Ремонт колесных пар. "Технология ремонта колесных пар без смены элементов"

• Название: "Технология ремонта колесных пар без смены элементов"
• Анкор: Ремонт колесных пар
• Дата: 03.03.2020
• Размер: 0.54 Mb.
• Имя файла: r9_remont_kolpar_vagonov (1).doc
• Тип: Курсовой проект; #110778
• страница: 3 из 22

3. Пути увеличения надежности и долговечности колесных пар.
Срок службы колесных пар зависит от большого количества фак­торов: от условий эксплуатации, от конструктивного оформления колесных пар, качества стали и технологии изготовления.

Фактический срок службы колес можно определит по следую­щей формуле:

где H_н — толщина обода нового цельнокатаного колеса, H_н = 75 мм;

H_к — толщина обода колеса, изношенного о предельных раз­меров, мм;

п — количество обточек за весь период службы колеса;

h — средняя толщина снимаемого слоя металла за одну обточку, мм;

А — полезная работа вагона в течение года, сут.;

Lср — пробег вагона за сутки, км;

γ — средняя величина износа поверхности катания за 1 км про­бега, мм.
Из анализа формулы следует, что срок службы колес можно про­длить за счет уменьшения числа обточек и толщины снимаемого слоя металла при каждой обточке. Поэтому необходимо строго сле­дить, чтобы при обработке колес по кругу катания снимался мини­мальный слой металла.

Число переточек можно уменьшить за счет организационных и технологических мероприятий по повышению прочности и надеж­ности колесных пар, которые можно реализовать по следующим на­правлениям: снижение напряженности осей в эксплуатации, техно­логические пути повышения надежности. Снижение напряженности осей в эксплуатации можно добиться путем ликвидации дополни­тельных силовых факторов, возникающих в эксплуатации из-за образования ранее рассмотренных износов и повреждений поверх­ностей катания колес, перегрузки и неравномерности распределе­ния нагрузки внутри вагона, неисправностей систем рессорно-пружинного подвешивания, неисправностей и неровностей пути.

Несвоевременно устраненные дефекты поверхностей катания колес занимают ведущее место по своему вредному влиянию на прочность оси.

Эти дефекты вызывают перенапряжения постоянно одних и тех же волокон. Установлено, что ползун глубиной до 2 мм дает наи­большие ускорения до 60g. Эти ускорения вызывают значительную перегрузку оси и, в частности, расчетное усилие на шейку увеличи­вается в 2 раза.

Снижению напряженности элементов колесных пар служит та­кое мероприятие, как балансировка колесных пар, которая обяза­тельна для колесных пар вагонов, эксплуатируемых со скоростями движения выше 140км/ч. Нарушение баланса для скоростей от 140 до 160 км/ч допускается до 6 Н • м.

Технологические пути повышения надежности колесных пар име­ют несколько направлений — это методы накатки осей по всей длине, отжиг колес перед обточкой, восстановление шеек металлизацией, восстановление резьбы методами автомати­ческой наплавки.

В настоящее время все новые оси подвергаются накатке в процессе изго­товления, а старогодные оси накатыва­ются непосредственно после проточки.

Операция накатывания позволяет повысить усталостную прочность оси, снизить шероховатость и повысить твердость поверхности. Схема накат­ки осей роликами представлена на рис.1.1

Рис. 1.1 Схема накатки оси роликами

Для подступичной части оси усилие Р лежит в пределах 18...28кН. Накатной ролик деформирует поверхность и создает непосред­ственно в сечении (1) под роликом в поверхностных волокнах на­пряжения, значительно превышающие предел текучести, которые вглубь детали постепенно убывают. После прохождения ролика (се­чение 2) глубинные волокна металла, получившие напряжения и деформации упругого сжатия, стремятся вернуться в исходное по­ложение, однако этому препятствуют наружные волокна, получив­шие остаточные деформации.

В результате этого, хотя за роликом диаметр оси больше, чем непосредственно под роликом, но полного восстановления разме­ра не происходит и в поверхностных волокнах образуются оста­точные напряжения сжатия. Эти напряжения, суммируясь с рабо­чими напряжениями растяжения, снижают суммарное напряженное состояние в одной группе волокон, что приводит к повышению их усталостной прочности. Другая группа волокон металла, находя­щаяся под рабочими напряжениями сжатия, получает дополнитель­ную нагрузку. Однако это не наносит серьезного ущерба, так как допускаемые напряжения на сжатие значительно выше, чем допус­каемые напряжения на растяжение.

