Реферат
Втулка шпинтона, износ, трение, технологический процесс, способ восстановления, ручная дуговая наплавка, автоматическая наплавка, флюс, нормирование, технико-экономическая эффективность.
Объектом исследования является втулка шпинтона пассажирской тележки КВЗ-ЦНИИ-I.
Цель работы - разработка технологической документации на ремонт заданной детали, а также способа ее восстановления; нормирование технологического процесса и расчет его экономической эффективности.
Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word и
представлен на дискете в конверте на обороте обложки.
Содержание
Введение
Анализ исходных данных для разработки технологического процесса
.1 Назначение детали
.2 Чертеж детали с указанием его элементов, места и величины износа, повреждения.
.3 Технические условия на ремонт
.4 Условия эксплуатации
.5 Виды трения и изнашивания взаимодействующих поверхностей с указанием действующих сил и вызываемых ими неисправностей и повреждений
.6 Влияние неисправностей и дефектов детали на безопасность движения
Выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск единичного процесса
Выбор способа восстановления изношенной детали
Составление технологического маршрута ремонта
Разработка технологических операций
.1 Расчет режима ручной дуговой наплавки
.2 Расчет режима автоматической наплавки под плавленым флюсом
Нормирование технологического процесса
Расчет технико-экономической эффективности
Механизированное приспособление применяемое при ремонте
Определение требований охраны труда и экологии окружающей среды
Заключение
Библиографический список
Введение
Железнодорожный транспорт РФ среди всех других транспортных средств является наиболее надежным как в области обеспечения безопасности движения, так и в других сферах, угрожающих здоровью человека и окружающей природе. И, тем не менее, железные дороги представляют собой зону повышенной опасности. Понятно, что абсолютно надежных и полностью безотказных технических средств не существует, так же как и людей, лишенных способности ошибаться и заблуждаться. Поэтому все потенциальные возможности возникновения чрезвычайных происшествий должны быть заблаговременно выявлены и предупреждены.
Парк подвижного состава железнодорожного транспорта характеризуется многообразием типов и конструкций вагонов, используемых в перевозочном процессе грузов и пассажиров. Условия эксплуатации вагонов связаны со значительными статическими и динамическими нагрузками, а в отдельных случаях - с воздействием высоких и низких температур перевозимого груза, повышенной влажности, агрессивных сред на конструкцию вагонов. Таким образом, многофункциональное и интенсивное использование вагонов железнодорожным транспортом требует их качественного обслуживания и ремонта.
Ремонтная индустрия железнодорожного транспорта - это сложная постоянно развивающаяся динамическая система с большим количеством предприятий.
Повышение эффективности производства на ремонтных предприятиях зависит,
прежде всего, от технического перевооружения, совершенствования организации
производства и технологии ремонта вагонов, изготовления запасных частей и
замены морально устаревшего станочного парка, компьютеризации производственных
процессов.
1 Анализ исходных данных для разработки технологического процесса
.1 Назначение детали
Тележки служат для направления движения вагона по рельсовому пути, распределения и передачи всех нагрузок от кузова на путь, а также восприятия тяговых и тормозных сил и обеспечения движения вагона с минимальным сопротивлением и необходимой плавностью хода.
По назначению тележки делятся на грузовые и пассажирские.
Под кузовом пассажирских вагонов находятся в основном двухосные тележки типов ЦМВ с двухступенчатой системой рессорного подвешивания КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ, КВЗ-ЦНИИМ.
Типовой является тележка КВЗ-ЦНИИ, обеспечивающая нормальную эксплуатацию вагонов со скоростью 60 км/ч.
Тележка КВЗ-ЦНИИ выпускается двух типов: КВЗ-ЦНИИ-I и КВЗ-ЦНИИ-II. Первая подкатывается под кузова вагонов с массой брутто до 60т, а вторая - от 60 до 72т. Различаются эти тележки по жесткости рессорного подвешивания и по конструкции рамы. По внешнему виду тележки отличаются числом гасителей. У КВЗ-ЦНИИ-I с каждой стороны ставят по одному гидравлическому гасителю колебаний, а КВЗ-ЦНИИ-II - по два.
Основные узлы тележки: рама, две колесные пары, два комплекта центрального подвешивания, четыре комплекта буксового подвешивания и тормозная рычажная передача с двусторонним нажатием колодок.
Рама тележки сварная Н-образной формы. Она имеет две боковые продольные балки, две средние поперечные, четыре укороченные концевые поперечные и четыре вспомогательные продольные балки, предназначенные для крепления тормозной рычажной передачи.
Рама опирается на колесные пары через буксовую ступень рессорного подвешивания, расположенной на одной буксе, включает в себя два шпинтона, две наружные пружины упругих элементов, два комплекта фрикционных гасителей колебаний [11]. Шпинтоны ограничивают перемещение букс в горизонтальной плоскости и не позволяют им, а, следовательно, и колесным парам разъединяться с рамой тележки при сходе вагона с рельсов [12].
