close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

927 Выпускные квалификационные работы ОмГУПС-2016

код для вставкиСкачать
3Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Омский государственный университет путей сообщения
(ОмГУПС)
Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
К защите допустить
Заведующий кафедрой
«Вагоны и вагонное хозяйство»
В. П. Клюка
«____» _________________ 2016 г.
НАДЕЖНОСТЬ КОМБИНИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ
ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ
Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе
ИНМВ.108730.000.ПЗ
СОГЛАСОВАНО
Консультант по экономике –
к.э.н., доцент кафедры ЭТЛ и УК
Г. И. Акользина
«____» _______________ 2016 г.
Консультант по безопасности
и эконологичности
старший преподаватель
кафедры БЖ и Э
Б.В.Мусаткина
«____» _______________ 2016 г.
Студент
заочного факультета
К.Н.Таравитова
«____» ____________ 2016 г.
Руководитель –
к..т.н., доцент кафедры
«Вагоны и вагонное хозяйство»
Т.Б.Брылова
«____» ____________ 2016 г.
Нормоконтролер
к.т.н., доцент кафедры Вагоны
и вагонное хозяйство
Т.Б.Брылова
«____» _______________ 2016 г.
Омск 2016
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ
СООБЩЕНИЯ
Заочный факультет
Кафедра “Вагоны и вагонное хозяйство”
Специальность 190302 “Вагоны”
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
В.П. Клюка
«
»
2016 г.
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу студентке
Таравитовой Кристине
1. Тема проекта: Надежность комбинированного контроля дефектов
экипажной части грузовых вагонов
Утверждена приказом по университету от 14.04.2016г. № 730/С
2. Срок сдачи законченного проекта 20 мая 2016
3.Исходные данные к проекту:
3.1 РД 32.159-2000. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля
деталей вагонов.
3.2 Инструкция по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства
подвижного состава железных дорог.
3.3Оценить возможность повышения надежности и достоверности выявления
дефектов литых деталей вагонов путем комбинирования атрибутов оснастки
магнитопорошкового и феррозондового методов.
3.4
Провести
экспериментальные
исследования
эффективности
предложенного метода.
4 Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих
разработке вопросов).
4.1Краткая характеристика вагоноремонтного депо.
4.2Местоположение депо и его специализация
4.3Производственная структура депо.
2 Особенности конструкции, изготовления, эксплуатации литых деталей
грузового вагона.
2.1 Повышение достоверности определения остаточного ресурса и
надежность результатов диагностики литых деталей грузовых вагонов
2.2 Расположение частей автосцепного устройства на вагоне
2.3 Конструкция тягового хомута автосцепки СА-3
2.4 Технические условия на изготовление тягового хомута
3. Анализ возможных дефектов тягового хомута
3.1 Классификация дефектов
3.2. Литейные дефекты
3.3 Дефекты тяговых хомутов при эксплуатации.
4. Типовые методики неразрушающего контроля тягового хомута.
4.1 Типовая методика магнитопорошкового контроля тягового хомута.
4.2 Проведение типового неразрушающего контроля грузовых тележек
модели 18 – 100
5. Совершенствование неразрушающего контроля тягового хомута
6. Расчет технологической себестоимости неразрушающего контроля
тягового хомута
7. Обеспечение требований безопасности труда при организации рабочего
места дефектоскописта.
8 .Графические материалы:
-генеральный план депо(Приложение А)
-экспериментальные данные по применению комбинированной
технологии НК;
-экспериментальные данные оценке шероховатости .
9.Консультанты по работе (с указанием относящихся к ним разделов ВКР )
Раздел ВКР
Консультант
Общая часть
Т.Б.Брылова
Подпись, дата
Задание
Задание принял
выдал
29.02.16
20.03.16
Специальная часть
Т.Б.Брылова
29.02.16
Экономическая часть
Г.И. Акользина
14.04.16
Безопасность и
экологичность
Б.В. Мусаткина
14.04.16
Руководитель ВКР
Задание принял к исполнению
25.04.16
__________ Т.Б. Брылова
________ К.Н.Таравитова
КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
№
Наименование разделов ВКР
1
Общая часть
2
3
4
Специальная часть
Экономическая часть
Раздел безопасности и
экологичности
Оформление пояснительной
записки и чертежей
5
Руководитель ВКР
Задание принял к исполнению
Срок
исполнения
20.03.16
Примечание
25.04.16
05.05.16
10.05.16
15.05.16
_________Т.Б. Брылова
______К.Н.Таравитова
УДК 621.179
Реферат
Дипломная выпускная квалификационная работа содержит 108
страниц, 44 рисунка, 21 таблица,40 источников, 1 приложение, 1 лист
графического материала.
Вагоноремонтное
депо,производственная
структура,
дефект,
магнитопорошковый контроль, комбинированный контроль, тяговый хомут,
надрессорная балка, намагничивающее устройство, магнитный индикатор,
дефектоскоп, себестоимость, эргономический анализ рабочего места.
Объектом исследования является совершенствование методов НК
литых деталей вагонов.
Цель работы – совершенствование существующего магнитного метода
неразрушающего контроля, сочетающего в себе элементы оснастки
магнитопорошкового и феррозондового контроля.
Методы исследования – аналитические и экспериментальные.
В процессе работы были рассмотрены основные виды причины
изломов литых деталей, дефекты различного характера, влияющие на ресурс
их работы, конструкция тягового хомута и автосцепки СА-3, боковой рамы,
типовые методики магнитопорошкового методов, а также каким образом
обеспечиваются требования безопасности труда в конструкции оборудования
для комбинированного метода.
На основе проведенных производственных экспериментов была
разработана более совершенная технология неразрушающего контроля
тягового хомута. Подсчитаны затраты на проведение магнитопорошкового и
комбинированного методов.
Технология, представленная в работе, может быть использована в
ремонтных депо, в которых проводится диагностирование тяговых хомутов
автосцепки СА-3. На основе расчетов затрат на проведение метода была
получена экономическая выгода, что говорит об экономической
эффективности предложенного метода и о целесообразности внедрения его
на предприятиях железнодорожного транспорта.
Дипломный проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word
2003 и представлен на диске CD-R в конверте на обороте обложки.
Результаты дипломного проекта носят рекомендательный характер.
5
Содержание
Введение
1. Характеристика вагонного ремонтного депо Топки
1.1Краткая историческая справка
1.2 Основные функции депо
1.3 Права и обязанности депо
1.4 Техническая характеристика вагонного депо ст. Топки
1.4.1. Техническая характеристика обслуживаемой линии
1.4.2 Состав и производственная структура депо
1.4.3 Организация работы депо
1.4.4 Основные производственные цеха и участки депо
1.4.4.1 Вагосборочный цех
1.4.4.2 Тележечный участок
1.4.4.3 Контрольный пункт автосцепки
1.4.4.4 Автоконтрольный пункт
1.4.4.5 Кузнечный участок
1.4.4.6 Деревообрабатывающий участок
1.4.4.7 Инструментальный участок
1.4.4.8 Обменная кладовая
1.4.4.9 Компрессорная станция
1.4.4.10 Котельная
1.4.4.11 Трансформаторная подстанция
1.4.4.12 Сеть водоснабжения и канализации
1.4.4.13 Служебно-бытовые помещения
2. Особенности конструкции, изготовления, эксплуатации литых
деталей грузового вагона.
2.1 Повышение достоверности определения остаточного ресурса и
надежность результатов диагностики литых деталей грузовых вагонов
2.2 Назначение и устройство автосцепных устройств
2.3 Конструкция тягового хомута автосцепки СА-3
2.4 Технические условия на изготовление тягового хомута
2.5 Назначение и устройство боковой рамы и надрессорной балки.
2.6. Метод выявления дефектов в литых деталях тележек грузовых
вагонов.
3. Анализ возможных дефектов
3.1 Классификация дефектов
3.2 Дефекты литья.
3.3 Дефекты тяговых хомутов при эксплуатации
8
9
9
11
13
15
16
18
19
20
22
25
27
29
31
31
31
31
32
32
32
32
33
33
33
36
39
40
41
43
49
49
51
53
4. Типовые методики неразрушающего контроля литых деталей
55
4.1 Типовая методика магнитопорошкового контроля тягового хомута. 55
4.2 Проведение типового неразрушающего контроля грузовых 57
6
тележек модели 18 - 100
5 Совершенствование неразрушающего контроля тягового хомута
6. Расчет технологической себестоимости неразрушающего контроля
тягового хомута
6.1 Расчет затрат на проведение магнитопорошкового контроля
тягового хомута
6.2
Расчет
затрат
на
проведение
комбинированного
магнитопорошкового контроля тягового хомута
7 Обеспечение требований безопасности труда в конструкции
оборудования для комбинированного метода
7.1 Опасные зоны на оборудовании
7.2 Наличие и эффективность действия технических средств,
обеспечивающих безопасность обслуживания оборудования
7.3 Эргономический анализ организации рабочего места на
оборудовании
7.4 Выводы и предложения с разработкой конструкции технического
средства.
Заключение
Список литературы
Приложение А
7
66
82
82
87
90
91
92
93
95
99
100
101
ВВЕДЕНИЕ
Одной из ведущих отраслей транспортной системы России является
железнодорожный транспорт, главным критерием оценки которого является
безопасность. Безопасность движения на железных дорогах, в первую
очередь, определяется исправностью подвижного состава. Контроль и
прогноз состояния механизмов и оборудования подвижного состава
позволяет обеспечивать безопасность железнодорожного движения.
Наибольшие требования по безотказности (надежности) работы
предъявляются к ходовой части подвижного состава, многие механизмы
которой невозможно вывести из эксплуатации при возникновении аварийной
ситуации во время движения.
Силы научных и внедренческих организаций ОАО «РЖД»
направлены на создание стройной системы ремонта, основанной на
комплексном применении средств технической диагностики (СТД) для
каждого конкретного узла.
В результате применения СТД удается исключить лишние работы при
обслуживании, необоснованные замены при ремонте и, как следствие, на
30-50 процентов сократить временные и материальные затраты. [2].
В настоящее время основная масса ремонтных депо использует в
технологическом процессе несколько методов НК, повышая надежность и
достоверность результатов контроля.
Одним из выходов ситуации является применение новых физических
явлений при НК, разработка более совершенных методов НК, разработка
новых методов контроля, которые снижают влияния человеческого фактора,
упрощая работу оператора.
При разработке новых методов и технических средств проведения НК
перед разработчиком ставится задача не только получения достоверной
информации о месте расположения и типе дефекта, но и сокращения времени
контроля, улучшения и облегчения работы оператора.
Важнейшей задачей для железнодорожного транспорта является
обеспечение реальной экономии материалов и средств с помощью внедрения
систем контроля объективного состояния подвижного состава и
ресурсосберегающих технологий. Для решения этой задачи необходимо
усовершенствование оценки качества подшипников качения с помощью
методов диагностики, что позволит увеличить качество проверок и
сэкономит значительные средства.
Все выше перечисленное определяет актуальность выбранной темы
дипломной работы.
8
1
Характеристика вагонного ремонтного депо Топки
1.1 Краткая историческая справка
Организация «Вагонное ремонтное депо Топки» - обособленное
структурное подразделение открытого акционерного общества "Вагонная
ремонтная компания - 3"' зарегистрирована 14 апреля 2011 года по адресу
652300, Кемеровская область, г Топки, ул Пролетарская, д 109. Компании
был присвоен ОГРН 1117746294115 и выдан ИНН 7708737500. Код станции:
871107, код получателя: 2415, клеймо: 628.
По итогам 2014 г. ОАО ≪ВРК-3≫ является лидером по показателю
безотказной работы среди основных конкурентов [3].
Основным видом деятельности является предоставление услуг по
ремонту, техническому обслуживанию и переделке железнодорожных
локомотивов, трамвайных и прочих моторных вагонов и подвижного состава.
Цель работы предприятия – обеспечить выполнение установленных
плановых заданий ремонта вагонов и производства запасных частей, в
соответствии с государственными стандартами, техническими условиями,
правилами ремонта, постоянно повышая при этом качество продукции,
технический уровень и эффективность производства. ОАО «ВРК-3» имеет
большую ремонтную базу,
оснащено современным оборудованием, что позволяет выполнять
качественный ремонт по конкурентным ценам с четким соблюдением сроков.
[3].
До 1934 года в системе народного комиссариата Путей сообщения
вагонного хозяйства как самостоятельной хозяйственной единицы не
существовало и она входила в состав службы тяги. На местах у начальника
паровозного депо имелась штатная единица заместителя начальника депо по
вагонам.
Возросшие масштабы перевозок и пополнение вагонного парка
новыми вагонами, в том числе 4-х осными крытыми и полувагонами,
потребовали изменений в ведении хозяйства и выделения на службы тяги
вагонного хозяйства в самостоятельную службу, а на местах создать
самостоятельные хозяйственные единицы- вагонные участки и вагонные
депо.
Организованный в 1934 году по приказу НКПС Топкинский вагонный
участок объединял Топкинское вагонное депо, Кемеровский и
Кольчугинский вагоно-ремонтные пункты, а также пункты технического
осмотра на станциях Юрга-2, Топки, Ишаново, Кемерово, Кольчугино, 204 и
208 км.
9
После передачи в ведение Министерства путей сообщения ветки
Предкомбинат – Барзас в 1943 году в состав вагонного участка вошли
дополнительно ПТО на ст.Предкомбинат, Правотомск, Шахтер, 55 км.
Вагонное депо Топки основано 01.06.1934 года при выделении
вагонного хозяйства из состава службы тяги. Образованный вагонный
участок на станции Топки объединял тогда вагонное депо Топки, вагонноремонтные пункты на станциях Кемерово и Ленинск-Кузнецкий, а также ряда
линейных пунктов технического осмотра.
В довоенные годы, начиная с момента образования депо, проводились
следующие виды ремонта вагонов: Средней (годовой) ремонт грузовых
вагонов (в среднем в год 540-570 вагонов); текущий ремонт с отцепкой (В
среднем в месяц ремонтировалось 1300 вагонов); ремонт пассажирских
вагонов местной приписки и безотцепочный ремонт грузовых и
пассажирских вагонов на ПТО.