Операция накатывания приводит к повышению твердости по­верхности не менее чем на 22 % и составляет примерно НВ 219... 229. Глубина наклепанного слоя после накатывания подступичной части оси должна находиться в пределах 3,6.. .7,2 мм. Шерохова­тость поверхности R_а — 1,25мкм.

Для обработки подступичных частей оси применяют универсаль­ные токарно-винторезные станки, а также специализированные токарно-накатные станки, например модели КЖ1843 КЗТС, фирмы Поремба (ПНР) моделей ТОА-40Z: и ТОА-40W.

стали за счет перехода на выплавку в электропечах с последующим вакуумированием и продувкой инертными газами (ар­гоном) с целью очистки от неметаллических включений.

Повышение качества стали для колес достигается за счет специ­ализации химического состава стали для колес эксплуатирующих­ся под грузовыми или пассажирскими вагонами. Эта специализа­ция идёт по пути выбора оптимального, содержания углерода, марганца, ванадия и других присадок.

Проводятся работы по совершенствованию технологии изготов­ления колес и осей. В частности, целесообразен переход от изготов­ления осей методами ковки и штамповки к изготовлению методом поперечно-винтовой прокатки. Этот метод позволяет полностью ав­томатизировать процесс, снизить металлоемкость изделия на 70 кг и повысить качество и усталостную прочность оси.

Совершенствование технологии изготовления колес идет по пути совершенствования штамповой оснастки с целью уменьшения при­пусков на обработку, совершенствование методе термической об­работки.

В настоящее время ВНИИЖТом разработана и внедряется тех­нология обточки колес по ремонтному профилю на толщину греб­ня 27 и 30 мм, что позволяет увеличить число переточек колесных пар, а значит и их долговечность.


4. Анализ производственного процесса ремонта колесной пары.
В основу современной организации производственного процесса в колесных цехах положены следующие принципы: пропорциональность, ритмичность, специализация, параллельность и непрерывность.

Пропорциональность - соответствие пропускной способности производственных звеньев запланированному выпуску колесных пар и соотношение пропускных способностей каждого звена: пропускная способность каждого последующего звена должна быть не ниже, а в идеале и выше предыдущего.

Ритмичность- равномерный выпуск колесных пар из ремонта в течении календарного периода.

Специализация - разделение труда во всех звеньях производственной структуры.

Параллельность - протекание расчлененного производственного процесса одновременно на всех рабочих местах.

Непрерывность - протекание процесса производства без перерывов - непрерывное движение ремонтируемых колесных пар.

Ремонт и формирование колесных пар по стабильности номен­клатуры, по специализации рабочих мест и оборудования относится к массовому производству. Однако на большинстве вагоноремонтных предприятий из-за небольшой программы ре­монта колесных пар уровень организации производственных про­цессов в колесных цехах не отвечает требованиям массового про­изводства, характеризующегося высокой производительностью труда и низкой себестоимостью деталей. Наиболее прогрессивной формой организации основного производственного процесса яв­ляется поточный метод ремонта и формирования колесных пар, который характеризуется строгой последовательностью выполне­ния ремонта на специализированных по видам работ операциях.

В колесных цехах наибольшее распространение получили поточные линии с прерывным движением деталей, которое возни­кает в результате различной производительности применяемого оборудования, не синхронизированного по выпуску. В связи с этим между отдельными операциями образуются заделы, в ко­торых колесные пары или их элементы простаивают в ожидании очередной операции. Поточные линии характеризуются так­том, т. е. временем, затрачиваемым на выпуск из ремонта одной колесной пары. Такт определяется отношением действительного фонда времени на выпуск (количество деталей) за рассматриваемый период. Ритм — обратное значение такту — характеризуется количеством деталей, выпускаемых в единицу времени.

Важнейшим показателем, характеризующим организацию про­изводственного процесса во времени, является длитель­ность производственного цикла, т. е. время от начала до конца процесса освидетельствования, ремонта или формирования колесных пар. Цикл состоит из технологического, межоперационного времени и времени перерывов. Техноло­гическое время затрачивается на выполнение основных операций по ремонту и формированию. Межоперацион­ное время расходуется на транспортирование и окончатель­ный межоперационный контроль.