В комплект фрикционных гасителей входят: шпинтонная втулка, шесть фрикционных клиньев, верхние и нижние опорные кольца и внутренняя пружина.
Упругие элементы буксового подвешивания совместно с фрикционными гасителями колебаний амортизируют толчки, уменьшают динамические силы и повышают плавность хода вагона. Принцип действия гасителя колебаний основан на возникновении сил трения между фрикционными клиньями и втулкой при взаимных смещениях во время колебания рамы относительно буксы. Сила прижатия клиньев к втулке определяется жесткостью пружины и углом наклона опорных поверхностей колец и клиньев. На нарезную часть шпинтона навертывается корончатая гайка, на которую ставится тарельчатая пружина, предназначенная для фиксации шпинтонной втулки.
Отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ является то, что кузов опирается не на подпятник, а на скользуны, в результате чего возникающие силы трения между скользунами рамы кузова и надрессорной балки тележки, способствуют гашению извилистого движения тележек, которое является основной причиной боковых колебаний вагона.
В тележке имеются поводковые устройства, связывающие надрессорную балку с рамой тележки и препятствующие перекосу этой балки от действия момента сил трения возникающих между скользунами.
втулка шпинтон пассажирский тележка
1.2 Чертеж детали с указанием его элементов, места и величины износа,
повреждения
Рисунок 1.1 - Износ втулки шпинтона
При ремонте втулок шпинтонов при всех видах ремонта вагонов допускается
наплавка изношенных внутренней А и наружной Б поверхностей втулок шпинтона, при
износе не более 5 мм [7].
.3 Технические условия на ремонт
Все детали и узлы тележек вагонов должны обеспечивать безопасность движения поездов. Достижение этой цели обязывает при обоих видах планового ремонта выполнять одинаковый объем контрольно-ремонтных работ, охватывающий все узлы и детали тележки. Поэтому требования к ремонту различаются ужесточением их для заводского ремонта против деповского.
Тележки пассажирских вагонов ремонтируют поточным способом на специализированном участке, куда их подают после выкатки из-под вагонов специальным транспортером или мостовым краном.
Перед ремонтом тележки производятся подготовительные работы:
- подъемка кузова вагона;
выкатка, очистка и обмывка тележек;
определение пригодности деталей тележек к дальнейшему использованию или ремонту;
разборка.
Большое значение для выявления пороков деталей тележки, а также создания хороших условий для выполнения работ имеет тщательная очистка тележек от грязи и краски. Для этого применяется механическая очистка вагонных деталей на конвейерных моечных машинах, которые обеспечивают быструю и высококачественную очистку, а также облегчают труд рабочих. Обмывают тележки 4%-ым раствором каустической соды, подогретым до 80-90 0С, с последующим ополаскиванием чистой водой. Под большим напором горячего раствора каустическая соды грязь и краска отделяются от деталей.
После очистки детали тележек направляются для осмотра и проверки на специальную площадку со столами, находящуюся вблизи моечной машины. Здесь детали тщательно проверяются мастером и на них составляется опись ремонта. Мастер, осматривая предъявляемые ему детали, делает на них условные пометки оп пригодности для дальнейшего использования без ремонта, о ремонте и непригодности к дальнейшему употреблению. Детали, пригодные для дальнейшего использования и требующие ремонта или переделки, передаются в ремонтно-комплектовочный цех по маршрутно-сдаточным ведомостям.
При ремонте тележек сварка нашла очень широкое применение. Ремонт деталей и узлов рамы и балок производится в основном сваркой. Допускается применение сварки: ручной, полуавтоматической в струе углекислого газа и под слоем флюса; автоматической под слоем флюса.
Должно быть обращено большое внимание на подготовку деталей к сварке. Кромки свариваемых деталей должны быть тщательно очищены от ржавчины, грязи, масла, краски и т.д. Поверхность сварочных швов должна быть ровной, без резких углублений, нарывов, пор, прожогов, подрезов и др. пороков.
Для тележек пассажирских вагонов установлено выполнять контроль исправного состояния при техническом обслуживании пассажирских составов на пунктах формирования или оборота, в пунктах технического обслуживания в пути следования, а также при единой технической ревизии пассажирских вагонов. Кроме того, пассажирские тележки подвергают плановым видам ремонта в депо и на вагоноремонтных заводах.
При техническом обслуживании вагонов у тележек контролируют состояние сварных швов рам и надрессорных балок, исправность центрального и надбуксового рессорного подвешивания, степень износа скользунов, надежность крепления поводков и соответствия зазоров в деталях тележек допустимым нормам.