На основании приказа МПС № 40/Ц от 29 мая 1961 года для
дальнейшего улучшения технического состояния вагонного парка,
совершенствования организации и повышения качества ремонта вагонов,
обеспечения безопасности движения поездов был установлен вместо
капитального и годового видов ремонтов – деповской, начиная с 1 января
1962 года.
В 1969 году был оборудован и сдан в эксплуатацию участок ремонта
роликовых колесных пар.
Все основные производственные участки за этот период оснащены
подъемно-транспортными средствами, передаточными механизмами,
исключающими ручную транспортировку узлов и деталей.
К началу семидесятых годов депо полностью освободилось от
деревянных, ветхих и временных помещений, в которых располагались все
подсобно-вспомогательные участки депо. Площадь производственных
помещений возросла с 3042 м2 до 5098 м2. В настоящее время она составляет
5904 м2.
Все это создало возможность осуществлять организационнотехнические мероприятия по коренному совершенствованию технологии
работы на всех производственных участках депо. Перестройка организации
работы в целях повышения производительности труда, улучшения условий
труда и повышения качества работ были осуществлены на каждом участке,
на каждом рабочем месте.
Наиболее
существенным,
комплексным
мероприятием
по
совершенствованию технологии ремонта вагонов явилось внедрение в 1969
году поточно-узлового метода ремонта вагонов взамен применявшегося до
этого стационарного.
На сегодняшний день (за 2014 год) в депо отремонтировано 3125
грузовых вагонов парка ОАО «РЖД» и промышленных предприятий; 3840
10
вагонов текущим ремонтом; 28,3 тысячи вагонов подготовлено под погрузку;
1161.6 тыс. вагонов осмотрено при проследовании грузовых и 55,3 тыс.
пассажирских вагонов через ПТО вагонного депо [3].
При вагонном депо имеется действующая котельная, которая
снабжает горячей водой и паром производственные цеха. В котельной
установлены 2 паровых котла ДСЕ 1,6/14Р и один водогрейный котел
системы Шухова, для отопления зданий депо и подачи горячей воды в
санитарно-бытовые помещения.
Сдана в эксплуатацию компрессорная депо, оснащенная 2-мя
компрессорами ВП-20/9 для оснащения зданий депо воздухом на
технологические цели.
1.2 Основные функции депо
1.2.1 Депо в соответствии с возложенными на него задачами
осуществляет следующие функции [2]:

организует в соответствии с установленными нормативами и
заключенными договорами работу депо для обеспечения в пути
следования технического осмотра и технического обслуживания
подвижного состава любой формы собственности и назначения,
включая подготовку вагонов под погрузку независимо от их
принадлежности;

обеспечивает допуск на объекты инфраструктуры железнодорожного
транспорта общего пользования технически исправного подвижного
состава в целях недопущения причинения вреда объектам
инфраструктуры и нарушения графика движения поездов;

обеспечивает безопасное и безаварийное проследование грузовых и
пассажирских вагонов в поездах в границах гарантийных участков
обслуживания;

осуществляет контроль за обеспечением сохранности грузовых вагонов
и перевозимых грузов при производстве погрузочно-разгрузочных и
маневровых работ на железнодорожных путях общего и необщего
пользования, а также за оформлением поврежденных грузовых вагонов
и недопущением включения в поезда поврежденных, технически
неисправных грузовых вагонов;

осуществляет текущий отцепочный ремонт грузовых вагонов;

осуществляет в соответствии с нормативными документами ОАО
«РЖД» техническую эксплуатацию сооружений, установок, машин,
механизмов, оборудования, технических и транспортных средств, а
также других устройств, находящихся на балансе депо;

оказывает
услуги
по
предоставлению
инфраструктуры
железнодорожного
транспорта
общего
пользования
и
железнодорожных путей необщего пользования;
11














организует работу по обеспечению безопасности движения поездов;
контролирует и анализирует техническое состояние объектов
железнодорожной инфраструктуры;
обеспечивает промышленную безопасность опасных производственных
объектов, эксплуатацию и ремонт котлов и сосудов, работающих под
давлением, трубопроводов, грузоподъемных и других технических
средств;
организует работу по выполнению требований законодательства
Российской Федерации по экологической безопасности, мероприятий
по охране окружающей природной среды, рациональному
использованию природных ресурсов, предупреждению и ликвидации
последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного
характера, вредного воздействия на окружающую среду;
организует разработку предложений по технической и технологической
политике ОАО «РЖД» в области текущего содержания, капитального
ремонта, модернизации и строительства объектов инфраструктуры
железнодорожного транспорта общего пользования;
осуществляет
мониторинг
состояния
инфраструктуры
железнодорожного транспорта и контролирует реализацию проектов по
обновлению основных фондов;
контролирует выполнение и участвует в приемке работ по
капитальному ремонту, модернизации и новому строительству
объектов вагонного хозяйства;
организует подготовку объектов вагонного хозяйства к работе в зимних
условиях;
планирует использование трудовых ресурсов, разрабатывает и
реализует
мероприятия,
направленные
на
повышение
производительности труда, оптимизацию эксплуатационных расходов
и повышение доходности;
организует и проводит работу по повышению квалификации и
профессиональной переподготовке работников депо;
организует изучение работниками депо нормативных актов Российской
Федерации и ОАО «РЖД» в объеме, необходимом для исполнения
должностных обязанностей, проводит в установленном порядке
проверку знаний работников;
организует изобретательскую и рационализаторскую работу;
принимает участие (по решению дирекции и филиала) в выставках,
ярмарках, аукционах, конференциях, семинарах, симпозиумах;
организует работу по обеспечению безопасных условий труда,
мобилизационной подготовке и гражданской обороне;
12






формирует заявки и контролирует поставку сертифицированного
оборудования и материалов для нужд депо, участвует в проведении
претензионно - рекламационной работы, в соответствии с
нормативными документами ОАО «РЖД»;
обеспечивает укомплектование и использование аварийно восстановительного запаса и других запасов материальных ресурсов
депо в соответствии с установленными в ОАО «РЖД» нормативами;
организует работу по расследованию и учету несчастных случаев с
гражданами, а также по организации и проведению профилактической
работы по предупреждению травматизма;
обеспечивает защиту информации, составляющей государственную и
коммерческую тайну;
обеспечивает проведение работ, связанных с использованием сведений,
составляющих государственную тайну;
ведет делопроизводство и обеспечивает хранение документов в
порядке, установленном ОАО «РЖД».
1.3 Права и обязанности депо




1.3.1 Депо имеет право[2]:
планировать свою деятельность и определять перспективы развития в
порядке, предусмотренном нормативными документами ОАО «РЖД»,
филиала и дирекции, исходя из утвержденных бюджетов, спроса на
предоставляемые
услуги,
необходимости
обеспечения
производственного и социального развития;
пользоваться имуществом, которым депо наделено дирекцией;
обеспечивать на основе соглашений взаимодействие с дочерними и
зависимыми обществами ОАО «РЖД», другими участниками рынка
железнодорожных транспортных услуг по вопросам, относящимся к
компетенции депо;
осуществлять официальную переписку с организациями и гражданами
по вопросам, находящимся в ведении депо.
1.3.2 Депо обязано:


выполнять утвержденные дирекцией бюджеты деятельности депо;
обеспечивать сохранность, исправное содержание и восстановление
имущества дирекции, использовать его исключительно для решения
задач, предусмотренных настоящим Положением, нормативными
документами ОАО «РЖД», филиала и дирекции;
13












обеспечивать безопасность движения поездов, промышленную и
экологическую безопасность, предупреждение и ликвидацию
чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
рационально использовать материальные и топливно-энергетические
ресурсы,
планировать
и
исполнять
мероприятия
по
ресурсосберегающим технологиям;
исполнять обязанности ОАО «РЖД» по уплате налогов и сборов в
порядке, предусмотренном налоговым законодательством Российской
Федерации и нормативными документами ОАО «РЖД»;
обеспечивать безопасные условия и охрану труда, социальную защиту
работников, включая негосударственное пенсионное обеспечение;
обеспечивать установленный режим секретности, проводить
мероприятия по противодействию деятельности иностранных
технических разведок и по технической защите информации при
выполнении работ со сведениями, составляющими государственную
тайну и обеспечивать режим коммерческой тайны;
обеспечивать защиту экономических интересов ОАО «РЖД», филиала
и дирекции в пределах своей компетенции;
соблюдать режим секретности, правила обработки, доступа к
информационным ресурсам и их защиты;
обеспечивать своевременно и в полном объеме начисление и выплату
работникам депо заработной платы и иных выплат, проводить
индексацию заработной платы в соответствии с законодательством
Российской Федерации и коллективным договором ОАО «РЖД»;
обеспечивать проведение работ по мобилизационной подготовке и
гражданской обороне в соответствии с законодательством Российской
Федерации и нормативными документами ОАО «РЖД»;
исполнять обязанности страхователя по обязательному пенсионному
страхованию работников в порядке, предусмотренном пенсионным
законодательством
Российской
Федерации
и
нормативными
документами ОАО «РЖД»;
обеспечивать в пределах своей компетенции промышленную и
экологическую безопасность, предупреждение и ликвидацию
чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера,
выполнение требований по охране окружающей природной среды.
осуществлять другие обязанности, предусмотренные федеральными
законами, иными нормативными правовыми актами Российской
Федерации и нормативными документами ОАО «РЖД», филиала и
дирекции.
14
1.4 Техническая характеристика вагонного депо ст. Топки
Вагоноремонтное депо является важнейшим промышленным
предприятием, первичным основным производственным звеном народного
хозяйства, в котором коллектив трудящихся, используя разнообразные
средства производства, производит определенную функцию, необходимую
обществу.
Каждое
вагоноремонтное
депо
является
самостоятельной
производственно хозяйственной единицей железнодорожного транспорта.
Оно характеризуется производственно - техническим и организационно экономическим единством, а также административно - хозяйственной
самостоятельностью.
Производственно - техническое единство заключается в том, что депо
представляет собой сложный взаимосвязанный единый комплекс,
соответствующих цехов, участков и оборудования, объединенных общим
производственным процессом, направленным на изготовление или ремонт
определенной продукции.
Организационно
экономическое
единство
предприятия
характеризуется тем, что деятельность всего коллектива и каждого работника
в отдельности, направляется единым планом и общностью задач
производства и реализации продукции, достижение наибольших результатов
при наименьших затратах трудовых и материальных ресурсов.
Организационное единство выражается также наличием единого
управленческого аппарата, осуществляющего административное и
техническое руководство предприятием во всех его звеньях.
Основные задачи деятельности вагоноремонтного депо следующие:
выполнение государственного плана ремонта вагонов, а также
плана изготовления и ремонта их деталей и узлов;
выполнение плана модернизации вагонного парка, а также
обеспечение ремонта различного технологического оборудования,
используемого в депо;
постоянное повышение производительности труда и обеспечение
высокого качества, надежности, долговечности выпускаемой продукции на
основе внедрения достижений науки и технике, прогрессивной технологии, а
также улучшение организации производства и труда, повышение
материального и морального стимулирования деятельности работников;
внедрение хозяйственного расчета в производственно хозяйственной деятельности цехов, участков, отделений и других внутренних
звеньев депо;
соблюдение строжайшего режима экономии, систематического
снижения себестоимости продукции, повышение рентабельности депо,
выполнение установленных планов и обязательств перед государственным
бюджетом;
15
строгое соблюдение трудовой дисциплины, бережного
отношения к собственности депо.
Станция по характеру является грузовой. Имеет три парка, которые
по характеру производимой работы являются приемоотправочными: парк
«А» (1-7 пути), парк «Б» (15-18 пути) парк «В» (9-14 пути).
К станции примыкают три направления: Топки - Ленинск-Кузнецкий;
Топки-Кемерово; Топки - Тайга;
Среднесуточный пропуск поездов через станцию в среднем
составляет 57 поездов (20 – транзитных, 4 – своего формирования, 6 – поезда
под расформирование, 12 –пассажирских.
Станция с подхода прикрыта следующими приборами безопасности:
 со ст. Кемерово (нечетный) КТСМ 6км 4п. и УКСПС 4 км. 8п;
 со ст. Ленинск-Кузнецк (нечетный) КТСМ 109км 6 п. и УКСПС
110км.3п;
 со ст. Тайга (четный) КТСМ 101 км 5 п. и УКСПС 100 км 2п
На станции расположен текущий отцепочный ремонт на 11-12
сквозных путях.
11 путь служит для производства сварочных работ, для чего на11-12
междупутье установлена сварочная линия, длинной 270м.
12 путь служит для производства текущего ремонта с подъемкой
вагонов. На пути установлены 2 пары домкратов ДЭТ40 и кран-укосина.
Передвижение
вагонов
осуществляется
электрической
лебедкой
(возможность передвигать группу из 5 вагонов) также на 12-14 междупутье
расположены два накопителя колесных пар, стеллажи и пункт обогрева
работников ТОР.
На станции расположена компрессорная (в здании АКП), которая
снабжает воздухом установку УЗОТ-Р. В компрессорной расположены 2
компрессора все в рабочем состоянии.
1.4.1 Техническая характеристика обслуживаемой линии
рзд.130 км (Нацмен)
Станция закрыта УКСПС:
четн – 125 км 4 пк.
нечетн – 134 км. 1 пк.
ст. Плотниково
Станция закрыта КТСМ:
четн. – 146 км. 5 пк.
нечетн – 154 км. 5 пк.
УКСПС четн. – 143 км 0 пк.
16
нечетн – 152 км 0 пк.
На станции находится пост безопасности (встреча поездов
осуществляется ДСП)
рзд. 96 км.
Станция закрыта УКСПС:
четн. – 92 км 7 пк.
нечетн – 100 км. 2 пк.
рзд. 31 км.
Станция закрыта УКСПС:
четн. – 10 км 2 пк.
нечетн – 34 км. 3 пк.
ст. Арлюк
Станция закрыта КТСМ:
четн. – 37 км. 2 пк.
нечетн – 46 км. 2 пк.
