Организация производства в вагоносборочном участке ремонтного вагонного депо

Количество  конвейеров принимается в зависимости  от количества поточных линий, в данном случае – 2.

В участке  должны быть предусмотрены посты  для подключения электро –  и пневмоинструмента, сварочные  посты, подъемные площадки для производства работ по ремонту кузова вагона, стеллажи для инструмента, контейнеры для бракованных и годных деталей. Рассчитанное и выбранное оборудование сводится в таблицу 7.

Таблица 7 – Перечень оборудования в вагоносборочном участке

Наименование оборудования	№ позиции	Коли-чество	Тип, марка, Номер проекта, характеристики
Конвейер для передвижки вагонов	I-III	2	Pк=45кН, кВт 4А112М2 У3.
Электродомкраты	II	16	Q=30 т, N=7,5 кВт
Пост для подключения пневмооборудования	I-III	6	P = 5,5 атм.
Устройство для постановки автосцепного оборудования	III	2	1000х1600х1650
Устройство для снятия-постановки поглощающего аппарата	III	2	ГПА-02
Стеллажи для хранения инструмента	I-III	6	2400x400x1500
Поворотный круг	II	2	Диаметр 2500, пр.324.00 СБ ПКБ ЦВ
Контейнеры для новых и старых деталей, брака	I-III	6	3500х1000х1000
Посты для подключения сварочного оборудования и электроинструмента	I-III	6	500х500х700
Подъемные площадки	I, II	8	12000x800x3200

Продолжение таблицы 7

Устройство для снятия и постановки генератора	I,III	4	1470х1820х870, Т 409 ПКБ ЦВ, N=1,1 кВт
Сварочный трансформатор	II	1	ТДМ-503-У2
Установка для испытания тормозов на вагоне	III	2	СИТОВ-П, НПП «ТОРМО»

 

 

10 Проектирование единицы  нестандартного оборудования

 

10.1 Краткая  характеристика и принцип работы  установки

 

В качестве нестандартизированного оборудования рассмотрим установку для снятия поглощающих аппаратов (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Установка для снятия поглощающих  аппаратов

 

Установка обеспечивает сжатие и съем поглощающих аппаратов из кармана хребтовой балки вагона и последующую постановку отремонтированного комплекта поглощающего аппарата без применения дополнительных приспособлений и механизмов. Установка передвижная, по рельсовой колее, применяется путем подкатки под вагоны на специализированных путях при деповском ремонте, оснащенных магистралью сжатого воздуха.

Установка для смены поглощающих аппаратов (чертеж № 3 графической части) состоит из следующих основных частей: тележки 1, телескопического подъемника 2, механизма поперечного перемещения 3, пневмогидроусилителя 4, гидровыжимного блока 5, пневмогидробака 6, блока подготовки воздуха 7, насоса 8, ограничителя подачи 9, силового гидроцилиндра 10, системы пневмо-гидроразводки и управления 11.

По функциональному  назначению, установка состоит из двух систем. Первой (тележка, телескопический подъемник со своими кранами управления, механизм поперечного перемещения, пневмогидробак) предназначенной для перемещения установки под вагоном, опускания – подъема поглощающих аппаратов и их поперечного перемещения. Второй (пневмогидроусилитель, гидровыжимной блок, блок подготовки воздуха, насос, ограничитель подачи, силовой гидроцилиндр, соответствующие краны управления и трубная разводка) предназначенной для сжатия поглощающего аппарата в кармане хребтовой балки перед его выемкой или на платформе гидровыжимного блока перед его постановкой.

На тележке 1, перемещающейся по рельсовому пути, размещены телескопический подъемник 2, установленный на опорной подвижной раме 14 с винтовым приводом 15 (механизм поперечного перемещения), пневмогидробак 6, пневмогидроусилитель 4, две откидные крышки 35 и две панели 16 с размещенными на них элементами управления в виде пневмораспределителей и кранов (12,13, 22,23) с воздухопроводами и маслопроводами.

Тележка 1 представляет собой жесткую, рамную конструкцию, базирующуюся на четырех  колесах со стандартной колеей 1520 мм. Тележка является несущей конструкцией для всех остальных узлов установки  и служит для подката установки под вагон и перемещения по путям.

