Материал: Расчет путеукладочного крана УК-25/9-18

Расчет путеукладочного крана УК-25/9-18

Содержание

1. Введение

1.1 Роль железнодорожного транспорта, роль механизмов

1.2 Главная задача механизации путевых работ

2. Назначение

2.1 Общее устройство, техническая характеристика крана УК-25/9-18

.2 Устройство и работа укладочного крана

.3 Краткое описание процесса работы укладочного крана

.4 Техническая характеристика

.5 Назначение и общие устройства тяговой лебёдки крана

. Расчёт

.1 Расчёт веса звена

.2 Подбор каната

.3 Расчёт барабана

.4 Подбор двигателя

.5 Определение передаточного числа редуктора

.6 Расчёт тормоза

.7 Подбор зубчатой муфты. Описание зубчатой муфты

. Техника безопасности при эксплуатации путеукладочных машин

. Экология и охрана окружающей среды

Список литературы

1. Введение

.1 Роль железнодорожного транспорта, роль механизмов

Железнодорожный транспорт - сложное многоотраслевое хозяйство. Железные дороги Российской Федерации занимают первое место в мире по протяженности электрифицированных магистралей; по эксплуатационной длине железных дорог; по объемам перевозок.

Длина всей сети железных дорог Российской Федерации - 124 тыс. км (мира - 1,3 млн. км).

В рабочем состоянии железные дороги Российской Федерации поддерживают 407 дистанций пути (ПЧ) и 140 путевых машинных станций (ПМС). На железные дороги Российской Федерации приходится свыше 80% грузооборота и 40% пассажирооборота. В то время, как на автотранспорт 8%о грузооборота, 43% пассажирооборота; речной 4% грузооборота и 0,2% пассажирооборота; на воздушный 1,4% грузооборота и 0,2% пассажирооборота.

Наши железные дороги - самый надежный и безопасный транспорт. Количество аварий, крушений и сходов на 1 млн. поездокилометров: в США - 2,4; в Канаде - 2,1; в России - 0,2.

.2 Главная задача механизации путевых работ

железнодорожный кладочный кран лебедка

Повышение качества ремонта пути для увеличения межремонтных сроков и снижения эксплуатационных расходов. Значительный вклад в решение этой задачи внесли калужские заводы: Ремпутьмаш, Машзавод, Трансмаш, Тулажелдормаш. Из иностранных фирм, тесно сотрудничающих с нашими заводами можно назвать: «Плассер и Тойрэр» - Австрия; MTX Прага - Чехия; «Спено» - Швейцария; «Колгвинз» - Англия.

При создании машин особое внимание уделяют следующим основным положениям: повышению скоростей и усилий на рабочих органах, созданию машин непрерывного действия, широкому применению гидропривода, автоматизации работы машин, применению ЭВМ, созданию машин с широким набором оборудования для выполнения различных операций с целью более эффективного использования машины по времени и сокращению числа машин.

Все путевые машины классифицируют:

по назначению на отдельные классы машин;

по способу выполнения работ;

по типу приводов;

по виду ходового оборудования;

по наличию энергобазы;

по способу передвижения.

По способу выполнения работ различают: машины тяжелого типа (не съемные), которые занимают перегон и не могут быть сняты с пути для пропуска поездов; легкого типа - снимаются с пути.

По типу приводов машины делятся: машины с гидравлическим, электрическим, механическим и комбинированным приводом.

По типу ходового оборудования: на железнодорожном ходу, на гусеничном.

По наличию энергоустановки: автономные и неавтономные.

Уровень механизации на путевом хозяйстве в настоящее время составляет на капитальном ремонте - 95%; на среднем ремонте - 90%; на подъемочном - 85%; на текущем содержании - 70%.

