Модернизация пневмоочистительной машины ПОМ-4 (стр. 1 из 8)
РОСЖЕЛДОР
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дипломный проект
по специальности "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование"
Тема: Модернизация пневмоочистительной машины ПОМ-4
2008
Содержание
Введение
1. Аналитический обзор
2. Техническое предложение
3. Расчет мультипликатора
3.1 Исходные данные
3.2 Кинематический расчет мультипликатора
3.3 Расчет передачи
3.4 Расчет валов
3.5 Выбор посадок
3.6 Конструирование валов
3.7 Конструирование колес
3.8 Конструирование элементов корпуса
3.9 Уплотнения
3.10 Смазка
3.11 Порядок сборки мультипликатора
3.12 Проектирование муфты
4. Проектирование оборудования охлаждения
4.1 Выбор оборудования охлаждения
4.2 Проектирование рамы вентиляторов охлаждения
5. Расчет экономической эффективности модернизации ПОМ-4
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Введение
На железной дороге в ее современном виде организация работ поставлена на высокий уровень, но есть сферы (такие как стихийные явления, аварийные ситуации и т.д.) спрогнозировать которые очень сложно, но предусмотреть возможности наибыстрейшего разрешения необходимо.
В нашей климатической зоне одной из актуальнейших проблем железной дороги всегда являлись снегопады, приводящие к задержке, а иногда и к полной остановке движения поездов. Целью этого проекта является улучшение положения как раз в этом направлении. Кроме того целью проекта является уменьшение финансовых затрат на уборку снега.
1. Аналитический обзор
В практике зимней очистки железных и автомобильных дорог нашли широкое применение технические средства, основанные на механическом взаимодействии рабочих органов со снегом и льдом. Это машины с рабочими органами плужного (ножевого), роторного и щеточного типов.
В лабораториях различных стран исследуются такие нетрадиционные методы, как использование водяных струй (непрерывных и ударных), ультразвука, транспортно-очистительных средств на воздушной подушке, источников света высокой интенсивности и др. [1…4].
В настоящее время на уровень практического и достаточно широкого применения вышел метод выдувания снега с пути.
За последние двадцать лет создано большое количество различных машин данного класса, существенно облегчающих работу служб по уборке снега на станциях.
В 1986 году ВНИИЖТом на базе ПМГ был создан снегоочиститель МОС-1, представленный на рисунке 1.1. Эта машина с февраля 1986 года успешно эксплуатируется на Московско-Рижской дистанции пути Московской дороги.
Она представляет собой самоходный двухосный экипаж, на раме которого расположены силовая установка 5, состоящая из дизель-генератора АД-200 ТСП и кабины управления 6. На передней консоли рамы смонтированы рабочие органы, состоящие из двух вентиляторов высокого давления 3, подающих на путь холодный воздух по трубопроводам через воздухопроводящие сопла 1, и камера сгорания 4 с форсункой и системой подачи топлива и воздуха. Камера сгорания с расходом горючего 120-150 кг/ч, генерирует две мощные струи горячих газов. Этими струями снег и лед удаляется и труднодоступных мест стрелочных переводов. Горячие газы поступают по трубопроводам через газоподводящие сопла 2, размещенные позади воздухоподводящих. Для вписывания машины в транспортном положении в габарит подвижного состава каждый трубопровод выполнен из двух частей. Одна часть присоединена к вентилятору или к камере сгорания, а другая к соплам с возможностью поворота относительно оси. Для облегчения подъема патрубков с соплами на оси закреплены противовесы. Приводится машина в транспортное или рабочее положения электромеханическим приводом с цепной передачей.
При очистке пути в шпальных ящиках образуется талая вода. Для ее удаления под кабиной управления установлен третий вентилятор 7 с воздухоподводящими соплами 8. Мощность каждого вентилятора, установленного на машине – 45 кВт.
1, 8 – воздухоподводящие сопла; 2 – газоподводящее сопло; 3, 7 - вентиляторы; 4 – камера сгорания; 5 – силовая установка; 6 – кабина управления
Рисунок 1.1 – Машина для очистки стрелочных переводов от снега МОС-1
Приводится машина в движение двумя тяговыми двигателями ДК-116А постоянного тока, образующими два колесно-моторных блока. Рабочими органами управляют с пульта.
Машина работает следующим образом: при подходе к стрелочному переводу подвижные патрубки из транспортного положения приводятся в рабочее. Включаются вентиляторы и при необходимости – камера сгорания. Струи холодного воздуха сдувают со стрелочного перевода основную массу снега. В желобах может остаться увлажненный снег. Он удаляется струями горячих газов. Продолжительность очистки одного перевода 1-2 мин. Если высота снежного покрова 20 см над головкой рельса и более и плотность снега доходит до 0,2 г/см3, продолжительность очистки удваивается. Скорость движения машины в зависимости от толщины и плотности снега составляет от 0,5 до 2 м/мин. Особенно эффективна машина во время снегопадов и метелей [5].