УКСПС четн. – 34 км 2 пк.
нечетн – 43 км 2 пк.
На станции находится пост безопасности (встреча поездов
осуществляется ДСП)
ст. Шишино
Станция закрыта КТСМ:
четн. – 76 км. 6 пк.
нечетн – 69 км. 6 пк.
УКСПС четн. – 67 км 1 пк.
нечетн – 75 км 1 пк.
На станции находится пост безопасности (встреча поездов
осуществляется ДСП)
ст. Юрга-2
Станция закрыта КТСМ:
нечетн – 12 км. 1 пк.
УКСПС нечетн – 11 км 9 пк.
На станции находится пост безопасности (встреча поездов
осуществляется работниками станции и вагонного депо Топки, работающими
по вызывному графику работы)
17
1.4.2. Состав и производственная структура депо
Под производственной структурой депо понимают состав
производственных
участков,
вспомогательных
и
обслуживающих
подразделений с указанием связей между ними.
Производственным участком называют объединенную по тем или
иным признакам группу рабочих мест, выделенную в самостоятельную
административную единицу и возглавляемую мастером. В состав
производственного участка может входить несколько отделений.
В зависимости от характера технологического процесса и мощности
депо структура производственных участков может быть построена по
предметному или технологическому признаку. Предметная форма
специализации участков упрощает планирование и учет производства,
повышает ответственность исполнителей и руководства за качество
выпускаемой продукции. Отсюда — высокие требования к квалификации
руководителя участка, который должен в совершенстве знать технологию
производственного процесса различных операций обработки, ремонта и
сборки выпускаемой продукции, конструкцию оборудования разных типов и
т. д. В условиях технологической формы специализации на участке
устанавливают однотипное оборудование, что упрощает задачи руководства
мастеру участка. Однако из-за большой номенклатуры обрабатываемых
деталей и сборочных единиц планирование и учет работы участка
усложняются. Производственная структура депо непостоянная. Она может
изменяться с увеличением производственной мощности предприятия,
характера и степени специализации производственного процесса, с
внедрением новых технологических процессов и т. п.
В состав грузового вагонного депо входят различные участки и
отделения, а также обслуживающие подразделения производственного
назначения. Основные участки предназначены для ремонта вагонов и их
узлов в соответствии с установленной программой. Во
вспомогательном (ремонтно-комплектовочном) отделении ремонтируют и
комплектуют детали и запасные части для вагонов. Обслуживающие
устройства обеспечивают условия для нормальной работы основных и
вспомогательных участков и отделений депо.
Для депо, специализированного на ремонте полувагонов с годовой
программой 8—10 тыс. вагонов, производственная структура следующая:
сборочный участок с нитками для ремонтированных вагонов;
- арматурное отделение;
- тележечный участок;
- производственный участок по ремонту колесных пар с отделениями
обмывки (очистки) колесных пар, колесотокарным, парком колесных пар, и
18
роликовых подшипников с демонтажным, ремонтным, комплектовочным и
монтажным отделениями (КРЦ); - ремонтно-комплектовочный цех с
участками автосцепки (КПА), слесарно-механическим, электросварочным,
автотормозным (АКП).
Вспомогательные участки изготовляют изделия, используемые в
процессе производства на основных участках. К вспомогательным участкам
относятся:
- ремонтно-механический участок;
- столярный участок;
- ремонтно-хозяйственный участок;
- инструментальный участок;
- ремонтно-строительный участок.
К обслуживающим участкам относится ремонтно-хозяйственный
участок, который обеспечивает работу котельной, компрессорной станции,
трансформаторной подстанции, сетей водоснабжения и канализации,
транспортного и складского хозяйств, поддержание в чистоте и ремонт
зданий и сооружений депо.(схема в приложении А)
Управление вагонным депо построено на бесцеховой структуре. При
бесцеховой структуре основной производственной единицей является не цех,
а участок, возглавляемый мастером. Устранение цехового звена
положительно отражается на организации производства, приближает
техническое и административно-хозяйственное руководство предприятия к
рабочим местам, обеспечивает улучшение качества и оперативности
руководства и повышает роль и ответственность мастера.
1.4.3 Организация работы депо
Важнейшим условием работы депо является ритмичный выпуск
вагонов из деповского и текущего отцепочного ремонта при максимальном
использовании производственных мощностей, высокое качество ремонтных
работ при минимальных затратах труда и материальных средств.
Основой организации ремонта вагонов и их частей должно являться:
- механизация и автоматизация всех ремонтных и вспомогательных
работ;
- максимальная параллельность работ и строгое соблюдение
последовательности их выполнения;
- наилучшее использование рабочего времени работающих,
правильная организация и рациональная расстановка рабочих при
ремонте вагонов, их узлов и деталей;
- систематическое повышение производительности труда.
19
Вагоны подаются на территорию депо и вывозятся с территории после
ремонта.
Перед началом ремонтных работ каждый вагон осматривается
мастером или бригадиром. После окончания ремонта вагоны принимаются и
составляется ведомость формы ВУ-36, и вагоны подаются на станцию для
включения в рабочий парк.
1.4.4 Основные производственные цеха и участки депо
Под производственной структурой депо понимают состав
производственных
участков,
вспомогательных
и
обслуживающих
подразделений с указанием связей между ними.
Производственным участком называют объединенную по тем или
иным признакам группу рабочих мест, выделенную в самостоятельную
административную единицу и возглавляемую мастером. В состав
производственного участка может входить несколько отделений.
В зависимости от характера технологического процесса и мощности
депо структура производственных участков может быть построена по
предметному или технологическому признаку. Предметная форма
специализации участков упрощает планирование и учет производства,
повышает ответственность исполнителей и руководства за качество
выпускаемой продукции. Отсюда — высокие требования к квалификации
руководителя участка, который должен в совершенстве знать технологию
производственного процесса различных операций обработки, ремонта и
сборки выпускаемой продукции, конструкцию оборудования разных типов и
т. д. В условиях технологической формы специализации на участке
устанавливают однотипное оборудование, что упрощает задачи руководства
мастеру участка. Однако из-за большой номенклатуры обрабатываемых
деталей и сборочных единиц планирование и учет работы участка
усложняются. Производственная структура депо непостоянная. Она может
изменяться с увеличением производственной мощности предприятия,
характера и степени специализации производственного процесса, с
внедрением новых технологических процессов и т. п.
В состав грузового вагонного депо входят различные участки и
отделения, а также обслуживающие подразделения производственного
назначения. Основные участки предназначены для ремонта вагонов и их
узлов в соответствии с установленной программой. Во вспомогательном
(ремонтно-комплектовочном) отделении ремонтируют и комплектуют детали
и запасные части для вагонов. Обслуживающие устройства обеспечивают
условия для нормальной работы основных и вспомогательных участков и
отделений депо.
20
Для депо, специализированного на ремонте полувагонов с годовой
программой
8—10
тыс.
вагонов,
производственная
структура
следующая(рис. 1.1):
Рисунок 1.1 -Генеральный план вагонноремонтного депо
21
- сборочный участок с нитками для ремонтированных вагонов;
- арматурное отделение;
- тележечный участок;
- производственный участок по ремонту колесных пар с отделениями
обмывки (очистки) колесных пар, колесотокарным, парком колесных пар, и
роликовых подшипников с демонтажным, ремонтным, комплектовочным и
монтажным отделениями (КРЦ);
- ремонтно-комплектовочный цех с участками автосцепки (КПА),
слесарно-механическим, электросварочным, автотормозным (АКП);
Вспомогательные участки изготовляют изделия, используемые в
процессе производства на основных участках. К вспомогательным участкам
относятся:
- ремонтно-механический участок;
- столярный участок;
- ремонтно-хозяйственный участок;
- инструментальный участок;
- ремонтно-строительный участок.
К обслуживающим участкам относится ремонтно-хозяйственный
участок, который обеспечивает работу котельной, компрессорной станции,
трансформаторной подстанции, сетей водоснабжения и канализации,
транспортного и складского хозяйств, поддержание в чистоте и ремонт
зданий и сооружений депо.
Управление вагонным депо построено на бесцеховой структуре. При
бесцеховой структуре основной производственной единицей является не цех,
а участок, возглавляемый мастером. Устранение цехового звена
положительно отражается на организации производства, приближает
техническое и административно-хозяйственное руководство предприятия к
рабочим местам, обеспечивает улучшение качества и оперативности
руководства и повышает роль и ответственность мастера.
1.4.4.1 Вагоносборочный цех
Вагоносборочный цех – один из ведущих участков, который играет
роль организующего звена не только в деятельности группы ремонтных
участков, но и во всей производственной деятельности депо в целом.
Вагоносборочный цех служит для производства разборочных,
ремонтно–сборочных, и малярных работ непосредственно на вагоне. При
этом осуществляются такие соединения и закрепления деталей и узлов
вагона, которые обеспечивают ему необходимые эксплуатационные
характеристики (рисунок 1.1.).
22
Рисунок 1.2 – Вагоносборочного цеха вагоноремонтного депо ст. Топки.
Вагоносборочный цех вагонного депо Топки имеет 8 откидных стойл
для подъемки вагонов с помощью 5-ти тонного мостового крана.
Вагоносборочный цех продольно-тупикового типа с полезной
площадью 1360 кв. метров расположен в северо-восточной части основного
производственного здания.
На трех путях цеха размещаются 8 ремонтных позиций:
7 и 8 пути - по 3 ремонтные позиции
9 путь - 2 ремонтные позиции
Все ремонтные позиции оборудованы стационарными качающимися
ставлюгами для установки полувагонов. Для ремонта вагонов другого типа
используются переносные ставлюги.
В депо используется стационарный метод ремонта тележек. Это
вызвано необходимостью внедрения технологии ремонта узла «пятник –
подпятник» в связи с модернизацией тележек, а также по причине нехватки
запасных частей: надрессорных балок и боковых рам тележек. При
отсутствии в депо оборотного запаса литых деталей тележек общее время
простоя тележки в ремонте существенно увеличивается, так как требуется
дополнительное время для ремонта этих деталей.
При стационарном методе организации ремонта каркас тележки
устанавливается на подставку (ставлюги) и все технологические операции
производят на этой стационарной ремонтной позиции.
Для подъемки и опускания кузова вагона, а также транспортировки
тяжеловесных узлов и деталей, вагоносборочный цех оснащен мостовым
краном грузоподъемностью 5 т. Подъемка кузова производится с помощью
полиспаста с последующей установкой кузова на стационарные ставлюги
(рис. 1.2).
23
Рисунок 1.3 - Стационарные ставлюги
Колесно–роликовый производственный участок предназначен для
выполнения ремонта колесных пар без смены элементов, текущего и
среднего ремонта колесных пар, ремонта корпусов букс, обточки
поверхности катания колес, производства неразрушающего контроля
колесных пар и деталей буксового узла, производства I и II вида ремонта
роликовых подшипников. Мощность колесно-роликового цеха составляет
1500 колесных пар участковым ремонтом в месяц, из которых 1300 проходят
через обточку на колесотокарных станках (РТ-905 и КЗТС). В цехе
установлено оборудование по восстановлению корпусов букс методом
наплавки опорных поверхностей и приваркой пластин направляющих
(данным методом восстановлено 9736 букс). В цехе имеется оборудование по
наплавке колесных пар (восстановлено 1796 колесных пар).
Цех оборудован естественной вентиляцией, отопление водяное,
освещение комбинированное.
Ремонтные позиции оборудованы воздухопроводом для подключения
установок для испытания автотормозов вагонов, пневмоинструмента;
низковольтной розеткой для переносной лампы и электроинструмента.
Для производства сварочных работ при ремонте кузова участок
оборудован 6-типостовым сварочным выпрямителем ВКСМ-1000-1-1,
сварочным выпрямителем ВДУ-601.
Для складирования исправных деталей и запчастей цех оборудован
стеллажами.
Люковое отделение сборочного цеха оборудовано гидропрессом
Т.543.05.000 для правки люков и торцовых дверей полувагонов.
Транспортировка снятых люков в люковое отделение производится
тележкой по узкоколейной линии.
Для механизации тяжелых и трудоёмких работ сборочный участок
имеет следующие механизмы и приспособления:
24
 гидродомкрат для правки крышек люков без снятия с
полувагона;
 пневматическое приспособление для снятия и постановки
 поглощающего аппарата;
 пневмо-гидравлическая установка для клепки пятников
вагонов;
 струбцина для устранения сужения кузова;
 пневматическая установка для снятия пятника с вагона;
 шлиф, машинка для зачистки сварных швов;
 пневматический краскораспылитель для нанесения знаков и
надписей на полувагон.
Контроль технического состояния оборудования, приспособлений и
другой оснастки производит мастер смены ежедневно перед началом работы.
1.4.4.2 Тележечный участок
Участок ремонта тележек примыкает к колесно-роликовому и
сборочному цехам. Общая площадь участка - 300 кв.м, в том числе
триангельного отделения - 75 кв.м.
Цех имеет обще обменную вентиляцию, отопление водяное,
освещение комбинированное.
Участок
ремонта
тележек
оснащен
специализированным
оборудованием и технологической оснасткой.
Рисунок 1.4 - Общий вид тележечного участка
Обмывка тележек производится в моечной машине, подача тележек
в моечную машину осуществляется с помощью конвейерной тележки.
Для перемещения тележек, их узлов и деталей тележечный
участок оснащен мостовым краном грузоподъемностью 5 т, кран-балкой
грузоподъемностью 5 т и краном-укосиной грузоподъемностью 0,25 т.
25
Триангельное
отделение
оборудовано
кран-балкой
грузоподъемностью 2 т. Триангели для ремонта подаются в триангельное
отделение с помощью технологической тележки. После ремонта триангели
рычажной передачи подвергаются испытаниям на растяжение на стенде для
ремонта и испытания триангелей.