Места проведения путевых работ в рамках нормативных объемов устанавливается по фактическому состоянию пути. Приказом № 12с предусматриваются виды ремонтов:

). Усиленный капитальный ремонт пути предназначен для полного обновления, элементов и материалов ВСП, проводится только на путях I и II кл., и III при грузонапряженности > 25 млн. т-км, СП обновляется на путях I - III классах.

). Капитальный ремонт предназначен для замены ВСП на путях III -IV Кл (СП - IV,V) на более мощное или менее изношенное, в том числе смонтированное из старогодних материалов.

). Усиленный средний ремонт предназначен для очистки балластной призмы, опускания продольной линии пути на электрифицированных участках, восстановления нормального сечения балластной призмы.

). Средний ремонт предназначен для оздоровления балластной призмы за счет ее сплошной очистки на требуемую глубину без понижения профильной линии пути.

). Подъемочный ремонт предназначен для уменьшения степени неравнопрочности ВСП, неравноупругости подрельсового основания за счет замены изношенных и не годных элементов ВСП, сплошная замена рельсов и металлических частей СП новыми и старогодными. Шлифовка рельсов и ряд других работ по ремонту пути, планово-предупредительная сплошная выправка пути с применением комплексов машин.

). Текущее содержание пути включает надзор за состоянием пути непрерывно в течении года, в том числе и на участках, где производился ремонт.

2. Назначение

.1 Общее устройство, техническая характеристика крана УК-25/9-18

Укладочные краны служат для снятия с пути старогодних рельсовых звеньев и укладки новых звеньев. Различают следующие типы укладочных кранов: УК-25/9-18 грузоподъемностью 18 т и УК-25/21 грузоподъемностью 21т. для работы с 25-метровыми звеньями и шпалами любых типов; УК-25/9 грузоподъемностью 9 т. для работы с 25 метровыми рельсовыми звеньями с деревянными шпалами и 12,5-метровыми звеньями с железобетонными шпалами. Серийно выпускается кран УК-25/9-18, а также кран для работы со стрелочными переводами УК-25СП.

Укладочный кран самоходная единица являющиеся головной машиной путеукладочного или путеразборчного поездов, в комплект которого входят также моторная платформа и четырехосные железнодорожные платформы с оборудованием для закрепления и передвижения по ним звеньев рельсошпальной решетки.

Укладочный кран состоит из экипажной части, металлоконструкции, грузоподъемного оборудования, гидравлического оборудования, электрического оборудования.

.2 Устройство и работа укладочного крана

Моторная платформа крана имеет две силовые дизель-генераторные установки, смонтированные в средних отсеках рамы, их мощность расходуется на передвижение крана и прицепной нагрузки, на привод кранового оборудования, лебедки для перетяжки пакетов, компрессоров, гидронасосов и на освещение. При движении крана самоходом питание тяговых двигателей ходовых тележек может осуществляться от одной дизель- генераторной установки или от двух; при этом каждая ходовая тележка получает электроэнергию от ближайшего к ней генератора.

При работе крана одна силовая установка используется для питания грузоподъемного оборудования, а другая - для передвижения крана с питающим составом. Рама платформы заимствована от УК-25/9, но усилена в ряде мест. Вдоль настила рамы размещены ролики роликового конвейера.

Ходовые тележки крана трехосные, две крайние колесные пары ведущие, а средняя поддерживающая. Буксы тележек роликовые, подпятник и скользуны вагонного типа. Каждая ходовая тележка имеет два тяговых двигателя. При трогании с места и при движении на малых скоростях они включаются последовательно, а при разгоне и на больших скоростях - параллельно. Тележка оборудована колодочным тормозом. Рычажная система колодочного тормоза выполнена раздельно на каждую ведущую колесную пару с двусторонним нажатием колодок на колесо. На каждой тележке установлено по два тормозных цилиндра, воздух к которым подводится от воздушной магистрали гибкими шлангами, а также имеется ручной привод к рычажной передаче тормоза, аналогичный установленному на МПД. Тормозное оборудование крана такое же, как на МПД. Управление передвижением крана осуществляется с правого или левого нижних пультов, расположенных сбоку платформы в ее средней части.