Опытные дорожные ремонтно-механические мастерские службы пути Южно-Уральской дороги изготовили опытный образец снегоочистителя "Ветерок" ВС-1 [6]. Испытания показали высокую эффективность его в работе. Снегоочиститель представлен на рисунке 1.2.
1 – привод вентилятора; 2 – вентилятор; 3 – плужный отражатель; 4 – сопло-диффузор; 5 – четырехосная платформа
Рисунок 1.2 – Вентиляторный снегоочиститель "Ветерок"
На четырехосной платформе 5 устанавливается вентилятор 2 (ВДН-17-1000 или ВДН-18-1000). К улитке вентилятора, выход которой направлен вертикально вниз, постоянно закреплен сопло-диффузор 4. Его выходное отверстие направлено под углом 45° к пути и развернуто в плане относительно продольной оси колеи на 25°. Сопло-диффузор соединен общим кожухом с отражателем плужным 3, рабочая плоскость которого установлена под углом 65° относительно продольной оси пути, что позволяет выбрасывать снег на обочину при помощи воздуха подаваемого с рабочего органа на высокой скорости и под высоким давлением. Привод вентилятора 1 смонтирован под капотом через упругую втулочно-пальцевую муфту от электродвигателя П 112 (180 кВт, 440 В, 1500 об/мин, с независимым возбуждением отрегулированным на 220-340 В) [3].
На Апатитской дистанции Октябрьской дороги в 1988 г. был изготовлен вентиляторный снегоочиститель "Тайфун-Д" [7], представленный на рисунке 1.3. В качестве привода вентилятора 1 (ДН-17Н) был принят автономный дизель 3 (1Д-12), всё это было установлено в четырехосном крытом вагоне. Привод от дизеля был осуществлен с помощью муфты сцепления от дрезины ДГКу, карданный вал 2 был укорочен. Для очистки плотного и обледенелого снега на перегонах и станционных путях в голове "Тайфуна-Д" был установлен рыхлитель 5. Управление вентилятором осуществлялось из кабины 4. При небольшой собственной массе 28 т снегоочиститель передвигался любым локомотивом или дрезиной ДГКу. "Тайфун-Д" с направленным соплом 6 применялся для очистки переводов от рыхлого снега, съездов и вставок между стрелочными переводами, закрестовинных кривых.
1 – вентилятор; 2 – укороченный карданный вал; 3 – дизель; 4 – кабина управления; 5 – рыхлитель; 6 – сопло.
Рисунок 1.3 – Снегоочиститель "Тайфун-Д"
Дзержинской дистанцией пути Горьковской дороги в 1988 г. был изготовлен вентиляторный снегоочиститель для очистки стрелочных переводов и станционных путей от снега, а летом – от засорителей [8]. Он смонтирован на двухосной платформе УП-2 (рисунок 1.4) и оснащен двумя вентиляторами 1 (ВДН-11.1) с электродвигателями 2 (4АМ200), питаемыми током от дизель-генератора 6 (АД-200-Тсп). Также на платформе размещены: пульт управления 4, электрический щит переключения питания 5 (от дизель-генератора, электровоза или ПМГ). Воздух поступает через сопла 3. Размещение оборудования на платформе представлено на рисунке 7. Передвигает машину дрезина ДГКу, а обслуживает один механик. Рабочая скорость снегоочистителя 3-4 км/ч, время очистки одного стрелочного перевода 1-2 мин., производительность до 17 м3/мин при толщине наста 0,3 м и ширине 2,7 м [5].
1 – вентиляторы; 2 – электродвигатели; 3 – сопла; 4 – пульт управления; 5 – электрический щит; 6 дизель-генератор
Рисунок 1.4 – Размещение оборудования на вентиляторном снегоочистителе
На Карагандинском металлургическом комбинате в 1989 г. был изготовлен вентиляторный снегоочиститель "Ветерок" на базе дрезины АГМу [9], представленный на рисунке 1.5. На платформе смонтирована дизель-генераторная установка ДГ-200 (дизель УД12, генератор мощностью 200 кВт). Электростанция питает и вентиляторы, и привод машины. Снегоочиститель в транспортном положении развивает скорость до 40 км/ч – в этом случае включается электродвигатель мощностью 75-100 кВт, рабочая же скорость до 5 км/ч – для привода взят электродвигатель МТВ-211 мощностью 14 кВт. Муфта переключается пневмоцилиндром, заимствованным с машины ШПМ-02. Рабочий орган состоит из восьми вентиляторов СВМ-6М (шахтные вентиляторы). Вентиляторы спарены по два в четыре ряда. Рама, на которой смонтированы вентиляторы, и рама платформы связаны между собой шарнирно, поэтому при работе с помощью пневмоцилиндра можно менять угол атаки воздушного потока от 20° до 45°. При максимальном угле атаки очищают слежавшийся снег на стрелочных переводах. Если же снег рыхлый, то угол атаки уменьшают до 20-30°. Производительность машины до 305 м3/мин [6].