Общая диаграмма неисправностей в период 2011–2014 гг.
Как показывает статистика отказов, самой часто встречающейся неисправностью подвески тягового двигателя электровозов 2ЭС5К в период 2011–2014 годов, является браковочный зазор между втулками с валиком – 71 случай или 35 % от общего числа выявленных случаев неисправностей. Ослабление болтов крепления кронштейна было зафиксировано 55 раз или 27 % от общего числа выявленных неисправностей. Количество выявленных случаев проседания втулок составило 41 случай или 20 % от общего числа выявленных случаев неисправностей. Микротрещины стойки составило 15 случаев или 7 % от общего числа выявленных случаев неисправностей. Трещины кронштейна 23 случая или 11 % от общего числа выявленных случаев неисправностей. На рисунке 1.7 представлена диаграмма неисправностей в процентном соотношении за период 2011–2014 гг.
Рисунок 1.7 – Диаграмма процентного соотношения неисправностей в 2011–2014 гг.
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.