Пневмогидробак 6 представляет собой герметичную  цилиндрическую емкость объемом  около 35 л. В нем предусмотрены  горловина со встроенным сетчатым фильтром для заливки масла, штуцерами  подвода сжатого воздуха и отвода масла к узлам установки, сливная и воздушная пробки. Пневмогидробак служит для создания давления в гидросистеме установки, равного давлению питающей пневмосети (5-6 атм) и подачи масла под этим давлением к рабочим узлам установки. Подача сжатого воздуха в гидробак осуществляется через пневморукав и пневмораспределитель (кран 12), который соединяет пневмогидробак с сетью сжатого воздуха или с атмосферой.

Пневмогидроусилитель 4 представляет собой соосно расположенные пневмо- и гидроцилиндры и служит для преобразования энергии сжатого воздуха в энергию гидравлической жидкости (масло) с более высоким давлением. Сжатый воздух подается в пневмоцилиндр усилителя через пневмораспределитель (кран 13). При положении рукоятки распределителя на «Вкл» воздух поступает в поршневую камеру пневмоцилиндра, а штоковая полость соединяется с атмосферой, при этом в гидравлической полости усилителя создается повышенное давление масла, которое через рукав высокого давления подается к силовому цилиндру гидровыжима фрикционных аппаратов. Через кран 23 гидравлическая полость усилителя соединяется с гидробаком, эта линия используется для периодического пополнения (зарядки) гидравлической полости усилителя маслом, нормальное положение крана «Закрыт».

Телескопический подъемник 2 представляет собой двухступенчатый  плунжерный гидроцилиндр с полным ходом 800 мм. На торце второй ступени гидроцилиндра размещен гидровыжимной блок 5, а корпус гидроцилиндра через специальный фланец закреплен на механизме поперечного перемещения 3. После подачи сжатого воздуха в гидробак, включением крана 22 в позицию «Подъем-Отпуск» масло подается в гидроцилиндр и происходит выдвижение его плунжеров и, соответственно, подъем гидровыжимного блока.

Гидровыжимной блок 5 установлен и шарнирно закреплен  на штоке телескопического подъемника 2, выполнен в виде платформы 17 с двумя опорами под тяговый хомут, на одном конце которой с торца закреплена упорная плита 18 с шарнирно установленными на ней захватами фрикционных клиньев поглощающего аппарата 19 и горизонтально закрепленным силовым цилиндром 25, плунжер 28 которого выполнен в виде клина 29 тягового хомута со скосом, подпружиненного пружинами 20, которые закреплены на конце плунжера натяжными болтами и упорной плите 18. Снизу плунжер оборудован кронштейном 30 с роликами 31, проходящими через прорезь нижней поверхности силового цилиндра и обкатывающими по нижней, наружной поверхности силового цилиндра 25 квадратной формы. Силовой цилиндр 25 гидровыжимного блока соединен через поворотную головку 21 рукавом высокого давления с гидроусилителем 4 и через кран 23 с пневмогидробаком 6.

Силовой модуль гидровыжима эластомерных поглощающих  аппаратов содержит блок подготовки воздуха 7, насос 8 типа НП 320/1, блок ограничения подачи 9 типа ОП 40, силовой гидроцилиндр 10 выжима эластомерных аппаратов. При этом плунжер данного цилиндра имеет возвратную пружину. Гидроцилиндр через угловой штуцер и быстроразъемную полумуфту (на рисунке не показана) может через ответную полумуфту на рукаве высокого давления соединятся с выходной полостью ограничителя подачи ОП 40. Ограничитель подачи – бесштоковый гидроцилиндр с корпусом, поршнем, возвратной пружиной, крышками  и служит для подачи масла под давлением от насоса к силовому гидроцилиндру в объеме ограниченном ходом поршня. Масло под давлением от насоса подается со стороны крышки  через стальной трубопровод, второе отверстие крышки  соединяется через рукав высокого давления с шаровым краном высокого давления и через него с пневмогидробаком. К одному из отверстий крышки  подключается рукав высокого давления с быстроразъемной полумуфтой, а к другому через угловой штуцер кран высокого давления соединенный с пневмогидробаком.

Принцип действия установки съема фрикционных  аппаратов основан на том, что  производится сжатие только пружин поглощающего аппарата в кармане хребтовой  балки, минуя фрикционную часть, с помощью силового цилиндра гидровыжима. Необходимое усилие сжатия пружин поглощающего аппарата создается на плунжере силового цилиндра от давления масла, создаваемого в пневмогидроусилителе. Действие автоматических шарнирных захватов  гидровыжимного блока основано на захвате фрикционных  клиньев поглощающего аппарата при подъеме гидровыжимного блока и взаимодействии с предохранительными планками вертикальных стенок кармана хребтовой балки клиновых поверхностей захватов, а также с упорной плитой в момент поджатая гидровыжимного блока к карману хребтовой балки.

