Тема "Разработка проекта пассажирского тепловоза с анализом конструкции тягового привода"

Содержание:

Введение

1 Анализ конструкции и свойств системы тягового привода

2 Выбор класса тягового привода и его принципиальной схемы в зависимости от заданных параметров проектируемого тягового подвижного состава

2.1 Требования, предъявляемые к тяговым передачам

2.2 Выбор класса тягового привода

2.3 Особенности конструкции привода III класса

2.4 Режимы работы тягового привода

2.5 Критерии оценки динамических качеств тяговых приводов

3 Выбор диаметра колеса колесной пары

4 Компоновка тягового привода

5 Расчет относительных перемещений элементов тяговых передач в приводах III класса

6 Расчет коэффициентов жесткости упругих элементов тяговой передачи

6.1 Расчёт коэффициентов жёсткости валопроводов и прочностной расчёт валов

6.2 Расчёт резинометаллических элементов на прочность и определение их коэффициентов жёсткости

6.3 Расчёт коэффициентов жёсткости участков кинематических цепей карданных тяговые муфт с упругими элементами

6.4 Расчёт резиновых элементов в подвесках тяговых двигателей и редукторов

7 Экономическое обоснование необходимости внедрения в депо комплекса СРКП-005

7.1 Теоретические основы определения экономической эффективности

7.2 Оценка эффективности технического решения

7.3 Определение затрат на внедрение нового оборудования на участке ремонта

7.4 Определение срока окупаемости капитальных вложений

8 Охрана труда

8.1 Микроклимат 

8.2. Кондиционирование воздуха

8.3 Расчет кондиционера в кабинете инженера-конструктора

Заключение

Список использованных источников

 

 

Тяговый привод тепловоза (как механическая система) включает в себя ТЭД. тяговый редуктор и передаточный механизм. Он является наиболее ответственным узлом экипажа, важным связывающим звеном между необрессоренной колесной парой и над-рессорным строением. Все динамические нагрузки от необрессоренной колесной пары передаются на раму тележки и затем на кузов через рессорное подвешивание и тяговый привод. Тяговый редуктор и передаточный механизм являются дополнительными мощными источниками высокочастотных динамических нагрузок, от действия которых ускорение корпуса двигателя достигает 40g и более. Этим объясняется большое внимание, которое уделяют конструкции тягового привода локомотива и изучению его динамических качеств.

По классификации И. Б. Бирюкова, все тяговые приводы по их кинематическим характеристикам и динамическим выходным параметрам можно разделить на три класса в порядке нарастания положительных качеств: 1) опорно-осевой; 2) опорно-рамный с необрессоренным редуктором; 3) опорно-рамный с обрессоренным редуктором.

Распространение на подвижном составе получил опорно-центровой тяговый привод, который обеспечивает частичное обрессоривание ТЭД и в то же время имеет некоторые преимущества опорно-осевого привода: минимальное межцентровое расстояние, рассредоточенную передачу веса ТЭД на раму тележки и колесную пару, меньший по сравнению с ОРП момент инерции тележки и др…..

 

 

Элементы тяговой передачи при работе испытывают различные нагрузки, которые непостоянны по абсолютному значению и времени. В зависимости от режима ведения поезда мощность, реализуемая приводом, тяговый момент и частота вращения могут изменяться в широких пределах.

Так, в момент трогания поезда зубчатая передача работает в режиме «тихоходной передачи» с низкими частотами вращения и большим вращающим моментом. При движении на максимальных скоростях режим работы передачи приближается к типичному для «быстроходных передач».

Температуры, при которых работают поезда на отечественных железных дорогах, изменяются от +50 до –55 °С. Непосредственная близость к тяговым передачам таких источников тепла, как тяговый двигатель и тормозные устройства, а также собственное выделение тепла может существенно увеличивать верхний уровень рабочих температур передачи.

Вода, снег, пыль, содержащие значительное количество абразивных и химически активных веществ, постоянно присутствуют в атмосфере, окружающей элементы передачи. Значительные перепады давления, вызванные аэродинамическими явлениями при движении на больших скоростях, также способствуют их проникновению во внутренние полости.

Кроме того, тяговая передача является одним из немногих узлов локомотива, плохо поддающихся визуальному контролю не только в движении, но и на стоянке. В связи с перечисленными причинами к передачам предъявляют ряд требований, определяемых эксплуатационными условиями работы локомотива.