Сварочные и наплавочные работы производятся в сварочном
отделении, имеющем вытяжную вентиляцию и местное освещение. В
соответствии с нормативно-технической документацией на участке
предусматривается оборудование для сварочно-наплавочных работ) [4]:
– источники питания – сварочные трансформаторы и выпрямители
различных конструкций и типов (ТД-300, ТД-500-У2, ТДМ-503-У2, ВДУ505, ВДУ-506, ВДУ-601 и др.);
– полуавтоматы сварочные типа ПДГ-516, А-1197;
– газосварочное оборудование;
– установка для наплавки платиков в буксовых проемах боковых
рам, заварки трещин в приливах для валика подвески тормозного башмака
и в ушках приливов для приклепывания фрикционной планки;
– кантователь боковых рам;
– устройство для местного нагрева боковой рамы;
– установка для наплавки надрессорных балок;
– кантователь надрессорных балок;
– устройство для нагрева наклонных поверхностей надрессорной
балки;
– устройство для нагрева подпятника;
– установка для наплавки подпятника.
Для механической обработки деталей тележки после наплавки
должны быть установлены металлорежущие станки:
– для обработки наклонных поверхностей надрессорной балки;
– для обработки подпятника;
– для обработки буксового проема боковой рамы.
В вагоноремонтных депо ОАО ВРК-3 наибольшее применение
находят специализированные фрезерные станки моделей Ф0012-03, Ф001204, Ф0005М-05, Ф0005М-06, Ф0131-07 производства ЗАО «Фрест» (г.
Ульяновск) [3, 5].
Они
используются
для
обработки
надрессорных
балок
(центрирующие наклонные пазы, подпятник, центровое отверстие и
скользуны, наклонные поверхности) и боковых рам тележек (опорная часть
и направляющие в буксовых проемах). Например, станок специальный
фрезерный
модели
Ф0005М-05
предназначен
для
обработки
центрирующих наклонных пазов надрессорной балки после наплавки
одной фрезерной головкой последовательно за счёт перемещения
фрезерной бабки по направляющим основания. А станок специальный
26
фрезерный модели Ф0005М-06 предназначен для одновременной
обработки двух скользунов на надрессорной балке двумя фрезерными
агрегатами, установленными на одном фундаменте.
Для механической обработки литых деталей тележек после наплавки
применяются
также
универсальные
и
специализированные
металлообрабатывающие станки других производителей, например
специализированный фрезерный станок РТ-306.01 производства ОАО
«Рязанский станкостроительный завод» или станок агрегатный фрезерный
АФС-103 производства ООО «Станконовации» (г. Воронеж) ) [5].
Выявление трещин и скрытых дефектов деталей тележки
осуществляется методом неразрушающего контроля: для этого участок
оснащен феррозондовым дефектоскопом ДФ-103, вихретоковым
дефектоскопом ВД-12 НФ, магнитопорошковым дефектоскопом МД-12ПШ
) [6].
Пружины
рессорного
комплекта
испытываются
на
Специализированном стенде.
Ремонт и модернизация надрессорных балок тележек производится на
участке ресурсосберегающих технологий, примыкающем к тележечному
участку. Площадь участка 216 кв.м. Освещение участка - комбинированное,
отопление - водяное.
Участок оснащен специальным оборудованием для проведения
наплавочных работ и механической обработки наплавленных поверхностей
Подача надрессорных балок на участок ресурсосбережения
производится с помощью технологической тележки 1.
Для транспортировки надрессорных балок на ремонтные позиции
участок оборудован кран-балкой грузоподъемностью 3 тс.
Сварочные и наплавочные работы производятся на ремонтных
позициях 7 и 9, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией. Для
наплавки подпятника позиция оснащена специальной сварочной
установкой с выпрямителем ВДУ-505. Для наплавки наклонных
поверхностей установлен полуавтомат ПДГО-508.
Механическая обработка наплавленных поверхностей надрессорных
балок производится на ремонтных позициях 3 и 5, оснащенных
специальными металлообрабатывающими станками (фрезерный станок Ф
0008 - для обработки наклонных поверхностей и расточной станок СФ-1 для обработки подпятника) [2].
Тележечный
участок
оборудованы
воздухопроводом
для
подключения пневмоинструмента и низковольтной розеткой для
переносной лампы и электроинструмента.
1.4.4.3 Контрольный пункт автосцепки
27
Контрольный пункт автосцепки (КПА) предназначен для контроля и
ремонта деталей автосцепного устройства грузовых вагонов:
1 автосцепок СА-3;
2 поглощающих аппаратов Ш-1-ТМ, ПМК-110А, ПМК-110К-23;
3 тяговых хомутов;
4 клиньев тяговых хомутов;
5 упорных плит;
6 центрирующих балочек;
7 маятниковых подвесок;
8 поддерживающих планок;
9 деталей расцепного привода.
Ремонт автосцепного устройства производится согласно инструкции
ЦВ-ВНИИЖТ-494 и производится при всех видах ремонта подвижного
состава, установленных МПС ) [7] Полный осмотр автосцепного устройства
производится при капитальном и деповском ремонтах грузовых вагонов
(рисунок 1.4). Технологический процесс ремонта автосцепного устройства
должен обеспечивать высокое качество ремонтных затрат с наименьшей
затратой времени на их выполнение, повышение производительности труда,
снижение себестоимости.
Рисунок 1.5 - Контрольный пункт автосцепки
Ремонт автосцепного устройства необходимо осуществлять при
строгом соблюдении условий замены неисправных узлов и деталей заранее
отремонтированными, механизации всех трудоемких работ, выполнение
требований правил, руководств, инструкций обслуживания и ремонта
автосцепного устройства, технологических карт и технических указаний
МПС на ремонт вагонных деталей, обеспечении ремонтных бригад полным
комплектом необходимого инструмента, проверочными шаблонами и
технологической оснасткой, правильной организацией труда ремонтных
бригад с учетом особенностей принятого технологического процесса и
строгим соблюдением правил техники безопасности и промышленной
28
санитарии. )[7]
Площадь контрольного пункта автосцепки принимаем равной 240 м2.
Таблица 1.1. - Ведомость оборудования.
Наименование оборудования
Кран-балка Q =1т.
Аппарат сварочный
Дефектоскоп
Стеллаж
Комплект ручного механизированного инструмента
Комплект мерительного инструмента
Фрезерный станок
Количество
1
1
2
2
1
3
1
1.4.4.4 Автоконтрольный пункт
Автоконтрольный пункт предназначен для осмотра, испытания и
ремонта автоматических тормозов, зарядки тормозной сети поездов,
испытания воздухораспределителей, ремонта тормозной арматуры, концевых
разобщительных и стоп-кранов, выпускных клапанов, ремонта и
комплектования соединительных рукавов, модернизации и переделки
отдельных узлов тормозного оборудования. Ремонт тормозного
оборудования организуется по поточно-узловому методу (рис. 1.5).
Цех АКП депо оборудован следующим оборудованием и
приспособлениями и инструментом:
- стенд измерений, ремонта и испытания параметров тормозных
цилиндров автоматический (СИТЦ);
- накопительный стеллаж для отремонтированных и испытанных
тормозных цилиндров;
- стенд ремонта и испытания рабочей камеры;
- накопительный стеллаж для отремонтированных рабочих камер;
- установка сухой очистки запасных резервуаров и авторегуляторов
тормозной рычажной передачи;
- накопительный стеллаж для очищенных запасных резервуаров и
авторегуляторов тормозной рычажной передачи;
- тельфер, 160 кг;
- стол испытания запасных резервуаров (СИЗР);
- стол разборки, ремонта и сборки авторегуляторов тормозной
рычажной передачи;
- устройство контроля авторегуляторов тормозной рычажной
передачи (УКРП-1);
- установка центробежной очистки фильтров (ЦОФ);
29
- стол первичной очистки воздухораспределителей, концевых кранов,
рукавов;
- моечная машина;
- стол разборки воздухораспределителей и авторегуляторов режимов
торможения;
- стол для разборки, ремонта и испытания соединительных рукавов
(САИР);
- стол разборки, сборки и испытания концевых и разобщительных
кранов;
- стол для испытания пружин (МИП 1110/2,5);
- стол ремонта резинометаллических клапанов ;
стол
ремонта
и
проверки
магистральных
частей
воздухораспределителей;
- стол ремонта и проверки главных частей воздухораспределителей;
- стол ремонта и проверки авторегуляторов режимов торможения;
- комплекс для контрольных испытаний магистральных и главных
частей воздухораспределителя, авторегуляторов режимов торможения
(УКВР-2);
- пневматический стенд для испытания воздухораспределителей;
- стенд для испытаний авторегуляторов режимов торможения;
- стенд для испытания авторегуляторов режимов торможения (УКАР).
Рисунок 1.6- Участок очистки, обмывки и разбором тормозных
приборов.
Производственная программа АКП зависит от количества
неисправных тормозных приборов, ежесуточно снимаемых с вагонов,
требующих деповского и текущего отцепочного ремонта (под деповским
ремонтом подразумевается поступление в ремонт тормозных приборов,
рукавов, авторегуляторов с вагоноремонтного завода).
Площадь автоконтрольного пункта 320 м2.
30
1.4.4.5 Кузнечный участок
Этот участок предназначен для исправления изношенных и
поврежденных деталей кузнечным способом, восстановления пружин, а
также для изготовления штампов, инструмента и деталей для
технологической оснастки депо.
Площадь отделения равна 135 м2 исходя из количества оборудования.
1.4.4.6 Деревообрабатывающий участок
Размещается в производственном корпусе депо. На участке
выполняются заказы для нужд депо в столярных изделиях. Участок имеет
необходимые станки для обработки пиломатериалов.
1.4.4.7 Инструментальный участок
Инструментальный участок служит для хранения основного
инструмента, приспособлений и выдачи их в индивидуальное пользование,
контроля за состоянием, использованием и производственной пригодностью
инструмента, ремонта и заточки инструмента, частичного изготовления
инструмента, шаблонов, штампов и специальных приспособлений.
Участок имеет помещения для хранения и выдачи инструментов и для
его ремонта, централизованной заточки. Первое помещение оборудуется
полочно-клеточными стеллажами, шкафами, столом и пирамидами для
инструментов
В помещении для ремонта размещены станки: токарно-винторезный,
вертикально-сверлильный, универсально-заточной с диаметром круга 160175 мм, точильный двусторонний на два круга диаметром по 300 мм,
испытательный стенд для наждачных кругов, а также слесарные верстаки и
столы для приспособлений.
Площадь инструментального отделения определяется в зависимости
от размеров оборудования и равна 126 м2.
1.4.4.8 Обменная кладовая
Обменная кладовая предназначена для учета и обмена неисправных
деталей, а также для хранения оборотного запаса материала, узлов и деталей.
Кладовая находится вблизи ремонтных помещений сборочного
участка.
Пополнение кладовой запасными частями и материалами
производится из материально-технического отдела дороги. Выдача
материалов, отремонтированных деталей и запасных частей из кладовой
производится по письменным требованиям цеховых мастеров.
31
В кладовой устанавливаются стеллажи для исправных и неисправных
деталей, весы, шкафы и т.д. Кладовую обслуживает один раздатчик
материалов.
1.4.4.9 Компрессорная станция
Компрессорная станция предназначена для снабжения сжатым
воздухом автоконтрольного пункта, обслуживания пневматических тормозов
на ПТО, а также для обеспечения пневматического привода инструмента и
приспособлений, применяемых при ремонте вагонов.
Компрессорная станция должна иметь не менее двух компрессоров с
электродвигателями и контрольными устройствами, работающими в
автоматическом режиме.
Забор воздуха осуществляется снаружи здания, с теневой его стороны.
Для очистки воздуха перед компрессорами устанавливаются специальные
фильтры. Воздухосборники размещают равномерно по воздухопроводу и
устанавливают у здания компрессорной, в парке станции и в вагонном депо.
Производительность компрессоров составляет 125 кВт на все депо.
1.4.4.10 Котельная
Котельная предназначена для снабжения депо тепловой энергией.
Тепловая энергия в вагонных депо используется для отопления зданий депо,
горячего водоснабжения (душевые, сушилки для одежды, столовая,
прачечная и т.д.), на технологические цели (моечные машины, сушильные и
обмывочные камеры для вагонов и др.). В котельной имеются три паровых
котла, емкость для запаса воды, четыре центробежных насоса, слесарный
верстак и стеллаж. Котлы имеют давление пара. 1.4 МПа, топливом является
мазут.
1.4.4.11 Трансформаторная подстанция
Снабжение вагонных депо электроэнергией осуществляется от сети
высокого напряжения городских энергосистем. Электроэнергия от внешних
сетей поступает в распределительное устройство трансформаторной
подстанции вагонного депо. Здесь напряжение понижается и на
распределительный щит главного корпуса депо подается трехфазный
переменный ток напряжением 380220 В.
Годовой расход электроэнергии в депо складывается из расхода
силовой электроэнергии на ремонт вагонов и осветительной электроэнергии
на освещение территории депо и всех зданий и помещений депо.
1.4.3. 12 Сеть водоснабжения и канализации
32
Питьевую и техническую воду вагонные депо получают от
водопроводных систем железнодорожных станций, предусматривающих две
раздельные системы сетей производственного и хозяйственно-питьевого
водоснабжения. Для сокращения расхода воды на производственные нужды
предусматривают оборотное водоснабжение. Для очистки воды перед
сбросом ее в городскую канализацию в депо предусмотрены очистные
сооружения.
1.4.4.13 Служебно-бытовые помещения
К служебно-бытовым помещениям относятся: гардеробы, душевые,
туалеты, контора, здравпункт, и т.п. Административное здание, гардеробы,
душевые размещены совместно с главным корпусом депо.
2 Особенности конструкции, изготовления, эксплуатации литых
деталей грузового вагона.
2.1 Повышение достоверности определения остаточного ресурса и
надежность результатов диагностики литых деталей грузовых вагонов
Одной из важнейших операций технического контроля является
неразрушающий контроль (НК), который в обязательном порядке и в 100%
объеме проводится для наиболее ответственных с точки зрения безопасности
и надежности железнодорожного транспорта деталей вагонов.
Неразрушающий контроль (НК) — контроль надежности и основных
рабочих свойств и параметров объекта или отдельных его элементов или
узлов, не требующий выведение объекта из работы либо его демонтажа.
Неразрушающий
контроль
называется
оценкой
надёжности
неразрушающими методами или проверкой без разрушения изделия. НК
особенно важен при создании и эксплуатации жизненно важных изделий,
компонентов и конструкций. [8]
Обеспечение безопасной эксплуатации транспортных средств и
технических объектов стратегического назначения - основная цель НК и ТД.
На сети железных дорог России в последние годы сложилось критическое
положение с литыми элементами тележек грузовых вагонов, вызванное
острой нехваткой новых деталей. Для разрешения проблемы Департамент
вагонного хозяйства ОАО «РЖД» принял решение о продлении срока
службы по результатам индивидуальных испытаний каждой детали с
истекшим сроком эксплуатации. [9,10]
В традиционно применяемых методах дефектоскопии для анализа ж. д.
транспорта, таких как ультразвуковой, магнитный и вихретоковый, главным
33
браковочным критерием является амплитудный признак, связанный
корреляционной зависимостью с размером дефекта. Однако указанная
характеристика не позволяет оценить динамику развития дефекта и степень
его опасности. Получить какие-либо дополнительные критерии браковки по
влиянию дефекта на эксплуатационные свойства в рамках применяемых
методов НК не представляется возможным. Следует отметить, что
внеплановое диагностирование литых деталей не гарантирует их
безаварийную работу. Это доказывает отсутствие совершенных методов
неразрушающего контроля, способных выявить скрытые литейные пороки
боковых рам на ранней стадии развития. [6]
Вопросами живучести литых деталей занимается и отраслевая наука. У
учёных есть своё видение этой проблемы. Так, доктор технических наук
Эдуард Оганьян в журнале «Железнодорожный транспорт» отмечал, что
результаты испытаний в испытательном центре ОАО «ВНИКТИ» показали:
коэффициент запаса сопротивления усталости боковой рамы тележки 18-100,
даже без дефектов литья и отклонений от нормативных характеристик
металла, рассчитанный в соответствии с требованиями и с учётом случайного
характера динамического нагружения в эксплуатации, составил 1,35. Но для
надёжного обеспечения заданного срока службы несущие литые детали
тележек грузовых вагонов должны обладать коэффициентом не менее 1,8.
По мнению заведующего отделом Института машиностроения РАН
Николая
Махутова
и
заведующего
отделением
транспортного
материаловедения ВНИИЖТа Алексея Сухова, причиной излома боковых
рам в ряде случаев является увеличение массы поезда, превышающей порой
6 тыс. тонн, а также повышение жёсткости пути из-за замены деревянных
шпал на железобетонные. Кроме того, при расчётах не учитывается
закономерность температурного изменения свойств стали. Между тем при
понижении температуры хрупкость металла возрастает.
По мнению ряда специалистов, дабы исключить случаи излома боковых
рам, необходимо перейти на новую технологию выплавки стали для них и
надрессорных балок с применением дуговых электропечей вместо
мартеновских и разработать новый стандарт, в котором устранить
противоречия между нормативными документами по сертификации и
стандартами на литые детали тележек (ОСТ 32.183-2001, ТТ ЦВ-32-695-2006
и НБ ЖТ ТМ 02-98). Кроме того, при изготовлении на заводах следует
применять новый критерий подхода для оценки надёжности боковой рамы –
«усталостная прочность». [9,10,11]
Необходимо обязать заводы-изготовители применять при выходном
контроле литых деталей тележек современные виды неразрушающего
контроля, вихревого и ультразвукового контроля с технологией режима
фазированной решётки (разработка компании General Electric, США),
разработать комбинированные методы НК. [11]
34
Ценность комбинированных методов НК состоит в том, что они
позволяют обнаруживать как явные, так и скрытые дефекты в материалах,
предотвращая появление брака в процессе производства, а также установку
бракованных изделий в выпускаемую готовую продукцию.
В зависимости от полноты охвата техническим контролем производимой
продукции устанавливают следующие виды контроля: сплошной,
выборочный, непрерывный, периодический, летучий.
Для изделий ответственного назначения выборочный контроль отдельных
изделий недостаточен, так как не позволяет полностью оценить качество
продукции. Достаточно надежный результат дает только полный (100%-ный)
контроль с применением современных методов неразрушающего контроля
(НК). Использование НК позволяет повысить надежность и качество
продукции, предотвращает аварии сложных агрегатов, обеспечивает
значительный экономический эффект.
На сети железных дорог сложилась крайне неудовлетворительная
ситуация с участившимися случаями сходов вагонов в организованных
поездах. Проблема заключается в том, что при оценке качества допускаемых
в эксплуатацию объектов железнодорожного транспорта пропускают детали
и узлы ненадлежащего качества, что угрожает безопасности движения.
Трещины в литых деталях относятся к наиболее опасным дефектам, так
как детали, имеющие эти дефекты, независимо от размера и положения
трещин не имеют определенного остаточного ресурса. Излом детали может
произойти в любой момент времени, а выявление трещин в условиях
эксплуатации (при помощи визуального осмотра) затруднено.
По состоянию на январь 2015 года допущено 5 случаев обрывов
автосцепок (тягового хомута) и 9 случаев сходов железнодорожного
подвижного состава в организованных поездах, 8 из которых в результате
излома боковых рам тележек. К крушению грузовых поездов привели 2 из 9
сходов, одно из которых закончилось трагической гибелью локомотивной
бригады ОАО 'РЖД'[12].
Тяговый хомут и боковая рама относятся к разряду наиболее нагруженных
и ответственных деталей железнодорожных вагонов. Литые заготовки
обсуждаемых деталей изготавливаются из стали 20ГЛ.
Данная марка является литейной хладостойкой сталью, которая
используется для изготовления деталей, работающих в условиях низких
температур (до -60 ◦С) [2], прежде всего – в составе транспортных средств
северного
исполнения.
Такие
отливки
классифицируются
как
крупногабаритные тонкостенные стальные отливки , их качество оказывается
важным условием обеспечения долговечности и надежности работы
вагонных деталей в нагруженных состояниях [3].
Химический состав (табл. 2.1) определяют от каждой плавки на пробах,
отбираемых по ГОСТ 7565-81. Допускается определять химический состав на
35
стружке, взятой из пробных брусков для механических испытаний или из
деталей. Результаты распространяются на все детали данной плавки.
Таблица 2.1 – Химический состав в % материала 20ГЛ
C
Si
Mn
S
0.15 - 0.25
0.2 - 0.4
1.2 - 1.6
до 0.04
P
до 0.04
Механические свойства деталей автосцепного устройства (табл. 2.2)
определяют от каждой плавки на образцах, вырезанных из пробных брусков
по ГОСТ 977-88. Допускается определять механические свойства на
образцах, вырезанных из деталей. Результаты проверки распространяются на
все детали данной плавки, прошедшие термическую обработку по одному
режиму.
Таблица 2.2 – Механические свойства при T = 20 °C материала 20ГЛ
Сортамент Размер σв
σT
δ5 ψ
KCU
Термообработка
2
мм
МПа МПа % %
МДж/м
550
280
18
25
0,25
Закалка 880-900 °C,
Отпуск 600-650 °C
Твердость материала 20ГЛ HB = 143-187
Обозначения:
σв – предел кратковременной прочности, [МПа]
σT – предел пропорциональности (предел текучести для остаточной
деформации), [МПа]
δ5 – относительное удлинение при разрыве, [%]
ψ – относительное сужение, [%]
KCU – ударная вязкость, [кДж/м2]
HB – твердость про Бринеллю.
Сдаточными характеристиками механических свойств стали для
деталей первой группы являются предел текучести, относительное удлинение
и ударная вязкость, для деталей второй группы - предел текучести и
относительное удлинение.
2.2 Назначение и устройство автосцепных устройств
Автосцепные устройства (рис.2.1) предназначены для соединения
электровоза с составом поезда или вагонов электропоезда друг с другом,
передачи продольных растягивающих и сжимающих сил, а также для
смягчения действия продольных сил. Важным преимуществом автосцепного
устройства является то, что сцепление подвижного состава происходит
автоматически.
36
Автосцепки могут быть разделены на две большие группы:
механические автосцепки, т, е. обеспечивающие автоматическое сцепление
единиц подвижного состава, и унифицированные автосцепки, которые,
помимо
сцепления,
предусматривают
соединение
межвагонных
коммуникаций, включающих в себя один или два воздухопровода, а при
необходимости и контакты электро- и радиоцепей, а также паропроводы
отопления.
Механические автосцепки применяются для сцепления грузовых и
пассажирских вагонов общего назначения; при этом межвагонные коммуникации
соединяются
вручную.
Унифицированные
автосцепки
устанавливают на сцепиальном подвижном составе: вагонах метрополитенов,
некоторых типах зарубежных электро- и дизель-поездов и др. [7]
Рисунок 2.1 – Автосцепные устройства
Автосцепное устройство подвижного состава железных дорог общего
назначения бывает двух типов: вагонного и паровозного.
Автосцепное устройство вагонного типа устанавливается на грузовых
и пассажирских вагонах, тепловозах, электровозах, вагонах дизель- и
электропоездов и тендерах паровозов, а паровозного — на паровозах,
мотовозах, автодрезинах и некоторых специальных вагонах.
Автосцепные устройства разделяют на жесткие, полужесткие и
нежесткие. Каждое устройство состоит из автосцепки, поглощающего
аппарата и расцепного привода.
В жестком автосцепном устройстве обе автосцепки имеют одну
продольную ось, т е. их взаимные вертикальные перемещения исключаются.
Поэтому жесткие автосцепные устройства применяют в тех случаях, когда
расцепка и сцепка производятся редко. В нежестких автосцепных
устройствах допускаются относительные перемещения двух смежных
37
автосцепок. Такие устройства проще по конструкции, обеспечивают
сцепление единиц подвижного состава при значительной разнице
расположения автосцепных устройств по высоте, но для них характерен
больший износ рабочих поверхностей
Полужестким автосцепным устройством оборудуют пассажирские
рефрижераторные, грузовые восьмиосные и некоторые другие вагоны В этом
случае уменьшается число саморасцепов при прохождении вагонами
сортировочных горок, паромных съездов и переломов вертикального
профиля пути. В таком автосцепном устройстве предусмотрен ограничитель
вертикальных перемещений, который начинает действовать при смещении
продольных осей сцепленных автосцепок в контуре зацепления по вертикали
на на расстояние около 100 мм. Ограничитель не препятствует сцеплению
подвижного состава в момент соударения на прямых участках пути и в
кривых радиусом 135 м при скоростях соударений от 1 до 10 км/ч и
расхождении продольных осей автосцепок по высоте от 0 до 140 мм. [4]
Автосцепка 13 (рис. 2.2) служит для сцепления единиц подвижного
состава, а также передачи тяговых и ударных нагрузок. Поглощающий
аппарат 5 смягчает удары и рывки, предохраняя подвижной состав, грузы и
пассажиров от вредных динамических воздействий. Тяговый хомут 6 через
клин 5 передает поглощающему аппарату тяговое усилие от автосцепки.
Рисунок 2.2 – Автосцепное устройство вагонного типа и его детали
Передний 9 и задний 1 упоры (объединенные упорные угольники),
расположенные между стенками хребтовой балки, передают нагрузку на
раму. На современном подвижном составе передний упор отлит вместе с
ударной розеткой. Тяговые усилия от поглощающего аппарата передаются на
передний упор через упорную плиту 7.
38
Задний упор воспринимает ударные нагрузки непосредственно от
корпуса поглощающего аппарата.
Ударная розетка упора 9 предназначена для усиления концевой балки
рамы вагона или локомотива и восприятия в некоторых случаях части удара
непосредственно от автосцепки наряду с поглощающим аппаратом.
Центрирующий прибор, состоящий из двух маятниковых подвесок 7 и
центрирующей балочки 12, возвращает автосцепку после бокового
отклонения в центральное положение. Расцепной привод служит для
расцепления автосцепок. Он состоит из расцепного рычага 3, цепи 14 и
поддерживающих деталей — кронштейнов фиксирующего 2 и
поддерживающего 10, укрепленных на концевой балке. Поддерживающая
планка 4 удерживает автосцепку в горизонтальном положении и на
определенной высоте, предусмотренной установочным чертежом.
Для обеспечения надежной работы узлов и деталей автосцепного
устройства, а также их взаимозаменяемости основные установочные размеры
должны отвечать ГОСТ 3475—81. Этот стандарт распространяется на
подвижной состав железных дорог (колеи 1520 мм как вновь строящийся, так
и существующий, за исключением специального, например автомотрис, а
также вагонов электропоездов и подвижного состава, имеющего автосцепку
паровозного типа).
В настоящее время новые восьмиосные вагоны выпускаются с
серийной автосцепкой СА-3, при этом на вагоны устанавливают
поглощающие аппараты повышенной эффективности.
Автосцепка СА-3 может быть также установлена и на ранее
выпущенные восьмиосные вагоны взамен автосцепки СА-ЗМ, однако в этом
случае заменяется и тяговый хомут СА-ЗМ на специальный с отверстиями
для клина, обеспечивающими необходимое боковое отклонение автосцепки.
Для обеспечения горизонтального положения автосцепки на опору
центрирующей балочки приваривают подкладку соответствующей толщины.
2.3 Конструкция тягового хомута автосцепки СА-3
Тяговый хомут (рис.2.3) предназначен для передачи растягивающего
усилия поглощающему аппарату.
39
1 – тяговый хомут; 2 – плита; 3 – эластомерный поглощающий аппарат; 4 –
плита упорная; 5 – тяговый хомут; 6 – расцепной рычаг; 7 – автосцепка СА-3
Рисунок 2.3 – Тяговый хомут автосцепки СА-3
2.4 Технические условия на изготовление тягового хомута
Корпус автосцепки, детали механизма сцепления и детали, передающие
нагрузку на раму подвижного состава, за исключением клина тягового
хомута, упорной плиты и маятниковых подвесок, изготавливаются отливкой
из легированной стали по ГОСТ 22703-91, В соответствии с этим стандартом
литые детали разделяются на две группы. К деталям первой группы
относятся корпус автосцепки и тяговый хомут, ко второй - передний и задний
упоры, замкодержатель, подъемник замка, валик подъемника, центрирующая
балочка, кронштейны. Детали как первой, так и второй группы должны
изготавливаться из мартеновской стали или из стали, выплавляемой в
электрических печах. Содержание углерода в стали должно быть не более
0,25 %, серы и фосфора не более 0,04 %. Содержание других элементов
должно быть установлено по нормативно-технической документации на
детали. Детали необходимо подвергать термообработке согласно
нормативно-технической документации.
Для проверки соответствия деталей автосцепного устройства
требованиям стандарта предприятия-изготовители проводят приемосдаточные, периодические и типовые испытания.
Отливки предъявляют к приемке партиями. Партия состоит из деталей
одного наименования, прошедших термическую обработку по одному
режиму, регистрируемому автоматическими приборами и оформленными
одним документом.
При приемо-сдаточных испытаниях контролируются внешний вид и
основные размеры отливок, химический состав и механические свойства
стали, а также для деталей первой группы вид излома и микроструктура
стали, которая должна быть мелкозернистой и соответствовать
утвержденным образцам.
При периодических и типовых испытаниях проверяют нагрузку
текучести корпусов автосцепки, массу и размеры деталей, указанные на
чертежах, размеры внутренних дефектов в корпусе автосцепки и тяговом
хомуте. При типовых испытаниях контролируют также показатели
надежности корпуса автосцепки и тягового хомута.
Все отливки деталей автосцепного устройства должны быть
тщательно очищены от пригара и окалины. Только в труднодоступных
местах для очистки допускается наличие пригара и окалины, не влияющих на
качество сборки автосцепного устройства.
40
Литейные дефекты на поверхностях допускается исправлять заваркой
после предварительной вырубки или очистки до чистого металла. Исправлять
заваркой допускается не более 15 % площади поперечного сечения детали.
Общая масса наплавленного металла для деталей массой более 50 кг не
должна превышать 1,5 % массы детали, а менее 50 кг - 3 %. Заваривать
литейные дефекты необходимо до термической обработки. Не допускается
исправлять заваркой поперечные трещины, расположенные на тяговых
полосах тягового хомута, трещины на перемычках хвостовика и в месте
перехода хвостовика в голову корпуса автосцепки (в зоне упора и кармана
для замка).
Не указанные на чертежах предельные отклонения размеров у литых
деталей не должны превышать значений, установленных для 11-го класса
точности (ГОСТ 26645-85). Местное уменьшение размеров толщин
необрабатываемых стенок и ребер отливок допускается до 15% наименьшей
толщины, а местное увеличение этих же ребер и стенок - до 25 %
наибольшей толщины в соответствии с установленным стандартом.
Готовые детали автосцепного устройства должны быть приняты
отделом технического контроля (ОТК) завода-изготовителя до их окраски.
2.5 Назначение и устройство боковой рамы и надрессорной балки.
Боковая рама – один из элементов каркаса тележки вагона (рис.2.4).
Она предназначена для передачи и распределения нагрузки на ось
посредством буксового узла. Боковая рама объединяет в систему колесные
пары, буксовые узлы, рессорное подвешивание, надрессорную балку и
навесное тормозное оборудование. Боковая рама тележки выполнена в виде
стальной отливки, в средней части которой расположен проём для
рессорного комплекта, а по концам — проемы для букс. В верхней части
буксовых проемов имеются кольцевые приливы, которыми боковые рамы
опираются на буксы, а по бокам — буксовые челюсти. Сечения наклонных
элементов (поясов) и вертикальных стержней (колонок) боковой рамы имеют
корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок.
Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое
сечение. Балки с таким профилем хорошо сопротивляются изгибу и
кручению. По бокам среднего проема в верхней части рамы расположены
направляющие для ограничения поперечного перемещения фрикционных
клиньев, а внизу имеется опорная поверхность для установки рессорного
комплекта. С внутренней стороны к этой поверхности примыкают полки,
являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва
подвесок, которыми триангели подвешены к кронштейнам боковой рамы. В
местах расположения клиньев к колонкам рамы приклепаны фрикционные
41
планки. На наклонном поясе отливают пять цилиндрических выступов
(шишек), часть которых срубается в соответствии с фактическим
расстоянием между наружными челюстями буксовых проемов. Подбор
боковых рам при сборке тележек производят по числу оставленных шишек,
что гарантирует соблюдение необходимых допусков для обеспечения
параллельности осей колесных пар.
Рисунок 2.4- Боковая рама
Надрессорная балка тележки сварная коробчатого сечения из стали
марки Ст3 (рис. 2.5). Верхний лист балки состоит из трех частей. Концевые
части верхнего и нижнего листов уширены, создавая хорошую опору на
пружины, и имеют отверстия 8 для предохранительных болтов центрального
подвешивания. Посередине балки размещен подпятник 5, место для
подпятника усилено ребрами 6 и планкой 7. К балке приварены коробки
опорных (горизонтальных) скользунов 4, а также вертикальные скользуны 3,
соприкасающиеся со скользунами на средних поперечных балках рамы
тележки. К надрессорной балке приварены кронштейны 2 для направляющих
поводков и кронштейны для крепления гасителей колебаний. Надрессорная
балка воспринимает нагрузку от кузова через горизонтальные скользуны 4;
между пятником и подпятником балки имеется зазор 9 мм. [4]
42
Рисунок 2.5- Надрессорная балка.
Надрессорная балка тележки отлита заодно с подпятником, опорами
для размещения скользунов, гнездами для фрикционных клиньев и приливом
для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза.
Балка выполнена по форме бруса равного сопротивления изгибу в
соответствии с эпюрой изгибающих моментов и имеет коробчатое замкнутое
сечение.
2.6. Метод выявления дефектов в литых деталях тележек грузовых
вагонов.
Метод выявления дефектов в литых деталях тележек грузовых вагонов
на пункте технического обслуживания заключается в следующем. При
производстве технического обслуживания грузовых вагонов на пункте
технического обслуживания осмотрщик-ремонтник вагонов, производивший
осмотр вагонов на наличие неисправностей и выявления дефектных литых
деталей (боковой рамы и надрессорной балки) в первую очередь должен
обращать внимание на:
 состояние колесной пары — наличие неисправностей (ползунов,
выщербин, навара)
 состояние фрикционных клиньев — завышение фрикционных клиньев
относительно
опорной
поверхности
надрессорной
балки,
свидетельствует о неравномерном распределении нагрузок.
Неисправности ходовых частей грузового вагона (состояние надбуксовой
пластины, наличие или отсутствие коробки скользуна, изломы пружин и
другие) указывают на то, что вагон работал неправильно, нагрузки на
ходовые части вагона были увеличены, а это — повышенные динамические
43
удары; неравномерные нагрузки (т. е. боковая рама и надрессорная рама
тележки грузового вагона испытывали большие нагрузки и в процессе
эксплуатации могли возникнуть дефекты, угрожающие безопасности
движения) (рис. 2.6).
Рисунок 2.6 - Комплект в сборе.
Осмотрщик-ремонтник вагонов так же руководствуется последними
событиями, происшедшими на сети железных дорог (телеграммы, указания),
в которых представляется вся информация о допущенных изломах боковых
рам и надрессорных балок тележек грузовых вагонов. В первую очередь
смотрщик обращает внимание
на
клейма
заводов-изготовителей,
допустивших наибольшее количество дефектов при изготовлении литья,
повлекших за собой излом литых деталей (рис. 2.7).
Рисунок 2.7 - Клейма заводов-изготовителей, допустивших дефекты при
изготовлении литья.
Таким боковым рамам необходимо производить более тщательный
осмотр, обращая внимание на внешние признак неисправностей.
В боковых ромах трещины наиболее часто образуются в зоне надбуксового
проема и его наружных углах. Появлению трещин в этой зоне способствует
изгиб боковой рамы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Наиболее
44
реже трещины образуются в зонах внутреннего угла буксового проема,
наклонного пояса и технологического окна (рис. 2.8).
Рисунок 2.8 - Трещины в зонах внутреннего угла буксового проема.
Однако трещины в этих зонах значительно чаще приводят к разрушению
боковой рамы на ходу поезда. Поэтому при осмотре таким зонам уделяется
особое внимание.
Осмотр тележки начинается с наружной стороны в следующей
последовательности:
 буксовый проем и опорная поверхность буксового узла;
 места переходов радиусов R55 поперек всей боковой рамы;
 место перехода R55 с внутренней стороны боковины (используя
зеркало);
 технологическое отверстие и видимая часть опорной поверхности
внутренней стороны боковой рамы;
 технологический проем под рессорный
комплект (обращая
внимание на углы сочленения горизонтальных и вертикальных
поясов).
Признаками появления трещин является скопление валика пыли летом и инея
зимой. В месте образования свежей трещины всегда тень, что хорошо видно
при освещении места осмотра фонарем в темное время суток.
Зоны, в которы наиболее часто выявляются неисправности боковой рамы и
надрессорной балки, представлены на рисунках 2.9 и 2.10.
45
Рисунок 2.9. Боковая рама, зоны возможного возникновения дефектов
Рисунок 2.10 - Надрессорная балка, зоны возможного возникновения
дефектов
Обозначены следующие места появления трещин:
1 – наружный угол буксового проема;
2 – внутренний угол буксового проема;
3 – нижний угол рессорного проема;
4 – верхний угол рессорного проема;
5 – надбуксовый проем;
6 – технологическое окно;
7 – наклонный пояс;
8, 9 и 10 – остальные зоны.
По данным исследований наименее надежной зоной боковой рамы
является зона буксового проема, на долю которой приходилось до 94,9% всех
трещин в 2012 году и до 92,3% в 2012 году. В то же время было
зафиксировано 58,7% от общего количества трещин, что существенно ниже,
чем было в 2007 году. Очевидно, что это обусловлено изменением
конструкции надбуксового проема и хорошо коррелирует с результатами
тензометрических испытаний, которые показали, что при переходе на
коробчатое сечение надбуксового проема, напряжения в надбуксовой зоне
снизились на 20–25 % [13]. Снижение доли трещин по надбуксовой зоне, как
видно, привело к перераспределению долей трещин по другим зонам боковой
рамы. Порядка 63% всех отказов приходится на возникшие в эксплуатации
усталостные трещины. Кроме того, появление усталостных трещин является
наиболее опасным, так как они могут возникать в зонах недоступных для
визуального контроля и их выявление представляет определенные
технические затруднения [14].
Ниже приводятся данные статистики по усталостным трещинам.
2016 г. – 5 случаев.
46
 ПАО «Кременчугский сталелитейный завод» 2013 г.
 ПАО «Кременчугский сталелитейный завод» 2010 г.
 ПАО «Кременчугский сталелитейный завод» 2011 г.
 ОАО «НПК «Уралвагонзавод» 2008 г.
 ООО «Промтрактор-Промлит» 2007 г.
Итого в 2001-2016 гг. - 170 изломов боковых рам, из них 20 крушений
и 2 аварии. [15].
Основополагающим отличием старой и новой технологий литья
боковых рам является конструкция консольной части (буксового проема),
сечение которой ранее выполнялась в виде двутавра (рис. 2.11а), а сейчас – в
виде коробки (рис. 2.11б). По мнению конструкторов, двутавровая форма
сечения рамы имеет недостатки, возникающие в процессе эксплуатации. В
частности, такая форма сечения не обеспечивает необходимую жесткость
рамы в зоне буксовых проемов при вхождении тележки в кривую, как и вся
конструкция в целом, плохо работающая на кручение. [16,17].
Однако, помимо функции удерживания в буксовом проеме колесной
пары под разными сочетаниями эксплуатационных нагрузок, двутавровое
сечение консольной части боковой рамы выполняло роль упругодеформирующегося гасителя крутящих моментов, возникающих при
критических забеганиях боковых рам друг относительно друга и
соответствующих угловых перемещениях колесных пар в буксовом проеме.
Рисунок 2. 11 - Конструкция боковой рамы:
а- с двутавровым сечением; б - с коробчатым сечением
Иными словами, двутавровая конструкция была менее жесткой в
горизонтальной плоскости и имела малонагруженное место – челюсть
буксового
проема
двутаврового
сечения,
которое
оказывало
47
компенсирующее действие избегающих моментов колесных пар, и при
нештатных режимах работы были видны все дефекты работы боковой рамы.
Борьбой с трещинами в указанных зонах была продиктована логика
перехода на коробчатое сечение. Характерно, что за всю предшествующую
историю изломов в зоне R55 боковой рамы двутавровой конструкции было
мало. С отказом от двутавра вся консольная часть боковой рамы стала
существенно более жесткой и практически равнопрочной, а зоны, способной,
упруго деформируясь, гасить действие изгибающих и крутящих моментов, не
стало. Вся непогашенная энергия данных воздействий через жесткую в
горизонтальной плоскости коробку стала передаваться в основание
консольной части боковой рамы – R55.
Современный подход к моделированию и проведению испытаний
позволил выявить силы и реакции, которые пагубно воздействуют на
конструкцию: стало явным расхождение расчетных нормативных
показателей и данных, полученных в реальных условиях эксплуатации (рис.
2.12). Методика исследований и результаты стали интеллектуальной
собственностью НП «ОПЖТ». В результате исследований установлено, что
превышение допустимых сил по некоторым показателям составило более чем
в 3 раза, также был исследован новый показатель – это воздействие боковых
сил на литую раму, который ранее не учитывался, и конструкция по этому
параметру испытаний не проходила. [16].
Рисунок 2.12 – Схема значения силовых факторов расчетных
нормативных показателей и данных, полученных в реальных условиях
эксплуатации.
Совершенно очевидно, что комплекс мер, предпринимаемых ОАО
«РЖД» для исправления ситуации, в первую очередь, по повышению
качества вагонного литья, дает ограниченный эффект. На сегодняшний день
боковые рамы, выпускающиеся в Российской Федерации, по словам
48
заведующего отделом прочности ОАО «ВНИКТИ» Э. С. Оганьяна, имеют
коэффициент запаса 1,1-1,3, в то время как в США коэффициент запаса при
проектировке грузовых тележек достигает 2,1-2,3 и стремится к 3, что
подтвердил вице-президент по промышленным связям «Амстед Рейл» Амин
Патрик Терренс. Стоит отметить, что срок службы боковых рам в США
составляет 50 лет, и случаи выхода из строя происходят 1-2 раза в год. Для
России период работы рам составляет 32 года, однако «по факту»
наблюдается несоответствие заявленным данным, и количество изломов дает
неутешительную статистику. Для сравнения: за 2011 год в США
зарегистрированно 2,03 схода с рельсов и 2,79 аварии на 1 млн поездо-миль
[16].
3. Анализ возможных дефектов
3.1 Классификация дефектов
Дефект - отклонение от предусмотренных техническими условиями
качества готового металлоизделия или полупродукта, частично или
полностью нарушающий совокупность свойств изделия данного вида
(химический состав, структура, сплошность.), которыми определяется его
потребительская ценность.
К
дефектам
производственного характера
можно отнести
конструктивные дефекты, вносимые в изделие на стадии его проектирования,
и технологические дефекты, вносимые на стадиях технологического цикла
продукции. [18].
Конструктивные дефекты обусловлены неоптимальным выбором
структуры изделия, ошибками в выборе конструктивных форм и размеров
деталей, ошибками в выборе материалов деталей и подборе комплектующих
элементов, заданием ошибочных требований к качеству изготовления узлов и
деталей, неполным или некачественным проведением всех расчетов,
необходимых для определения требований к конструктивным единицам
изделия с учетом действующих нагрузок и подтверждения надежности
изделия.
Технологические дефекты формируются в процессе изготовления
деталей, сборки конструктивных единиц, сборки и отладки станка или всей
автоматической линии. К технологическим можно отнести дефекты,
обусловленные несоответствием используемого сырья требованиям
технологической документации, нарушением технологии производства
продукции, неквалифицированными действиями персонала. По характеру
проявления технологические дефекты можно разделить на механические
дефекты, несоответствия геометрической формы и шероховатости,
несоответствия свойств материалов, несоответствия электрических,
магнитных, пневматических и оптических характеристик.
49
Дефекты эксплуатационного характера обусловлены нарушением
правил эксплуатации изделия, условий хранения и транспортировки,
интенсивным использованием изделия, естественным износом. К данным
дефектам относятся механические повреждения в виде трещин, сколов,
царапин, пластических деформаций и разрыва материала, коррозия,
оплавление, окалины и т.д. Дефекты из-за нарушения правил эксплуатации
изделия возникают из-за его использования не по функциональному
назначению, нарушения процедур предварительной подготовки или работы
промышленного
оборудования,
использования
несоответствующих
вспомогательных инструментов, оснастки и расходных материалов,
интенсивном использовании оборудования при превышении его допустимой
календарной производительности, несоблюдения условий внешней среды
при функционировании оборудования, воздействия агрессивных сред.
Дефекты вследствие естественного износа могут проявляться в виде износа
основных деталей в результате трения, коробления ответственных деталей
из-за перераспределения внутренних напряжений в процессе эксплуатации,
коррозии, старения пластмасс, резины, рабочей жидкости, смазочных масел,
электронной аппаратуры и др. Дефекты вследствие естественного износа
возникают в результате медленно протекающих процессов, которые
приводят к прогрессивному ухудшению технических характеристик изделий
производственно-технического назначения, называемому физическим
старением.
По уровню значимости дефекты подразделяются на малозначительные,
значительные и критические.
Малозначительным
дефектом
называется
дефект,
который
существенно не влияет на использование продукции по назначению и ее
долговечность. В результате малозначительного дефекта изделие теряет
некоторую рыночную привлекательность, но сохраняет все исходные
технические характеристики.
Значительным дефектом называется дефект, который существенно
влияет на использование продукции по назначению и (или) на ее
долговечность, но не является критическим.
Критическим дефектом называется дефект, при наличии которого
использование продукции по назначению практически невозможно или
недопустимо.
По уровню степени выявления дефекты подразделяются на скрытые и
явные.
Явным дефектом называется дефект, для выявления которого в
нормативной документации, обязательной для данного вида контроля,
предусмотрены соответствующие правила, методы и средства.
50
Скрытым дефектом называется дефект, для выявления которого в
нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, не
предусмотрены соответствующие правила, методы и средства.
Таким образом, критерием для дифференциации дефекта по данной
классификации является наличие формализованных нормированных
процедур выявления данного дефекта.
По уровню экономической целесообразности дефекты подразделяются
на устранимые и неустранимые.
Устранимым дефектом называется дефект, устранение которого
технически возможно и экономически целесообразно.
Неустранимым дефектом называется дефект, устранение которого
технически невозможно или экономически нецелесообразно.
3.2 Дефекты литья.
Литейные дефекты – отдельные несоответствия отливок установленным
требованиям.
В соответствии с принятой классификацией регламентируются следующие
группы дефектов отливок [19] :
 несоответствие по геометрии;
 дефекты поверхности;
 несплошности в теле отливки;
 включения;
 несоответствие по структуре.
Наиболее частым видом литейного брака являются всевозможные
раковины. Они выявляются большей частью только в процессе механической
обработки отливок.
Газовые раковины — это сферические или округленные пустоты с
гладкой блестящей (у закрытых) или окисленной (у открытых)
поверхностью, расположенные снаружи отливки или внутри ее.
Газовые раковины, образовавшиеся за счет плохого качества металла,
чаще всего имеют малые размеры и разбросаны по всей массе отливки.
Газовые раковины, образовавшиеся за счет дефектов форм и неправильной
технологии заливки, концентрируются чаще всего на отдельных
определенных участках формы и находятся на небольшой глубине от
поверхности или стержня.
Усадочная раковина – это дефект отливки в виде открытой или
закрытой полости с грубой шероховатой иногда окисленной поверхностью,
образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла. Такой
дефект, как усадочная раковина образуется обычно в тепловых узлах
51
отливки. Причиной возникновения усадочной раковины является
затруднённое, недостаточное питание отливки. [18]
Шлаковые раковины имеют неправильную форму и шероховатую
поверхность. Полость раковины бывает заполнена шлаком полностью или
частично. Размеры, количество и расположение шлаковых раковин
разнообразны и зависят от причин, вызвавших их образование. Основной
причиной образования шлаковых раковин является попадание шлака в форму
вместе с металлом при заливке.
Другим видом брака является пригар. Отличительные признаки.
Поверхность отливки бывает покрыта ошлакованной, оплавленной
формовочной землей (химический пригар) и неошлакованной облицовочной
землей с металлом, прониквшим в ее поры (механический пригар).
Причины образования-низкая огнеупорность формовочной смеси
создает условия для химического пригорания ее к отливке с образованием
легкоплавких соединений с окислами железа, марганца и др. легкоплавкие
соединения проникают в глубь формовочной земли вследствие
капиллярности. Основными причинами механического пригара являются
большая пористость облицовочной земли, вследствие которой в землю
проникает жидкий металл, высокая температура металла при заливке формы
и давление металла (напор) при заливке высоких отливок.
Трещины горячие (кристаллизационные) - извилистые, окисленные
разрывы металла, более широкие у поверхности и сужающиеся вглубь,
образовавшиеся в период кристаллизации металла вследствие действия
растягивающих напряжений, превышающих прочность наружных слоев
слитка.
Горячие трещины от внутренних напряжений образуются в то время,
когда металл еще не остыл, за счет его повышенной усадки. Холодные
трещины представляют собой разрыв металла в конце остывания за счет
проявления внутренних напряжений, обусловленных усадкой. У горячих
трещин, проявляющихся при высоких температурах, поверхность излома
всегда бывает окислена, а у холодных — чистая поверхность или иногда
покрыта легкими цветами побежалости. [18] :
Дефекты в размерах и очертаниях отливок получаются вследствие
перекоса форм и смещения стержней, раздутия форм при слабой набивке в
опоках и ряда причин, связанных с дефектами опок и моделей и с плохим
качеством работы при изготовлении форм.
Ликвация – это дефект отливки в виде местных скоплений
химических элементов или соединений в теле отливки, возникших в
результате избирательной кристаллизации при затвердевании. Ликвация
возникает в результате избирательной кристаллизации металла отливки при
затвердевании.
52
Ликвационный квадрат - дефект, выявляющийся в поперечных
макрошлифах деформированного металла; представляет собой структурную
неоднородность в виде различно травящихся зон, контуры которых
повторяют форму слитка. Причина образования ликвационного квадрата зональная ликвация в сочетании с дендритной. Примеси (фосфор, кислород,
сера и др.) оттесняются к концу зоны столбчатых кристаллов, обогащая слой
жидкого металла, расположенный за этой зоной.
Встречаются такие дефекты, как флокены. Они представляют собой
тонкие разрывы металла округлой или овальной формы, образующиеся
вследствие структурных напряжений в металле, насыщенном водородом;
располагаются в средней зоне слитков, поковок или прутков. Обычно
образуются в деформированном металле. В литом металле встречаются
редко, преимущественно в конструкционных сталях с высоким содержанием
легирующих элементов.
В деформированном металле флокены выявляются на макрошлифах, в
изломах и при ультразвуковом контроле проката и поковок.
Плены - пленки на поверхности или внутри «отливки, состоящие из
окислов, часто с включением формовочного материала. Плены в отливках
возникают в результате того, что при заполнении формы составляющие
расплава вступают в химическую реакцию с атмосферой и материалом
формы, а из продуктов реакции на поверхности расплава образуется
тугоплавкая и плотная пленка. При механическом разрушении этой пленки в
процессе заливки отдельные куски ее оседают в различных местах формы.
3.3 Дефекты тяговых хомутов при эксплуатации
Характерные повреждения тягового хомута представлены на рисунке 3.1.
Трещины 1 в ушках для болтов, поддерживающих клин, образуются изза передачи клином вертикальных составляющих продольных сил,
передаваемых автосцепкой при отклонениях ее хвостовика от своего
центрального положения. Кроме того, эти трещины могут образовываться изза небрежного отношения к хомуту, особенно, в процессе транспортировки.
53
Рисунок 3.1 – Износы и повреждения на тяговом хомуте
Трещины 2 в углах соединительных планок, не выходящие на тяговую
полосу и трещины 3 в соединительных планках, представляют не слишком
большую угрозу для снижения прочности хомута и поэтому разрешается их
заварка без каких-либо ограничений, если они не выходят на тяговую полосу.
Износы 4 поверхности потолка проема для прохождения хвостовика
автосцепки образуются от взаимодействия с хвостовиком, особенно, если
хвостовик отклонен от горизонтального положения при прохождении
неровностей в вертикальной плоскости (горбы сортировочных горок, горный
профиль и др.). Этот износ восстанавливается без ограничений.
Износ задней опорной поверхности 5 образуется от взаимодействия с
задней опорной поверхностью поглощающего аппарата и восстанавливается
без ограничений.
Трещины 6 задней опорной части хомута образуются также от
взаимодействия с поглощающим аппаратом. Трещины 6, не выходящие на
тяговую полосу, разрешается устранять, а если выходят на тяговую полосу,
то являются дефектом неустранимым (заварка таких трещин не обеспечивает
требуемой прочности).
Износы выработанных мест 7 на тяговых полосах образуются в
результате перемещений по поддерживающей планке. Эти износы
разрешается устранять, если толщина тяговой полосы в месте износа не
54
менее 20 мм, а ширина не менее 95 мм для тяговых хомутов автосцепки СА3, трещины 5 на тяговых полосах не восстанавливаются.
Трещины 8 на тяговых полосах образуются в результате
взаимодействия с поддерживающей планкой и передачи продольных тяговых
усилий.
Износы 9 перемычки отверстия для клина образуются за счет износа и
смятия металла в этой зоне от взаимодействия с клином. Эта перемычка
восстанавливается, если толщина изношенной перемычки не менее 45 мм.
Износ боковой поверхности 10 задней опорной части и износ стенок
отверстия для клина 11 – восстанавливаются, т.к. не представляют особой
угрозы.
Трещины в зоне сопряжения отверстия для клина и тяговой полосы 12,
трещины в зоне перехода ушка к тяговой полосе 13 – восстанавливаются,
если не переходят на тяговую полосу.
4. Типовые методики неразрушающего контроля тягового хомута.
4.1 Типовая методика магнитопорошкового контроля тягового хомута.
Зоны контроля тягового хомута при магнитопорошковом контроле
согласно РД 32.159-2000 [20]:
– тяговые полосы;
– соединительные планки;
– зоны перехода от соединительных планок к тяговым полосам;
– зоны перехода от задней опорной части к тяговым полосам;
– зона перехода от ушек для болтов к тяговой полосе;
– зоны перехода от приливов отверстия для клина к тяговым полосам.
Способ контроля: СПП.
Напряженность магнитного поля на поверхности детали не менее
20А/см.
Средства контроля: МД-12ПС, магнитный индикатор ПЖВ5-160.
Технологическая оснастка рабочего места: кантователь для
закрепления тягового хомута, кронштейн для подвешивания и перемещения
соленоида вдоль тяговых полос.
Операции контроля:
а) установить намагничивающее устройство (НУ) над одной из
тяговых полос и сдвинуть к соединительной планке (рисунок 4.1);
55
1 – дефектоскоп МД-12ПС; 2 – тяговый хомут
Рисунок 4.1 – Магнитопорошковый контроль тягового хомута
б) включить НУ;
в) нанести магнитный порошок на тяговую полосу в пределах зоны
достаточного намагничивания (ДН) с обеих сторон от НУ. При этом
необходимо следить, чтобы порошок попадал и на поверхность
соединительной планки;
г) осмотреть тяговую полосу и соединительную полосу в пределах
зоны ДН с обеих сторон от НУ, выключить НУ;
д) медленно переместить НУ вдоль тяговой полосы к задней опорной
части хомута;
е) осмотреть тяговую полосу и заднюю опорную часть хомута;
ж) установить НУ над другой тяговой полосой и провести контроль по
п.п. б)–е).
з) перевернуть тяговый хомут и провести контроль по п.п. а)–ж).
Дефектоскоп МД-12ПС (рисунок 4.2) предназначен для контроля
деталей длиной более 600 мм, диаметром или максимальным размером
поперечного сечения не менее 100 мм. НУ дефектоскопа МД-12ПС
выполнено в виде соленоида, изогнутого в виде седла (далее – СНУ).
