Разработка оборудования для вырезки балласта на базе машины ЩОМ-Д (стр. 1 из 11)

АННОТАЦИЯ

В настоящем дипломном проекте произведен анализ существующих конструкций щебнеочистительного оборудования отечественных путевых машин, выявлены недостатки в существующих конструкциях и сделан выбор наиболее приемлемой схемы модернизации машины.

В конструкторской части даны компоновка и параметры нового выгребного устройства, а также проведены прочностные расчеты наиболее слабых элементов конструкции. Рассмотрены вопросы по организации работ при капитальном ремонте пути.

В проекте предоставлен экономический раздел, в котором дается расчет экономической эффективности от внедрения модернизированной машины.

Выполнен раздел по охране труда.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Назначение и устройство щебнеочистительной машины ЩОМ – Д

1. Анализ ряда технологических и конструктивных решений проблем по модернизации щебнеочистительной машины

1.2.1 Подрезной нож

1.2.2 Устройство для вырезки балласта из – под рельсошпальной решетки

1.2.3 Устройство для выгребания старого балласта

1.2.4 Устройство для вырезки балласта

2 РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Определение основных параметров

2.1.1 Высота и радиус отвала

2.1.2 Силы, действующие на отвал

2.2 Мощность привода

2.2.1 Определение мощности привода гидроцилиндра выноса несущих рам

2.3 Выбор и расчет элементов рабочего оборудования

2.3.1 Расчет сечения отвала

2.3.2 Определение количества болтов крепления ножа отвала

2.3.3 Расчет поперечины, соединяющей отвалы

2.3.4 Расчет на прочность колонн, на которых установлены отвалы

2.3.5 Расчет подшипников скольжения

2.3.6 Расчет шарнира соединяющего два отвала

2.3.7 Расчет на прочность проушин крепления гидроцилиндров

2.4 Расчет ленточного транспортера

2.4.1 Исходные данные

2.4.2 Определение ширины ленты

2.4.3 Определение параметров роликовых опор

2.4.4 Расчет распределенных масс

2.4.5 Выбор коэффициентов и определение местных сил сопротивления

2.4.6 Определение мощности двигателя

3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПУТЕВЫХ РАБОТ ПО РЕМОНТУ ПУТИ

3.1 Исходные данные

3.2 Технологическая схема производства работ в «окно» при среднем ремонте

3.3 Ежедневная производительность ПМС

3.4 Длина фронта работ в «окно» при среднем ремонте пути и расчет поправочного коэффициента

3.5 Длина рабочих поездов

3.6 График производства работ в «окно» при среднем ремонте пути

3.7 Численность рабочих занятых при проведении работ в «окно»

4 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАШИНЫ С РАЗРАБАТЫВАЕМЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ ВЫРЕЗКИ БАЛЛАСТА

5 ОХРАНА ТРУДА

5.1 Защита от шума дизель – генераторной установки

5.2 Защита от вибрации кресла машиниста

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Балластная призма, на которую уложена рельсошпальная решетка, может состоять из щебня, гравия, ракушечника и песка. На линиях с большой грузонапряженностью и высокими скоростями движения поездов балластная призма устраивается из щебня и отходов асбестовой промышленности. Толщина балластного слоя под шпалами зависит от конструкции призмы, типа верхнего строения пути, рода балласта основного слоя и может составлять от 0,25 до 0,6м. наибольшее распространение получил балласт из щебня. щебеночная балластная призма обладает высокой несущей и дренирующей способностью, упругостью и прочностью. Но эти качества щебеночный балласт сохраняет до тех пор, пока он чистый.

Периодическое восстановление физико-механических характеристик и геометрических параметров щебеночной балластной призмы производится путем очистки щебня или, в случае несоответствия уложенного в пути балласта требуемым характеристикам,- за счет полной его замены на щебень твердых пород машинами для очистки щебня и замены балласта.

Балластная призма должна обеспечивать вертикальную и горизонтальную устойчивость рельсошпальной решетки при воздействии на нее поездной нагрузки, равномерное распределение давления от шпал на возможно большую площадь основной площадки земляного полотна, иметь возможно большую равноупругость вдоль и поперек пути и обеспечивать наименьшую неравномерность остаточных деформаций при эксплуатации железнодорожного пути. В процессе длительной эксплуатации железнодорожного пути балластная призма постоянно засоряется от динамического воздействия, от атмосферного влияния, а также от попадания в щебень мусора и частиц перевозимых сыпучих грузов. При этом балластная призма теряет свои первоначальные свойства, а остаточные деформации пути увеличиваются, что ведет к повышенному износу элементов верхнего строения пути, подвижного состава и возрастания расходов железнодорожного транспорта.