Крановое оборудование состоит из четырех портальных стоек с выдвижными каретками и фермы, на которой расположено грузоподъемное оборудование, состоящее из грузовой и тяговой лебедок, тросо-блочной системы, двух крановых тележек, ограничителей подъема, канатных поддержек, откидных балок, грузоподъемной траверсы и кранового электрооборудования. Фронт работ при необходимости освещается прожекторами. Краны, работающие на электрифицированных участках, оборудуются изолированными от фермы лыжами-отбойниками. Ферма крана при рабочем положении передвигается вперед или назад по роликам консолей и поднимается, а при транспортировке устанавливается в среднее симметричное относительно оси платформы положение.

Подъем и опускание фермы осуществляются гидроцилиндрами, вмонтированными в каретки портальные стойки.

Пульт управления крановым оборудованием расположен в средней части фермы крана. Управление грузовой и тяговой лебедками осуществляется с помощью контроллеров. Безопасность работы обслуживающего персонала обеспечивается за счет бокового ограждения.

Стойка представляет собой балку коробчатой формы, состоящую из двух вертикальных направляющих и горизонтальной плиты. Стойки болтами неподвижно прикреплены к бобышкам рамы платформы. С внутренней стороны направляющих есть ряд отверстий для крепления башмаков. В рабочем положении каретка поддерживается двумя башмаками, каждый из которых сбоку имеет два шипа, вставляемых в отверстие стойки. Башмак болтами крепится к стойке и каретке. С наружной стороны вдоль каждой направляющей расположена" лестница, используемая при закреплении или снятии башмаков. Горизонтальная плита служит основанием для крепления к ней нижних концов штоков цилиндров гидросистемы. Сами цилиндры валиками шарнирно укреплены внутри каретки. С внутренней стороны стойки на пальцы надевается консоль с двумя роликами для перетяжки фермы.

Каретка состоит из четырех швеллеров, сваренных с двумя стальными листами, образуя пустотелую коробку. Внутри последней расположены цилиндры. С наружной стороны к каждой каретке приварена рейка с. храповыми зубьями. В рабочем положении каретка удерживается собачкой, шарнирно закрепленной в одной из направляющих стойки. Для опускания фермы собачка выводится из зацепления с зубьями рейки. Каретки внутри стойки направляются приливами, приваренными с обеих сторон нижней части каретки. Каретка соединяется с фермой балансиром, укрепленным на оси. На концах опорных балок фермы имеются опорные башмаки, соединяющиеся в замок с балансирами кареток.

При этом башмак опорной балки охватывает выступ балансира каретки. От продольных "перемещений ферма удерживается болтами, ввернутыми в опорную балку и заходящими в паз балансира. Доступ к пробкам для выпуска воздуха из гидравлических цилиндров обеспечивается через три отверстия с лицевой стороны каретки.

Для подъема фермы крана в верхнее рабочее и опускание ее в нижнее транспортное положения предназначена гидросистема, состоящая из двух одинаковых комплектов оборудования соответственно для правой и левой сторон машины.

Крановое оборудование состоит из грузовой и тяговой лебедок, двух грузовых тележек, тросо-блочного оборудования, ограничителей подъема, ограничителей хода грузовых тележек, канатных поддержек и грузозахватных траверс.

Тяговая лебедка служит для передвижения грузовых тележек вдоль фермы крана из одного крайнего положения в другое, что позволяет выносить звено с платформы с укладкой его в путь или собирать старогодные звенья с укладкой их на платформу крана.

Грузовая тележка несет неподвижные блоки грузового полиспаста, поддерживающего траверсу со звеном.

Траверса для крана служит грузозахватным устройством.

Ограничители хода грузовой тележки. Они установлены но обоим концам фермы и предназначены для отключения электродвигателя тяговой лебедки при подходе тележки к крайнему положению.