Входящие в состав цикла элементы имеют следующий смысл. Штучное время — это полное время, затрачиваемое на выполнение основной операции. Штучное время на выполнение каждой операции складывается из основного (машинного), вспомогательного времени, времени на организационно-техническое обслуживание рабочего места и времени на естественные процессы и физиологические потребности и отдых. Основное и вспомога­тельное время в сумме образуют оперативное время. Время на протекание естественных процессов — это время, за­трачиваемое на сушку, нагрев, остывание и другие процессы. Время на контроль и транспортирование — время, затрачиваемое на выполнение входного, межоперационного и окончательного контроля, измерения и дефектоскопии, и время на транспорти­рование колесных пар в процессе их ремонта. Время перерывов складывается из времени нахождения деталей в оборотных заде­лах (оборотные перерывы); ожидания освобождения рабочего места; пролеживания деталей в резервных (страховых) заделах (резервные перерывы), которые создаются внутри и вне колесного цеха с целью не допустить возможных перебоев в работе, пролежи­вания деталей из-за организационно-технических неполадок в про­изводстве (случайные перерывы) и пролёживания деталей в нера­бочее время (праздники, обеденные перерывы и т. д.) (внережимные перерывы).
Организация ремонта и формирования колесных пар осуществляется поточным и стационарным методами. Стационарный метод ремонта заключается в том, каждый поданный на сборочный участок вагон или агрегат находится на одной позиции в течение всего времени выполнения работ. Ремонт осуществляют специализированные или комплексные бригады рабочих различных профессий. Технологические процессы работы по такому методу разрабатывают на основе типового технологического процесса деповского ремонта пассажирских и грузовых вагонов применительно к местным условиям, предусматривая организацию ремонта по принципу замены неисправных деталей и узлов новыми или заранее отремонтированными. К технологическому процессу составляют графики, определяющие последовательность выполнения операций, параллельность осуществления работ, затраты труда.

Поточный метод заключается в том, что ремонтируемые объекты передвигаются в установленной последовательности к рабочим местам для выполнения определенного объема операций. Рабочие бригады постоянно находятся на своих позициях. При такой организации трудового процесса исключается необходимость в переноске приспособлений и инструмента с одного рабочего места на другое, значительно сокращается разнообразие выполняемых работ. В результате повышается производительность труда, снижается себестоимость и улучшаете качество ремонта. Поточность выполнения ремонта может быть соблюдена при условии одновременного завершения установленного объема работ на всех позициях. Поэтому для подачи на поточную линию подбирают агрегаты с примерно одинаковым объемом ремонтных работ. Имеющие значительные повреждения или износ агрегаты сначала подают на специальную не входящую в поточную линию позицию, называемую уравнительной.

Исходя из вышесказанного, для дальнейшей разработки выбираем поточный метод, как наиболее экономичный и прогрессивный. Он

приводит к повышению производительности труда и качества ремонта, к улучшению использования оборудования и площадей цеха, к сокращению длительности цикла и к снижению себестоимости ремонта и формирования колесных пар.

Применяемое в колесных цехах оборудование разделяется на производственное (технологическое), вспомогательное и подъемно-транспортное. Производственное оборудование — это все рабочие машины, станки, установки, стенды, занятые на выполнении ос­новных операций технологического процесса ремонта и формиро­вания колесных пар. Вспомогательное — это оборудование, не­посредственно не участвующее в выполнении технологического процесса, но используемое для обслуживания основного произ­водства. Подъемно-транспортное оборудование — это различные устройства, механизмы, выполняющие подъемно-транспортные и погрузочно-разгрузочные работы в цехе.

Число единиц производственного оборудования (Оц) для одной выполняемой в цехе работы определяют по формуле:
, где

Tшт - штучное время, мин.

Вк - количество ремонтируемых колесных пар в год.

Fд - годовой фонд рабочего времени оборудования.
Помимо основного производства колесные цехи имеют вспомогательные службы: мастерские по ремонту инструмента, склады, кладовые, инструментально-раздаточные.

А организации работы колесного цеха большую роль играет правильная организация труда и квалификация персонала.