 

10.2 Расчет гидроцилиндра насоса на прочность

 

Выбор насоса производится по давлению на выходе и площади внутреннего  сечения. У аналога проектируемой установки для смены поглощающих аппаратов ГПА-02 гидроцилиндры не достаточно прочны, усовершенствуем эти цилиндры, уменьшив внутренний диаметр гидроцилиндра, тем самым повысив его прочность. Примем внутренний диаметр гидроцилиндра мм, а наружный диаметр цилиндра . Усилие на поршне .

Площадь внутреннего сечения гидроцилиндра  рассчитывается по формуле

_{.                                                     (10.1)}                                                                                 

По расчету

м².

Давление, необходимое для создания усилия определяется по формуле

,                                                        _(10.2)                                                                                 

 

По расчету

 МПа.

Принимаем насос НП 320/1.

Давление, создаваемое насосом  МПа.

Расчетная схема действия сил на гидроцилиндр представлена на                рисунке 3.

Рисунок 4 – Расчетная схема действия сил на гидроцилиндр

На гидроцилиндр действует только внутреннее давление. Наибольшие напряжения возникают на внутренней поверхности  гидроцилиндра.

Максимальное напряжение в стенке гидроцилиндра рассчитывается по формуле

,                                                 _(10.3)                                                                                 

где – радиус гидроцилиндра наружный, мм;

      – радиус гидроцилиндра внутренний, мм;

       – необходимое давление, МПа.

По расчету

МПа.

Допускаемое напряжение определяется по формуле

,                                             _(10.4)                                                                                 

где – предел текучести, МПа, для Ст 3 кп МПа;

    – допускаемое напряжение, для кованых цилиндров МПа;

      – запас прочности по пределу текучести,

Максимальное напряжение в стенке гидроцилиндра сравниваем с допускаемым

.

Производим  проверку по запасу прочности для  предела текучести

; .

Запас прочности  гарантирован.

 

 

11 Проектирование системы  технологических коммуникаций

 

 

Для сбора  и транспортировки в ремонт снимаемых  с вагона узлов на специализированные участки и обратно депо должно иметь развитые технологические  коммуникации.

Технологические коммуникации депо включают:

- ремонтные  пути колеи 1520 мм;

- автомобильные  дороги;

- дорожки  для электрокаров;

- трубопроводы  сжатого воздуха, технологической  воды и технологического пара;

- электросварочные  линии.

Основные  требования:

- дороги  должны быть с твердым покрытием;

- вблизи  главного производственного корпуса  должен быть воздухосборник объемом  ;

- должен  использоваться замкнутый цикл  водоснабжения моечных машин  с централизованным отстоем и  централизованной вывозкой шлама.

В депо имеется  много механизированного инструмента, приводимого в действие по средствам  сжатого воздуха, в связи с  этим во всех основных производственных участках проложены воздуховоды  сжатого воздуха, которые имеют  раздаточные колонки.

Системы технологических коммуникаций депо спроектированы графически в виде схемы  на плане главного производственного  корпуса депо и показаны на рисунке 3, на котором приняты следующие  условные обозначения:

 – сварочная линия;

 – трубопроводы технологического  пара и воды;

 – воздухопроводы;

 – автомобильные дороги;

 – устройство для поворота  колёсной пары на 90°;

 – резервуары моечных машин;

 – воздухозаборные колонки;

 – рельсовые пути;

 – дорожки для электрокаров;

 – стационарные опоры.

 

 

Рисунок 5 – Система технологических коммуникаций депо

Заключение

 

В ходе выполнения курсового проекта был разработан план главного производственного корпуса  пассажирского ремонтного депо, на основании которого были сформированы маршрутные линии движения ремонтируемых частей вагонов. Для вагоносборочного участка депо был составлен перечень необходимого оборудования и спроектирована система технологических коммуникаций. Рассчитаны основные параметры поточной линии и трудоемкости работ. Также при выполнении курсового проекта была разработана единица нестандартизованного оборудования – установка для снятия и постановки поглощающих аппаратов. Которая разработана на основе аналога путем усовершенствования конструкции.