Ограничители подъема предохраняют ферму крана и грузоподъемное оборудование от перегрузок. На кране установлено два ограничителя подъема, неподвижно укрепленных на ферме над стойками крана.

Управление краном осуществляется с двух постов: нижнего и верхнего. Нижний пост управления аналогичен посту управления моторной платформы. Дополнительно здесь установлен рычаг управления золотниковым распределителем гидравлической системы. Верхние посты расположены по обеим сторонам средней части фермы. Управление грузовой и тяговой лебедками контроллерное, при помощи двух рычагов с цепными передачами. Сигнал при работе подается нажатием кнопки. Напротив сиденья кранооператора на ферме расположен щиток приборов, на котором размещены выключатель осветительных ламп пульта управления, кнопка «Пуск», амперметр, вольтметр, рубильник, выключатели освещения фронта работ и предохранители.

Укладочный кран состоит из экипажной части 1, металлоконструкции 2, грузоподъемного оборудования 3, гидравлического оборудования 4, электрического оборудования 5.

Экипажная часть представляет собой специальную самоходную платформу, которая состоит из следующих узлов:

а) рамы платформы;

б) двух силовых установок;

в) двух лебёдок передвижения пакетов;

г) пневматического оборудования;

д) четырёх песочниц;

е) сидения машиниста;

ж) роликового транспорта;

з) двух трехосных ходовых тележек; и) трансмиссии;

к) двух постов управления, дублированных между собой, для управления краном с одной стороны платформы.

Металлоконструкция состоит из следующих узлов:

а) четырех портальных стоек с выдвижными каретками;

б) фермы;

в) двух съемных поперечных балок для передвижения фермы из транспортного положения в рабочее и обратно;

г) ограждения платформы.

Грузоподъемное оборудование состоит из следующих узлов:

а) грузовой и тяговой лебедок;

в) шести пар канатных поддержек;

г) ограничителя грузоподъемности и концевых упоров;

д) блоков и поддерживающих роликов.

Гидравлическое оборудование предназначено для подъёма фермы в рабочее положение и опускания её и состоит из следующих узлов:

а) двух насосных установок;

б) двенадцати цилиндров;

в) двух распределителей, двух дозаторов и контрольно-измерительных аппаратов.

Электрическое оборудование состоит из следующих узлов

а) силового электрооборудования экипажной части;

б) низковольтного электрооборудования экипажной части;

в) кранового электрооборудования;

г) электрооборудования управления, сигнализации и освещения.

2.3 Краткое описание процесса работы укладочного крана УК-25/9-18

По прибытии к месту работы укладочный кран приводится в рабочее положение.

Цикл укладки одного звена путевой решётки состоит из следующих операций: захват и подъём звена, перемещение вдоль фермы и вынос звена вперёд по ходу движения крана, опускание звена на балластную призму, стыкование его ранее уложенным звеном, отцепка траверс грузовой тележки с одновременной подъемкой и передвижение укладочного крана своим ходом по вновь уложенному звену пути. Вместе укладочным краном перемещается также часть платформ укладочного поезда, груженых пакетами звеньев путевой решетки. После того как все звенья, находящиеся на платформе крана, уложены в путь, перетягивается с платформ на кран очередной пакет звеньев путевой решетки.

Разборка старого пути краном производится в обратном порядке. Рельсовые звенья поднимают с пути и укладывают в пакет на платформу крана, а затем готовые пакеты перемещают по роликовому транспортеру на платформу поезда для транспортировки их на звеносборочную базу.

2.4 Техническая характеристика

Параметры УК-25/9 УК-25/9-18

Производительность, м/ч 1000 750-1000

Длина звена, м 25.0 25.0

Грузоподъемность крана, т 9 18

Мощность двигателя силовой установки

при 1500 об/мин, кВт 110.4 121.4

Мощность генератора, кВт 100 100

Скорость, м/с: