Studlancer net закажи реферат, курсовую, диплом!Studlancer net закажи реферат, курсовую, диплом!
 Скачать 0.9 Mb.
|
|
Studlancer.net - закажи реферат, курсовую, диплом!Studlancer.net - закажи реферат, курсовую, диплом! ВВЕДЕНИЕ Железнодорожный транспорт является основной транспортной инфраструктуры, от которой в полной мере зависит выполнение поставленных задач по развитию экономики страны. Важная роль железных дорог подтверждается тем, что они выполняют почти 2/3 внутреннего грузооборота транспорта общего пользования и около 90% перевозок массовых грузов. Подсчитано, что из-за неполного обеспечения потребностей предприятий страны в своевременных и регулярных перевозок сырья, топлива и готовой продукции и потери государства достигают примерно 12-14 миллиардов рублей в год. Научные исследования намечены программой в области создания новых материалов, в том числе композиционных колодок для подвижного состава; материалов, для особо тяжелых условий эксплуатации тяговой техники и элементов верхнего строения пути, в недалеком будущем предполагается получить новые виды топлива, энергоустановки, аккумуляторные, адиабатные двигатели, разработанные ресурсосберегающие технологии - сокращающие потребление электроэнергии. Намечена научная разработка проблем скоростей пассажирских магистралей, создание для этого опытно-экспериментальных участков, а также подвижного состава, способного двигаться со скоростью 300 км/час. Для надежной работы и устойчивой эксплуатации локомотивов в стране принято система технических обслуживаний и текущий ремонтов, целью которых являются, кроме того, поддержание ТПС в первоначальном состоянии. На основании приказа №3Р от 17.01.2005 г. установлена система планово- предупредительных ремонтов и осмотров. Для поддержания электровозов в работоспособном состоянии, предусмотрен комплекс мероприятий, важнейшим из которых является ремонт. Ремонт - это технические мероприятия, восстанавливающие первоначальные характеристики технического устройства, утраченные вследствие износа или при возникновении нештатных ситуаций. Под нештатной ситуацией следует понимать отклонения от требований по эксплуатации, которые приводят к значительному увеличению износа и неработоспособности технического устройства. Так, несвоевременная замена масла в месте контакта трущихся поверхностей увеличивает износ вплоть до разрушения. Внешнее механическое воздействие, например, вследствие аварии, может привести к разрушению отдельных элементов технической системы, без которых она просто неработоспособна. По этим причинам ремонт может быть плановым, то есть предусмотренным техническими требованиями по эксплуатации, и неплановым или аварийным из-за нештатных ситуаций. Железнодорожный подвижной состав представляет собой сложную многоэлементную техническую систему, в которой отдельные элементы, в свою очередь, объединены в многочисленные узлы и агрегаты. Износ такой системы в многочисленные узлы и агрегаты. Износ такой системы характеризуется суммарным наложением всех единичных износов отдельных элементов, составляющих узел или агрегат. Такие суммарные износы, имеющие различные продолжительности нормальной эксплуатации, определяют ресурс работы каждого отдельного узла или агрегата по минимальной продолжительности входящих элементов. Оценка экономической целесообразности ремонта заключается в соотношении суммарной остаточной потребительной стоимости отдельных элементов всей системы с затратами на восстановление требуемых потребительских свойств технической системы. При оценке экономической целесообразности необходимо учитывать изменение требований, происходящее в период эксплуатации к потребительским свойствам исследуемой технической системы. Изменения определяются уровнем потребления и темпами научно-технического прогресса. Допустим, что ремонт восстанавливаемой технической системы требует меньших затрат по сравнению с изготовлением новой. Но при этом ее потребительские свойства не отвечают современным достижениям научно-технического прогресса и достигнутому уровню потребления. Поэтому целесообразно при более высоких затратах выпускать новый тип технической системы, отвечающей уровню развития техники и потребления. Реализация новых потребительских свойств, предлагаемых научно-техническим прогрессом, в полной мере зависит от достигнутого уровня экономического развития отрасли и страны. Исследования показывают, что отсутствие достаточных темпов роста экономики, даже при наличии различных видов спроса на обновление (технический, социальный спрос и др.), как правило, не подкрепляется достаточным уровнем платежеспособного спроса. Это обстоятельство становится определяющим при оценках экономической целесообразности ремонта или обновления. В период экономических затруднений, даже при наличии спроса на результаты научно-технического прогресса, целесообразней ремонтировать. Таким образом, чтобы ответить на вопрос, что лучше - ремонтировать или строить новое, нужно последовательно рассмотреть все перечисленные условия и принимать решение по совокупности положительных результатов. В оценках экономической эффективности использования однородных технических систем учитывается стоимость единицы периода жизненного цикла. В стоимость жизненного цикла весомой составляющей являются затраты на ремонт и техническое обслуживание в период всего срока эксплуатации. Стоимость единицы периода жизненного цикла определяется отношением всех совокупных затрат на изготовление и поддержание полезности технической системы в течении всего срока эксплуатации на период жизненного цикла. Жизненный цикл технической системы - это период от изготовления и начала эксплуатации до полного износа элементов, определяющих работоспособность технической системы. На локомотивах и вагонах сосредоточены узлы и агрегаты, имеющие различные конструкционные исполнения и большой разброс по техническому ресурсу. Поэтому для обеспечения их работоспособности необходимо систематически проводить мероприятия по восстановлению ресурса. Эти мероприятия проводятся как на этапе эксплуатации в виде технического обслуживания (ТО) или текущего ремонта (ТР), так и при проведении средних и капитальных ремонтов (СР, КР). Имеются три основных системных подхода при определении необходимости проведения технических мероприятий по восстановлению ресурса. Все три системы применяются в различных сочетаниях на всех стадиях ТО, ТР и КР. Ремонт по отказу предусматривает восстановление только в случае перехода технической системы или ее элемента из работоспособного состояния в неработоспособное. Ремонт или замена назначаются при повреждении или выходе из строя узла, т.е. тогда, когда он стал неработоспособным. Это, как правило, применяется к узлам и элементам, состояние которых оценивается визуально или с помощью простых линейных измерений, а ремонт выполняется только в случае повреждений (например, опоры дизелей, лобовые и боковые стекла, внутренняя внешняя обшивка кузова, крыши, водоотвода, двери, лестницы, конструкционные элементы кузова, фундаменты силовых агрегатов, воздуховоды, трубопроводы и т.д.). Преимущества такой системы ремонта заключается в оптимизации затрат. Он осуществляет только в случаен надобности, а также при отсутствии необходимости в специальном оборудовании для дефекации и измерений. Такая система не требует обязательной разработки и дефекации узлов, находящихся в работоспособном состоянии на текущий ремонт. Однако данная система имеет существенный недостаток. Она не обеспечивает высокую надежность и не дает гарантию безаварийной работы. Такую систему целесообразно применять там, где заложена высокая конструктивная надежность и гарантия безаварийной работы, а выход из строя не повлечет за собой катастрофических последствий для всей технической системы. Планово-предупредительная система заключается в том, что ремонт выполняют в строго регламентированном порядке в зависимости от календарного срока службы, линейного пробега. В данном случае обязательна разборка всех элементов независимо от их работоспособности с регламентированной заменой или восстановлением отдельных, наиболее ответственных деталей, узлов и агрегатов. По этой системе ремонтируются узлы и агрегаты, связанные с обеспечением безопасности движения. Она применяется также, если выход из строя в эксплуатации повлечет значительные повреждения остальных элементов технической системы, что потребует значительных затрат на восстановительный ремонт. Планово-предупредительного подхода к ремонту требуют, например, подшипники качания ходовых частей; ответственные детали дизеля и силовых агрегатов; пары трения дизеля; поршни, цилиндровые гильзы и кольца, подшипники коленчатого вала; изоляция якорной обмотки электрических машин; электропроводка цепей управления; силовые кабели; автотормоза; автосцепное устройство; АЛСН и т.д. Преимущества системы заключаются в возможности гарантировать ресурс и безопасную эксплуатацию наиболее ответственных элементов технической системы. Основной недостаток - высокий уровень затрат на регламентированный объем работ, необходимость полной разборки и принудительной заменой деталей независимо от их работоспособности. Применение такой дорогостоящей системы целесообразно для обеспечения высокого уровня безопасности на строго определенный период эксплуатации. Ремонт по техническому состоянию предполагает определение объемов восстановления на основе данных технической диагностики, проводимой с установленной периодичностью. По результатам диагностики принимают решения об исправном и неисправном состоянии, определяют остаточный ресурс работоспособности, обеспечивающей должную надежность и безопасность в эксплуатации. Если остаточный ресурс не удовлетворяет требованиям надежности и безопасности, то принимают решение о замене или ремонте, но только в строго требуемых объемах. Такая система обслуживания охватывает узлы и агрегаты, конструкция которых, а также возможности технических средств неразрушающего контроля позволяют обеспечить ресурс до следующего регламентирующего диагностирования или ремонта. К ней можно отнести электрические аппараты, коллекторы электрических машин, остовы тяговых электродвигателей и т.д. Преимущества данной системы состоят в адресности ремонта. Он выполняется только тогда, когда необходим по техническому заключению. Это позволяет существенно снизить затраты на поддержание работоспособности, т.е. на техническое обслуживание и ремонт. Система обеспечивает возможность прогнозирования ресурса без разработки узлов и агрегатов, гарантированную надежность при повторном использовании деталей с узлов и агрегатов, выработавших ресурс по другим элементам. Широкому распространению и внедрению системы ремонта по техническому состоянию препятствует отсутствие необходимой базы данных, средств контроля и диагностики с высокой достоверностью технических прогнозов. Уже сложившиеся конструктивные особенности подвижного состава, которые базируются на устаревших технических решениях, также препятствуют широкому применению данной системы ремонта. Такая система отличается высокой капитальностью. Необходимы новые технические решения при изготовлении подвижного состава, которые обеспечат ее применение. Надо создавать такие конструкции подвижного состава, которые обеспечивают применение надежных способов диагностики и ее доступ к ответственным узлам. Эта система требует значительных капиталовложений на разработку способов диагностики, создание, изготовление и приобретение соответствующих технических средств. Также необходимо специальное оборудование рабочих мест и ремонтных цехов, разработка и внедрение системы определения объемов ремонтных работ. Важно также создать банк данных о техническом состоянии практически всех ответственных узлов и деталей подвижного состава для соответствующей корректировки оценок в целях повышения надежности и безопасности движения. Существующие на железнодорожном транспорте способы поддержания подвижного состава в исправном состоянии используют все рассмотренные системы ремонта. Для повышения эффективности работы ведется постоянный поиск оптимального сочетания этих систем ремонта. Решающие факторы при выборе конкретных объемов работ по каждой системе обеспечение требуемой надежности, безопасности движения, уменьшение расходов на ремонт, окупаемость капиталовложений. Ввиду неоднородности износа в эксплуатации узлов и агрегатов подвижного состава и достаточно высокой величины остаточной потребительной стоимости ее работоспособной части становится очевидной целесообразность восстановления ресурса за счет капитального ремонта. Многолетний опыт показывает, что в среднем ресурс тягового подвижного состава до капитального ремонта первого объема (КР-1) составляет 3-4 года, второго объема (КР-2) 5-6 лет. Разброс по пробегу в зависимости от интенсивности эксплуатации, качества текущего ремонта и обслуживания составляет от 60-80-2000 тыс. км. У различных типов и серий тягового подвижного состава срок службы установлен в пределах 20-30 лет. За это время выполняется 4-8 капитальных ремонтов, из них КР-1 от двух до шести раз и КР-2 от двух до трех раз. Требуемый уровень обновления инвентарного парка подвижного состава определяется на основании соотношений между стоимостью изготовления и нормами амортизационных отчислений. Нормальное развитие экономики транспорта и повышение уровня технического состояния подвижного состава требуют увеличения норм амортизационных отчислений и доли нового подвижного состава в эксплуатационном парке. Почти прекратившиеся в период с 1990 по 2002 гг. поставки на железные дороги нового подвижного состава привели к увеличению темпов старения эксплуатируемого парка. Ограниченность финансовых возможностей железных дорог и недостаток мощностей отечественного локомотиво-вагоностроения не позволяют обеспечить опережение темпов обновления подвижного состава над темпами его выбытия по сроку. Ситуация может стать критической, когда все имеющиеся излишки инвентарного парка подвижного состава будут исчерпаны за счет естественного выбытия и вовлечения в эксплуатацию при росте объемов перевозок. В такой ситуации становится актуальным продление срока службы подвижного состава проведением специального вида ремонта (капитального ремонта с продлением срока службы - КРП), увеличивающего общий ресурс работоспособности. Одновременно улучшение тяговых и эксплуатационных характеристик при этом повышает экономическую целесообразность таких видов ремонта в сложившихся экономических и технических условиях. 1. Назначение и условия работы токоприемника Л13-У Назначение токоприемника: Токоприемник служит для создания электрического соединения между контактным проводом или контактным рельсом и электрическими цепями ЭПС. Конструкция токоприемника определяется расположением контактного провода или рельса относительно локомотива, током нагрузки, скоростью движения подвижного состава, характером изменения расстояния между основанием токоприемника и контактным проводом, условиями управления подъемом и опусканием токоприемников. Технические данные: Номинальное напряжение переменного тока - 25 кВ Длительно допустимый ток при движении - 500 А при стоянке - 50В Номинальное давление сжатого воздуха в цилиндре пневматического привода - 5 кгс/см2 Максимальная скорость движения электровоза - 160 км/ч Масса - 290 кг  Рисунок 1 - Токоприемник Л-13У: 1 - верхняя рама; 2 – полоз; 3 – каретка; 4 – нижняя рама Условия работы токоприемника: Токоприёмники ЭПС должны обеспечивать надежный съём максимально возможных рабочих токов во всём диапазоне скоростей его движения при всех климатических и эксплуатационных условиях. При этом должны приниматься своевременные меры по удалению с контактного провода гололеда. Токоприёмники должны также выдерживать и максимальные величины отключаемых токов коротких замыканий при правильно действующих защитах, т.е. у которых время отключения токов короткого замыкания соответствует характеристикам защитных устройств. Классификация токоприёмников по допустимому длительному току в движении приведена в таблице 1. Таблица 1 Классификация токоприёмников по допустимому длительному току в движении
При съеме токоприёмником допустимого длительного тока при движении и на стоянке температура токоведущих элементов не должна превышать предельно допустимых значений, указанных в таблице 2. Таблица 2 Допустимая температура нагрева токоведущих элементов токоприёмника
Прохождение тока через шарнирные соединения токоприёмника необходимо ограничивать шунтированием медными гибкими электрическими соединителями. Сечение электрических соединений необходимо выбирать по номинальному значению тока токоприёмника. Климатические условия: Токоприёмники должны надежно работать при: - колебаниях температуры: 1) От минус 55°С до плюс 40°С − для дорог в районах с холодным климатом; 2) От минус 30°С до плюс 40°С − для дорог в районах с умеренным климатом; - относительной влажностью воздуха до 98 %; - скорости ветра, воздействующего на токоприёмник в любом направлении 35 м/с; - высоте над уровнем моря − не более 1200 м, в том числе, при дожде, снегопаде, изморози и гололёде. 2. Основные неисправности токоприемника Л13-У, причины их возникновения и способы устранения Из всех аппаратов электровоза токоприемники работают в наиболее сложных условиях. Они воспринимают разнообразные динамические нагрузки, подвергаются сильному действию электрического тока, в зимнее время на их работоспособности отрицательно сказывается низкая температура, снегопад, гололед. Конструкция токоприемника отражает противоречивые требования: легкость и прочность, большую подвижность и необходимость сохранения постоянного контакта между полозом и контактным проводом и т.д. На электровозах постоянного тока установлены токоприемники тяжелого типа. По сравнению с токоприемниками электровозов переменного тока и электропоездов они воспринимают значительно большие токи (до 2000А при продолжительном режиме) и имеют самое большое статическое нажатие. Из всех повреждений аппаратов электровозов, имевших своим следствием порчи или неплановый ремонт, на долю токоприемников приходится 10-20%. Неисправности приемников приводят к повышенному износу контактного провода, его пережогу, повреждениям воздушных стрелок, фиксаторов и изоляторов контактной сети. Перед разборкой осматривают все узлы и детали и проверяют статическую характеристику, время подъема и опускания при нормальном давлении воздуха в пневматическом приводе. Обнаруженные при этом дефекты определяют в первом приближении характер последующего ремонта и степень разборки агрегатов. Неисправность верхнего узла токоприёмника и контактной системы, прежде всего кареток, приводят к резкому перекосу полоза и повреждению контактной сети. Осматривая детали кареток, убеждаются в отсутствии изломов, искривлений, трещин и чрезмерной выработки. Трещины в кронштейнах и держателях кареток токоприёмников электровозов обычно возникают в местах концентрации напряжении на резких переходах в верхнем узле нередко наблюдаются износ стенок стакана, продавливание дна, излом шпильки и трещины в местах приварки проушины под полоз. Работа полоза токоприёмника протекает в тяжёлых условиях. В процессе эксплуатации полозы токоприёмников, незащищённые от атмосферных воздействий, подвергаются интенсивному загрязнению, обледенению и коррозии. Одновременно с этим на полоз токоприёмника воздействуют боковые и продольные колебания, передающиеся от кузовов ЭПС, а также аэродинамические силы и вибрации. Повреждения контактной сети и токоприёмников при осаждении на последних гололёда определяется разными причинами. Гололёд, осаждающийся на полозе, вызывает увеличение его веса, в результате этого статическое нажатие заметно уменьшается и возникает опасность пережога контактного провода, вероятность которого повышается наличием гололёда и на контактном проводе. В условиях сильных ветров контактный провод, особенно в средних частях пролётов, значительно отклоняется от своего нормального (в плане) положения. Если длина полоза окажется при этом недостаточной, провод сойдя с прямолинейной части полоза и рога, может оказаться под полозом. Кроме того токоприёмник работает с относительно высокими для тяговых электрических аппаратов напряжениями, и его изоляция должна выдерживать атмосферные перенапряжения. При этом необходимо обеспечить минимальное переходное сопротивление. Дефекты и повреждения токоприемника: Каркас полоза: деформация каркаса полоза, характеризуется прогибом его в середине, этот прогиб к моменту постановки локомотива на ПР-3 (пробег 330 тыс. км) может достичь 5-8 мм. Трещины и излом. Трещины образуются на вертикальных стенках и по концам прямолинейной (рабочей) части полоза, в местах изгиба рога и в середине полоза. Не разрешается на одном полозе заваривать более одной поперечной и двух продольных трещин в средней части. Коррозия, наклон рога полоза к горизонтали не должен превышать 45°. Прожоги электродугой, которые возникают при гололёде. Существует много способов восстановления работоспособности деталей, основные из которых такие: - сварка и наплавка; - приварка металлической пластины; - газотермические методы нанесения покрытий: - газопламенное напыление; - электродуговая металлизация; - плазменное напыление. - нанесение покрытий гальваническими способами; - применение композиционных электрохимических покрытий; - электрофизические и электрохимические методы восстановления деталей; Из всех методов восстановления и упрочнения деталей наиболее применимыми при ремонте полоза являются: - ручная дуговая сварка покрытым электродом - гальваническое покрытие детали методом цинкования, для предотвращения коррозии короба полоза. 3. Способы очистки, осмотра и контроля состояния токоприемника Л13-У токоприемник локомотив подвижной состав При выполнении текущего ремонта ТР-3 токоприёмник снимают с электровоза и отправляют в отделение для ремонта токоприёмников. Перед постановкой на ТР-3 токоприёмник продуть сухим сжатым воздухом давлением 0,2-0,3 МПа с обязательным отсосом пыли и протереть техническими салфетками. Подсоединить токоприёмник к пневматической цепи цеха и подать сжатый воздух в пневмопривод токоприёмника. Проверить статическую характеристику токоприёмника. Выполнить разборку токоприёмника. Полоз переместить в отдел для ремонта полоза. 1. Установить полоз на специальное приспособление, или на стол для удаления смазки полозов. Удаление смазки полоза можно производить отбиванием. Чтобы образующаяся при этом пыль не распространялась по окружающей среде, место должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией. 2. Установить полоз на стенд для ремонта полозов, этот стенд изготавливают в виде козел, он имеет вертикальные прямоугольные выступы, которые входят в окна имеющиеся на полозе. Это предохраняет полоз в продольном и поперечном перемещении. 3. Удалить изношенные контактные накладки с полоза. Для удаления контактных накладок, имеющих толщину менее 2,5 мм, необходимо отвернуть или срубить крепёжные винты. При отворачивании крепёжных гаек может быть использован пневматический гайковёрт совместно с отвёрткой входящей в шлиц винта. При отворачивании гаек полоз должен быть положен рабочей поверхностью вниз. 4. Ремонт короба. Осмотреть короб и проверить его по шаблону. Шаблон для правки короба токоприёмников П-3 типа ПР947.01. Эти шаблоны изготавливают из листа металла толщиной до 20 мм. На шаблон должен вплотную надеваться короб. Расстояние между концами рогов не должно от номинального более чем на 15 мм, а высота боковых отбортовок в средней части полоза - более 2 мм. Короб следует править так, чтобы на его рабочей поверхности вогнутости не превышали 2 мм на всём горизонтальном участке и 0,5 мм при измерении по ширине полоза. Наклон полоза к горизонтали не должен превышать 45°. Выправленный короб повторно осмотреть и выявить возможные трещины и прожоги. Заварка трещин, прожогов на коробе или приварка к нему накладок с допустимой толщиной не более 1,5 мм должна производится электросваркой постоянным током или газовой сваркой. Короб не должен иметь более 3 заваренных трещин. Во избежание утяжеления полоза длина сварного шва допускается не более 400 мм. Провести контроль ширины короба и расстояния между отверстиями для винтов, крепящих полоз к кареткам. Ширина короба контролируется при помощи шаблонов с ручкой, сделанных из кронштейнов кареток. При необходимости рассверлить отверстия в коробе для установки медных накладок. Эти операции проводятся, если была произведена заварка отверстий. Диаметр отверстий 6,5 мм. 5. Заготовка и монтаж контактных пластин (накладок) Произвести разметку контактных пластин, после чего разрезать их. Разрезать пластины можно пневматическими ножницами. Рассверлить в пластинах отверстия диаметром 6,5 мм под крепёжные винты в специальных кондукторах. После сверловки отверстия раззенковать под углом 60° или 90°. Произвести загиб контактных пластин устанавливаемых на рога полоза. Для загиба используют специальные прессы. 6. Установка контактных накладок на короб полоза. Накладки должны плотно прилегать к полозу всей поверхностью, не иметь острых выступающих углов. Толщина новых накладок должна соответствовать чертёжному размеру. Установку следует начинать со средней части короба. Для заворачивания гаек целесообразно использовать электрический или пневматический гайковёрт. 7. После сборки проверить плотность прилегания медных накладок к коробу нажимая на их кромки. Укреплённые накладки и винты при необходимости запилить. Собранный полоз проверить на шаблоне для правки полозов. 8. Зарядка полозов сухой графитовой смазкой. Эту операцию необходимо производить в отделении, оснащённом соответствующим оборудованием и отвечающим технологическим требованиям. Для нанесения смазки на полоз, смазку и полоз необходимо разогреть, а полоз ещё и прогрунтовать кумароновой смолой. Затем наносят смазку и производят её уплотнение. Для уплотнения можно пользоваться гладилками с электроподогревом. После нанесения смазки нагревательные элементы отключить, полоз с них снять и перенести к месту остывания. Зачистить полоз от лишней смазки. После ремонта всех остальных неисправных узлов токоприёмника, его собирают и проверяют. Проверяют установку полозов по уровню с линейкой длиной в 1 метр на рабочей высоте (400-1900) мм. При необходимости отрегулировать положение полозов. Определяют смещение центра полоза относительно центра основания токоприёмника на высоте 1900 мм путём опускания отвеса от центра полоза. 4. Ведомость дефектации токоприемника Л13-У Таблица 3 Ведомость дефектации токоприемника
5. Схема технологической последовательности ремонта токоприемника Л-13У Спецификация: 1. Позиция токоприемника в ожидании ремонта 2. Камера обдувки 3. Позиция осмотра 4. Полоз: 4а. Ремонт полоза 4б. Сборка полоза 4в. Испытание полоза 4г. Место готовых полозов 5. Рама токоприемника 5а. Ремонт рамы 5б. Сборка рамы 5в. Испытание токоприемника 5г. Место готовых рам |