Наиболее важные из них следующие:

- обеспечение упругой связи якоря ТЭД с колесной парой;

- обеспечение минимального веса необрессоренных частей и минимального воздействия на путь;

- обеспечение наиболее выгодной скорости ТЭД и его высокого КПД;

- обеспечение такого расположения ТЭД, при котором они легко доступны для осмотра и ремонта и защищены от снега, сырости и пыли;

- обеспечение высокой безотказности в работе, так как тяговая передача не резервируется и отказ ее практически приводит к полному или частичному отказу локомотива.

 

Наряду с полезной нагрузкой от тягового момента, передача бывает нагружена паразитными динамическими нагрузками, вызванными, в первую очередь, возмущающим действием неровностей пути.

По степени защищённости от динамических нагрузок приводы делят на три класса:

1. редуктор и тяговый двигатель опорно-осевые;

2. редуктор опорно-осевой, двигатель рамный;

3. редуктор и двигатель – рамные.

Не существует узаконенного регламентирования сфер применения приводов того или иного класса. В каждом отдельном случае решение должно приниматься в зависимости от конкретных условий, с учётом положений, изложенных ниже.

С ростом скорости движения локомотива уровень динамических нагрузок, как правило, растёт. Поэтому ТПС, предназначенный для более высоких скоростей движения, требует применение класса привода с более совершенной виброзащитой основных элементов.

Масса тягового двигателя в первом классе играет решающую роль в формировании неподрессоренной массы ТПС, определяющей, в значительной мере, воздействие локомотива на путь. С этой точки зрения применение приводов первого класса должно быть, как правило, ограничено областью невысоких скоростей примерно до 90–100 км/ч.

В обоснованных случаях по массе тягового двигателя и для участков пути с низкой вертикальной жёсткостью (например, в районах, в которых не наблюдается глубокого промерзания основания пути), первый класс тягового привода применяется для ТПС с конструкционной скоростью до 120 км/ч…..

 

Тяговый привода III класса (рис. 7) обладает следующими основными конструктивными особенностями:

- необходимость установки как тягового двигателя, так и редуктора на подрессоренных частях (обычно на тележке) локомотива;

- соединение вала большого зубчатого колеса с колесной парой через тяговую муфту, которая в отличие от муфт привода II класса должна быть рассчитана на большие моменты;

- необходимость в устройстве полого вала ведомого зубчатого колеса, в котором проходит ось колесной пары с зазором, обеспечивающим возможность расчетных вертикальных перемещений…..

 

 

 

Содержание

 

Введение

1 Разработка тепловозного депо по ремонту маневровых   тепловозов серии ЧМЭ3

1.1 Назначение депо по ремонту тепловозов

1.2 Виды ремонтных депо

1.3 Основное технологическое оборудование и назначение ремонтных участков и отделений депо

1.3.1 Технические регламенты технологической оснащенности локомотивных депо

1.3.2 Участок среднего и текущего ремонта ТР-3

1.3.3 Участок текущего ремонта ТР-2

1.4 Расчет программы текущих ремонтов и технического   обслуживания локомотивов

1.5 Расчет потребности количества стойл

2 Организация технологического процесса работ в цехе КИП

2.1 Назначение и состав проектируемого цеха

2.2 Технология выполняемых работ в цехе

2.3 Режим работы

2.4 Расчет фондов рабочего времени

2.5. Потребность в технологическом оборудовании

2.6. Расчет численности работающих в цехе по ремонту контрольно-измерительной аппаратуры, планировка КИП и подбор оборудования         

2.7. Технологический процесс проведения текущих ремонтов ТР–2 и ТР-3 тепловозов серии ЧМЭ3

3 Внедрение дополнительного оборудования

4 Экономическая часть

4.1 Расчет заработной платы работников цеха КИП

4.2 Расчет себестоимости ремонта продукции цеха

5 Безопасность и экологичность проекта

6 Охрана труда

Заключение

Список литературы

Приложения

 

 

Подвижной состав наряду с транспортной инфраструктурой является центральным элементом перевозочного процесса, от эксплуатационных параметров и показателей которого зависят результаты работы железнодорожного транспорта в целом. Основная функция ремонтных предприятий – обеспечение перевозочного процесса исправными единицами подвижного состава, соответствующими требованиям безопасности движения, сохранности грузов и пассажиров при оптимальном уровне затрат, обеспечивающим необходимый технологический рост и рентабельность производства.

Современное предприятие по ремонту подвижного состава – сложная, динамическая, вероятностная, многокритериальная, иерархическая, технологическая, информационная, организационно-экономическая система, состоящая из взаимосвязанных элементов: цехов, производственных участков, рабочих мест и т.д. Производственное, технологическое, информационное, экономическое и организационное единство элементов системы обеспечивает взаимосвязь различных производственных процессов в рамках выполнения заданной функции.

Основное назначение локомотиворемонтных предприятий – уменьшение износа и устранение повреждений локомотивов (ТПС), обеспечение их безотказной эксплуатации. Это весьма сложные и ответственные задачи. Несмотря на усилия, предпринимаемые локомотивостроительной промышленностью по повышению надежности и безотказности подвижного состава, главная роль в этом деле принадлежит ремонтным подразделениям железнодорожного транспорта.

Основными задачами ремонтного локомотивного депо являются:

а) обеспечение технически исправного состояния тягового подвижного состава, своевременной выдачи его под поезда для осуществления перевозочного процесса;

б) надёжная и безопасная работа локомотивов в эксплуатации;

в) содержание в соответствии с объёмом эксплуатационной работы требуемого количества локомотивов (проведение текущего ремонта и техническое обслуживание тяговых средств).

Для решения поставленных задач ремонтное локомотивное депо должно своевременно, качественно выполнять техническое обслуживание и текущий ремонт локомотивов, развивать и содержать на высоком техническом уровне деповские устройства и всё оборудование, а также рационально его использовать, повышать уровень механизации и автоматизации трудовых процессов, внедрять передовые методы работы, заботиться о подготовке и использовании кадров, а также о социальном развитии коллектива.

Данное ремонтное локомотивное депо должно обеспечивать своевременное и качественное выполнение следующих видов работ:…..

 

Основным видом устройств локомотивного хозяйства является деповское здание. В зданиях депо размещаются стойла для ремонта и технического обслуживания локомотивов, мастерские и служебно-бытовые помещения.

Практика деповского строительства подтвердила целесообразность сосредоточения всех производственных и служебно-бытовых помещений в общем блоке зданий или в двух корпусах, соединенных между собой переходом.

В отдельных зданиях на тяговой территории депо располагают лишь экипировочные устройства, электроподстанцию и котельную.

В настоящее время на железных дорогах имеются следующие типы депо:

1) прямоугольные со сквозными путями (из одной секции) и ступенчатые (из нескольких секций);

2) прямоугольные с тупиковыми путями (из одной секции) и поперечно-тупикового типа (из нескольких секций);

3) веерные с кругом и без круга.

При проектировании новых депо используется, как правило, первый тип.

Депо, построенные по типовым проектам, обеспечивают, удобство постановки и вывода локомотивов, возможность применения агрегатно-поточного метода, удобство транспортировки материалов и оборудования, наименьшие расходы на отопление, возможность размещения на сравнительно небольшой территории и расширение в будущем.

Для концентрации текущего ремонта ТР-3 в небольшом числе пунктов рекомендуется сооружать отдельные специлизированные депо с внедрением на них принципа поточности.

Новые депо при переводе линий на электрическую и тепловозную тягу строят редко. Большей частью в этих случаях реконструируют существующие депо, к которым пристраивают отдельные цехи по типовым проектам. Проще других переустраивают прямоугольные депо, а также ступенчатые из нескольких прямоугольных секций.

В этих депо надо лишь увеличить их габариты по высоте для установки кранов, расширить и переоборудовать мастерские.

В настоящее время локомотивные депо и их ремонтные участки сооружают с учетом унификации основных зданий для тепловозов, дизель-поездов и электровозов. Унификацией охвачены пролеты, расстояния между осями смежных путей, шаг колонн, крановые нагрузки, высота основных зданий….

 

С целью повышения технического уровня и укрепления ремонтной базы локомотивных депо, выполняющих техническое обслуживание, текущие ремонты и ремонт в объеме СР магистральных и маневровых тепловозов, электровозов постоянного и переменного тока проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» (ПКБ ЦТ ОАО «РЖД») разработаны и утверждены технические регламенты технологического оснащения локомотивных депо.

Технические регламенты устанавливают требования к оснащенности предприятий основным специализированным технологическим оборудованием и средствами диагностики.

Ими следует руководствоваться при оценке технологической оснащенности ремонтных предприятий, а также при выполнении проектных работ по реконструкции и новому строительству.

По своему составу документы выполнены в виде перечня оборудования, средств диагностики и приборов.

В перечне, который представляет собой таблицу, указаны наименование технологических операций и основное оборудование, необходимое для их выполнения, а также разработчик и изготовитель (поставщик) оборудования.

По мере уточнения и дополнения перечня работ по ремонтам и техническому обслуживанию, а также с учетом разработки передовых технологий и внедрения прогрессивного технологического оборудования и средств диагностики в регламенты будут вноситься изменения. ПКБ ЦТ разработаны, утверждены ОАО «РЖД» и действуют следующие регламенты:

– РД 32 ЦТ 522-2005 – техническое обслуживание ТО-2 магистральных тепловозов 2ТЭ10всех индексов (в/и), 2ТЭ116, М62, М62У;

– РД 32 ЦТ 523-2005 – техническое обслуживание ТО-2 маневровых тепловозов ТЭМ2, ТЭМ2У, ТЭМ7, ЧМЭ3;

– РД 32 ЦТ 525-2005 – техническое обслуживание ТО-2 электровозов ЧС2, ЧС2Т, ЧС6, ЧС7, ЧС200, ЧС4, ЧС4Т, ЧС8, ЭП1;

– РД 32 ЦТ 516-2005 – техническое обслуживание ТО-3 магистральных тепловозов ТЭП70, 2ТЭ10в/и, 2ТЭ116, М62, М62У, М62УК;

– РД 32 ЦТ 517-2005 – техническое обслуживание ТО-3 маневровых тепловозов ТЭМ2, ТЭМ2У, ТЭМ7, ЧМЭ3;

– РД 32 ЦТ 511-2005 – текущий ремонт ТР-1 магистральных тепловозов ТЭП70, 2ТЭ10в/и, 2ТЭ116, М62, М62У, М62УК;

– РД 32 ЦТ 512-2005 – текущий ремонт ТР-1 маневровых тепловозов ТЭМ2, ТЭМ2У, ТЭМ7, ЧМЭ3;

– РД 32 ЦТ 506-2005 – текущий ремонт ТР-2 магистральных тепловозов ТЭП70, 2ТЭ10в/и, 2ТЭ116, М62, М62У, М62УК;

– РД 32 ЦТ 507-2005 – текущий ремонт ТР-2 маневровых тепловозов ТЭМ2, ТЭМ2У, ТЭМ7, ЧМЭ3;

– РД 32 ЦТ 526-2005 – средний и текущий ТР-3 ремонты магистральных тепловозов ТЭП70, 2ТЭ10в/и, 2ТЭ116, М62, М62У, М62УК;

– РД 32 ЦТ 527-2001 – средний и текущий ТР-3 ремонты маневровых тепловозов ТЭМ2, ТЭМ2У, ТЭМ7, ЧМЭ3;

Технический регламент является отраслевым руководящим документом, выполнение которого обязательно.

 

Технологический процесс участка, как правило, организуют по поточно-агрегатному методу. Участок проектируют на два пути, один из которых – сквозной, другой – тупиковый длиной на одну секцию локомотива.

На сквозном пути размещают позиции поточной линии ремонта локомотивов, на тупиковом – рабочие места для непланового ремонта локомотивов с завышенным объемом.

Первую ремонтную позицию на сквозном пути и рабочее место на тупиковом оборудуют: смотровыми канавами; консольными электрифицированными домкратами общей грузоподъемностью 120 т; колонками для слива трансформаторного или дизельного масла, топлива и охлаждающей воды; передвижными площадками для кузовных работ; комплектом пневматических и электрических приспособлений и инструментов для разборочных работ и др.

Смотровые канавы имеют освещение, канализацию, низковольтную линию для подключения переносных ламп и электрических приспособлений, воздухопроводы и др.

Остальные позиции на сквозном пути оборудуют высокими стационарными платформами с локтевыми балками для подвески гайковертов, консольными кран-балками грузоподъемностью 0,5 т, шкафами для инструмента и приспособлений и др.