Зазор между надрессорной балкой и рамой должен быть не менее 20 мм для тележек КВЗ-ЦНИИ. Суммарный зазор между вертикальными скользунами с одной стороны тележки должен быть не более 30 мм для тележек КВЗ-ЦНИИ. Несоответствия зазоров установленным нормам ухудшают плавность хода тележек, приводят к ударам деталей друг о друга, вызывают преждевременные износы и создают угрозу безопасности движения поездов [2].
У шпинтонов изнашивается главным образом цилиндрическая часть, резьба, появляются выработки на боковой поверхности. Причинами такого износа являются перекосы буксы вследствие просадки или изломов спиральных надбуксовых пружин, неправильное расположение отверстий в буксе, нессемметричное расположение шпинтонов на раме тележки или ненормальная работа деталей буксового фрикционного гасителя колебаний.
Шпинтоны, изношенные по диаметру более 4 мм, восстанавливаются электросваркой с последующей нормализацией и механической обработкой. Ремонт болтов, крепящих шпинтоны, разрешается производить приваркой концов контактной сваркой с последующим испытанием их на расстояние и дефектоскопом.
В фрикционном гасителе колебаний не допускается зазор между шпинтоном и втулкой. Зазор может образоваться при отсутствии или неправильной установки тарельчатой пружины при ослаблении гайки крепления. При правильной установке тарельчатая пружина меньшим диаметром должна упираться во втулку, а гайка должна быть зашплинтована.
Основными неисправностями фрикционных гасителей колебаний являются износы втулок шпинтонов и сухарей (клиньев), задиры и местные выработки втулок и сухарей.
При заводском и деповском ремонте буксовые фрикционные гасители колебаний разбираются, осматриваются и ремонтируются. Изношенные втулки шпинтонов глубиной более 2 мм и сухари (клинья), изношенные равномерно более 3 мм, заменяются новыми. При обнаружении на втулках и сухарях задиров или местных выработок глубиной более 2 мм детали также заменяются. Износ бурта втулки допускается не более 2 мм.
Допускается восстанавливать изношенные поверхности шпинтонов и втулок шпинтонов наплавкой под слоем флюса по технологии, утвержденной ЦЛ МПС.
Для обеспечения необходимой плавности хода и безопасности движения вагона, а также уменьшения его воздействия на путь тележка должна обладать малой массой, особенно необресоренных частей.
В эксплуатации на вагон и его элементы действуют постоянные (статические) и переменные (динамические) силы.
К статическим относятся собственная сила тяжести конструкции вагона от тары вагона. Эта сила действует постоянно на протяжении всего срока службы вагона.
В груженном состоянии вагон находится также под действием статической силы тяжести груза или пассажиров, называемой полезной нагрузкой.
Динамические силы возникают при различных режимах движения поезда и маневровой работе. К ним относятся: инерционные силы, возникающие при колебаниях вагона на рессорах; силы появляющиеся при прохождении кривых участков пути и стрелочных переводок; силы ветра на боковую поверхность кузова; силы взаимодействия между вагонами и локомотивом; силы инерции, возникающие при торможении и трогании с места, и др. [11].
Тормозные нагрузки вызывают в рамах тележек напряжения, сопоставимые по величине с напряжениями от статической нагрузки.
Вертикальная кососимметричная нагрузка обусловленная разной величиной прогибов рельсов под колесами, различной жесткостью и высотой пружин и рессор буксового подвешивания, отклонения в размерах колесных пар и других частей, связанными с их износами и допусками на изготовление и ремонт. Вертикальная кососимметричная нагрузка существенна для рам тележек, у которых боковые балки жестко связаны между собой поперечными балками (тележки пассажирских вагонов).
Таким образом, ходовые части вагона характеризуются устойчивостью его против схода с рельсов, плавностью вписывания в кривые участки пути, величиной вертикальных и горизонтальных динамических сил и ускорений, а также показателем плавности хода.
В опорах кузова на тележки должно быть достаточное трение, необходимое
для гашения колебаний виляния и ограничения поворота тележки относительно
кузова [12].
1.5 Виды трения и изнашивания взаимодействующих поверхностей с указанием
действующих сил и вызываемых ими неисправностей и повреждений
В процессе эксплуатации вагона первоначальные качества его деталей и узлов, обусловленные чертежами и техническими условиями, изменяются вследствие износа или появления различного рода дефектов. Под износом понимают результат процесса изнашивания детали во время работы.
Износ детали происходит под действием сил трения, усталости поверхностных слоев материала, нагрузок, изменения температуры окружающей среды, а также из-за коррозии металла. Износ проявляется в изменении качества поверхности, геометрических размеров и формы деталей. Изменяются и свойства поверхностных слоев.
Процессы, вызывающие изнашивание деталей вагона в различных условиях работ, протекают по-разному и зависят от многих факторов.