В процессе эксплуатации железнодорожного транспорта требуется повышение эффективности производства и непрерывного обновления парка машин. На железных дорогах увеличивается мощность пути, совершенствуется технология и организация ремонтно-путевых работ. Своевременный и качественный ремонт пути, снижение затрат времени и эксплуатационных расходов, повышение производительности труда осуществляется на основе максимальной механизации всех путевых работ.

Одна из самых трудоемких работ при ремонте пути – очистка щебеночного балласта.

При каждом капитальном ремонте пути, после подсыпки нового балласта, происходит его повышение на 10…15 см. Кроме того, ежегодно в результате выправки пути при текущем содержании пути становится выше на 2…3 см. Таким образом, на электрифицированных участках расстояние между головкой рельса и контактным проводом уменьшается и в настоящее время является минимально допустимым.

Теперь, когда дороги переходят на полный хозяйственный расчет, нужно увеличить глубину и качество очистки [17].

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

В данном разделе рассматривается проектируемая машина и производится анализ существующих устройств модернизации щебнеочистительных машин.

1.1 Назначение и устройство щебнеочистительной машины ЩОМ – Д

Машина ЩОМ – Д предназначена для очистки щебеночной балластной призмы на всю ширину и глубину до 25 см, может вырезать песчаный балласт и удалять за пределы пути, выправлять продольный профиль пути с подрезкой балластного слоя и земляного полотна, устраивать отводы при подходах к искусственным сооружениям, поднимать и сдвигать путевую решетку с деревянными шпалами [17].

Таблица 1.1 – Техническая характеристика

Производительность	2800 м3/ч
Рабочая скорость машины	до 55 км/ч
Транспортная скорость машины	1 – 3 км/ч
Скорость ленты	до 12 м/с
Максимальная глубина очистки	0,25 м
Максимальная ширина очистки	5,0 м
Число ходовых тележек	3
Высота от головки рельса до нижнего пояса фермы в месте установки щебнеочистительного устройства	1450 мм
В остальных местах	1250 мм
Высота от головки рельса до оси автосцепки	1060 мм
Длина машины по осям автосцепок	47220 мм

Базой машины является электробалластер ЭЛБ – 1. На машине сохранены все его рабочие органы (за исключением дозатора на ферме №1), поэтому машина ЩОМ – Д может применяться так же, как электробалластер. На ферме размещены узлы щебнеочистительного устройства, управление которыми осуществляют из кабины управления и выносного поста. Обе фермы усилены: увеличена высота стенок в сечениях фермы, где расположено щебнеочистительное устройство; наварены дополнительные полосы на нижний и верхний пояса; связи из уголков заменены листовыми диафрагмами. На фермах, кроме того установлены подъемное устройство, дозатор, рельсо - шпальные щетки и планировщик, который разравнивает очищенный щебень по ширине балластной призмы, а также консольный кран 14 грузоподъемностью 3,5т с пультом управления. Передвижение машины в рабочем и транспортном состояниях осуществляется специально переоборудованным тепловозом ТЭ3, который является также источником электроэнергии для питания постоянным током двигателей привода щебнеочистительной ленты. Двигатели остальных механизмов питаются переменным током от электростанции У – 12 мощностью 100 кВт, установленной в машинном отделении [17].

1.2 Анализ ряда технологических и конструктивных решений проблем по модернизации щебнеочистительной машины

1.2.1 Подрезной нож

На всех машинах типа ЩОМ – 4, ЩОМ – 4М и других щебнеочистительных машинах этого типа устанавливается подрезной нож. Подрезной нож служит для вырезки щебня и для направления сетчатой ленты.

1 – лист – основание; 2 – уголковые направляющие ленты; 3 – задний лист; 4 – дуга; 5 – крюк; 6 – проушина; 7 – гнездо; 8 – режущая кромка; 9 - зуб

Рисунок 1 – Подрезной нож

Подрезной нож (рисунок 1) сварен из листа основания 1, к которому приварены уголки 2, служащие направляющими для сетчатой ленты. К передней части листа – основания приварена режущая кромка 8 с зубьями 9. Для увеличения износостойкости концы зубьев и передняя грань режущей кромки наплавлены твердыми сплавами. Передняя и задняя части ножа перекрыты дугами 4. Сзади нож закрыт листом 3.