1 – блок питания; 2 – СНУ дефектоскопа МД-12ПС
Рисунок 4.2 – Магнитопорошковый дефектоскоп МД-12ПС
При намагничивании деталей СНУ необходимо учитывать характер
распределения магнитного поля вокруг его проводников, обусловленный
особенностями его конструкции (рисунок 4.3). В центре СНУ между
проводниками магнитное поле имеет большую нормальную составляющую
Hn, а необходимая для выявления дефектов тангенциальная составляющая Ht
практически отсутствует. Поэтому на часть поверхности детали,
находящуюся между проводниками катушки под центральной частью СНУ,
магнитную суспензию не наносят. Контролируют (наносят магнитную
56
суспензию и осматривают) участки детали, находящиеся с двух внешних
сторон от проводников СНУ.
Н – вектор напряженности магнитного поля
Рисунок 4.3 – Силовые линии магнитного поля, создаваемого на
поверхности детали НУ
Для магнитопорошкового контроля тягового хомута применяется
магнитный порошок ПЖВ5-160 (ГОСТ 9849-86):
а) наименование: порошок железный ПЖВ5-160;
б) средний размер магнитных частиц: 160 мкм;
в) цвет: темно-серый;
г) способ нанесения (вид дисперсионной среды): сухой;
д) назначение: контроль деталей со светлой поверхностью и
шероховатостью Rz > 160 мкм.
4.2 Критерии годности тягового хомута автосцепки СА-3
Тяговый хомут считается годным если:
а) толщина перемычки со стороны отверстия для клина не менее 50 мм;
б) нет трещины на тяговых полосах; разрешается вырубать и оставлять
без заварки поверхностные трещины глубиной не более 3 мм с плавным
выводом разделок на литейную поверхность, если они не расположены на
тяговых полосах;
в) износы тяговых полос не более 3 мм, а боковых поверхностей
головной и задней опорной части – не более 5 мм;
г) хомут отвечает требованиям проверки шаблонами 920р-1 и 861р-м.
Перемычку отверстия для клина тягового хомута наплавляют, если ее
толщина менее 50 мм. Наплавку выполняют со стороны отверстия для клина с
таким расчетом, чтобы после обработки толщина перемычки была не менее 58
мм и не более 61 мм. После наплавки и обработки отверстия проверяют
проходным шаблоном 861р-м. Хомут негоден, если шаблон не проходит через
верхнее отверстие (рис. 2.19, а) или через нижнее отверстие (рис. 2.19, б) для
клина. Если шаблон проходит через оба отверстия (рис. 2.19, в), то хомут
исправен.
57
Длину хомута, т. е. расстояние от передних кромок отверстий для клина
до опорной поверхности корпуса поглощающего аппарата, проверяют
шаблоном 920р-1, который плотно прижимают к передним кромкам отверстий
для клина (рис. 4.15 а). Зазор a, определяемый перемещениями движка,
допускается не более 3 мм при выпуске из капитального ремонта и не более 5
мм при остальных видах периодического ремонта подвижного состава. Если
толщина перемычки находится в пределах 58-61 мм, но длина тягового хомута
не отвечает требованиям проверки шаблоном 920р-1, то должна быть
произведена наплавка поверхности в месте опоры корпуса поглощающего
аппарата с последующей проверкой тем же шаблоном.
Рисунок 4.15 - Проверка отверстий для клина в тяговом хомуте
шаблоном 861р-м
Высоту проема в головной части хомута проверяют шаблоном 920р-1,
который перемещают, плотно прижав к тяговой полосе (рис. 4.15, б).
Проходной вырез полосы этого шаблона должен проходить мимо проверяемого
места, а непроходной не должен. Если это условие не выполняется, то
изношенные места необходимо наплавить с последующей обработкой.
Для проверки высоты проема после ремонта в головной части хомута
(рис. 4.16) шаблон 861р-м вставляют в отверстия для клина в хомуте и
фиксируют в трех точках: опорными выступами – на стенках отверстий для
клина, а опорной планкой – на нижней поверхности проема. Затем подвижную
часть шаблона подводят до соприкосновения контролирующей опоры 1 с
потолком проема и закрепляют винтом.
Высота проема тягового хомута после ремонта соответствует норме,
если стрелка находится в пределах проточки 2.
58
Тяговые хомуты отлитые до 1970 г. ремонту не подлежат и изымаются
из эксплуатации.
Рисунок 4.16 - Проверка длины тягового хомута (а) и высоты потолка
проема в головной части тягового хомута (б) шаблоном 920р-1
59
Рисунок 4.17 - Проверка высоты проема тягового хомута (после ремонта)
шаблоном 861р-м
Болт с квадратной головкой, поддерживающий клин тягового хомута,
заменяют новым при износе по диаметру более 1 мм при капитальном ремонте
и более 2 мм - при остальных видах периодического ремонта подвижного
состава. Длина болта должна быть 145±3 мм, диаметр болта – 20 мм.
Резьба болта не должна выходить на его часть, расположенную между
ушками тягового хомута, и составляет 42+5 мм.
Ремонтировать болты, поддерживающие клин, не разрешается.
Для надежного запирания болтов, поддерживающих клин тягового
хомута, должно быть обеспечено их типовое крепление (рис. 4.18).
60
Рисунок 4.18 - Типовое крепление клина тягового хомута
Чтобы поддерживающие клин болты не могли подняться выше козырька
хомута, под головку болтов устанавливают запорную планку 6, которую затем
разгибают до упора в нижнюю тяговую полосу хомута. Под гайки 2 болтов
ставят запорную планку 3, которую после затяжки гаек и постановки проволоки
1 (диаметром 4 мм и длиной 120 мм) загибают на грани гаек. Вместо проволоки
допускается ставить стандартные шплинты диаметром 5 мм. В целях
повышения надежности крепления клина к приливу приваривают стенки 4 и
через отверстия в них пропускают проволоку 5 диаметром 5 мм, концы которой
загибают под углом не менее 90 град. (рис. 4.18, а). Стенки 4 могут быть отлиты
при изготовлении хомута. В этом случае вместо проволоки ставят стальную
планку 7 толщиной 1,5 мм, шириной 15 - 20 мм и длиной 230 мм, концы
которой загибают вокруг стенок 4 (рис. 4.18,б).
Клин тягового хомута поглощающего аппарата Ш-6-ТО-4У-120, не
имеющий ограничительных буртиков, и клин поглощающего аппарата Р-5П
устанавливают на специальную планку, через отверстия в которой пропускают
поддерживающие болты, закрепляя их от выпадения, как указано выше.
Головки и торцы болтов окрашивают белой краской.
4.2 Проведение типового неразрушающего контроля грузовых тележек
модели 18 - 100
Детали тележек 18-100 подвергаются неразрушающему контролю в
соответствии с требованиями нормативно-технических документов,
утверждённых в установленном порядке [5 – 7].
Перечень деталей тележек, подвергаемых неразрушающему контролю,
с указанием зон и методов контроля, а также видов работ, при которых
проводят контроль, приведён в руководящем документе [6].
На вагонно-ремонтных предприятиях при продлении срока службы
литых деталей тележек грузовых вагонов неразрушающий контроль боковых
рам и надрессорных балок проводят двумя методами неразрушающего
контроля: первый метод – или феррозондовый (для тележек пассажирских
вагонов), или вихретоковый, или магнитопорошковый (как для тележек
пассажирских вагонов, так и грузовых); второй метод - акустикоэмиссионный.
Акустико-эмиссионный контроль выполняют на автоматизированных
установках, изготовленных ПКБ ЦВ (г. Москва) и Сибирским университетом
путей сообщения СГУПС (г. Новосибирск), по методикам:
61
1.
№ 682-2006 ПКБ ЦВ «Акустико-эмиссионный контроль
(диагностирование) боковых рам и надрессорных балок тележек
модели 18-100» - для установок ПКБ ЦВ[8];
2.
«Технологическая инструкция по проведению акустикоэмиссионного контроля литых деталей тележек грузовых вагонов» для установок СГУПС.
Подготовку боковых рам и надрессорной балки тележки к контролю
осуществляют в соответствии с требованиями раздела 6.3 руководящего
документа. Подготовку дефектоскопа осуществляют в соответствии с
требованиями раздела 6.2 руководящего документа [5].
Феррозондовый контроль боковой рамы и надрессорной балки
включает в себя намагничивание деталей и обнаружение дефектов. В
настоящий момент применяется только для тележек пассажирских вагонов.
В зависимости от магнитных свойств материала, размеров и геометрии
контролируемой детали применяют два способа контроля:
1) способ приложенного поля, который заключается в намагничивании
изделия и регистрации магнитных полей рассеяния в присутствии
намагничивающего поля;
2) способ остаточной намагниченности, который заключается в
намагничивании изделия и регистрации магнитных полей рассеяния после
снятия намагничивающего поля (в остаточном поле).
Неразрушающий контроль составных частей и деталей тележек 18
- 100 осуществляется способом остаточной намагниченности, согласно
принятому технологическому процессу [23]. Намагничивающее устройство
изображено на рисунке 4.19
Рисунок 4.19 - Электромагнитное намагничивающее устройство МСН 10.
Контроль проводят с шагом (5-8) мм в следующей последовательности:
а) включают ток намагничивания;
б) сканируют опорную часть, зоны наружного и внутреннего углов
буксовых проемов и нижнюю половину боковых поверхностей над буксовым
проемом боковой рамы (рисунок 4.20);
62
в) сканируют кромки технологического отверстия на расстоянии
(5-10) мм от края с обеих сторон боковой рамы;
Рисунок 4.20- Контроль буксового проема
г) сканируют наклонный пояс с обеих сторон боковой рамы (рисунок
4.21);
Рисунок 4.21- Контроль наклонного пояса
д) сканируют кромки верхних и нижнего углов технологического окна
на расстоянии (5-10) мм от края с обеих сторон боковой рамы (рисунок 2.7);
Рисунок 4.22 - Контроль кромок углов технологического окна
ж) сканируют кромки верхних и нижнего углов
технологического окна с обеих сторон боковой рамы (рисунок 4.22);
63
внутри
Рисунок 4.22 - Контроль кромок углов внутри технологического окна
з) сканируют нижний пояс надрессорной балки на длине (1000-1100)
мм (рисунок 4.23);
Рисунок 4.23 - Контроль нижнего пояса
и) сканируют нижнюю зону шириной (50-60) мм боковых стенок
надрессорной балки на длине (1000-1100) мм (рисунок 4.24);
Рисунок 4.24 - Контроль нижней зоны боковых стенок
к) выключают ток намагничивания.
л) снимают тележку с намагничивающего устройства МСН 10 и
устанавливают на позицию разборки (ремонта);
м) разбирают тележку на составные части для продолжения контроля;
н) сканируют нижние углы и кромки нижних углов рессорного проема
боковой рамы (рисунок 4.25);
64
Рисунок 4.25 - Контроль нижних углов и кромок нижних углов
рессорного проема
о) сканируют участки боковых поверхности надрессорной балки
шириной (50-60) мм на длине (80-90) мм в зоне наклонных плоскостей
(рисунок4.26).
Рисунок 4.26 - Контроль участков боковой поверхности в зоне
наклонных плоскостей
В целом, процессы неразрушающего контроля тележек различаются
мало. Это связано с взаимозаменяемостью деталей тележек. Различия
заключаются в разных способах контроля. Это связно с разностью
материалов деталей тележек, особенностями литья деталей тележек.
Оборудования и приспособления, используемые при ремонте деталей
тележек грузовых вагонов в вагонном депо ст. Топки выдержано в рамках
рекомендуемого руководящим документом [20].
Неразрушающий контроль деталей тележки 18 - 100 осуществляется
способом
остаточной
намагниченности,
согласно
принятому
технологическому процессу.
65
5 Совершенствование неразрушающего контроля тягового хомута
В настоящее время для неразрушающего контроля тягового хомута
наибольшее распространение получили магнитопорошковый и вихретоковый
методы. Однако до недавнего времени применялся и феррозондовый метод
неразрушающего контроля, который имеет место при контроле литых
деталей пассажирских вагонов и до настоящего времени.
Наиболее эффективным из этих двух методов себя показал МПК. Но в
практике
неразрушающего
контроля
есть
случаи,
когда
ни
магнитопорошковый, ни вихретоковый методы не могут дать гарантию от
пропуска дефектов. Кроме этого, все оборудование, ранее применявшееся
при феррозондовом методе контроля осталось.
Поэтому НК тягового хомута необходимо совершенствовать.
Один из возможных путей совершенствования НК является
комбинирование методов контроля. Для этого предлагается использовать уже
имеющиеся штатные средства контроля без необходимости создания или
внедрения новых.
В качестве намагничивающего элемента используем приставное
намагничивающее устройство МСН, применяемое ранее в ФЗК. Оно
позволит намагнитить практически любую зону тягового хомута. Однако
магнитное поле, создаваемое им, на порядок меньше, чем у
намагничивающего
устройства
МД-12ПС,
который
повсеместно
используется в магнитопорошковом контроле вагонных деталей и узлов.
Для МПК тягового хомута применяется магнитный порошок типа
ПЖВ5-160. Частицы данного индикатора достаточно крупные и тяжелые
(средний размер 160 мкм), поэтому силы магнитного поля, создаваемым МСН,
будет не достаточно для того, чтобы заставить частицы свободно
перемещаться по поверхности ОК. Эта задача решается, если использовать
магнитный порошок, имеющий меньший размер частиц, например МИНК 200
(размер частиц 0,5−150 мкм) [25].
Таким образом, предполагаемый путь совершенствования – соединение
положительных атрибутов оснастки магнитопорошкового и ранее
применявшегося феррозондового контроля в одном технологическом
процессе с целью повышения эффективности НК тягового хомута, то есть:
а) сохранить высокую производительность;
б) обеспечить контроль таких зон объекта, которые не доступны для
стандартных методов;
в) повысить чувствительность контроля;
г) повысить достоверность за счет устранения неоднозначности
обнаружения дефекта.
Для
того,
чтобы
проверить
возможность
применения
комбинированного способа НК, на базе тележечного отделения и отделения
ремонта автоспепного устройства проводился ряд экспериментов.
66
Исследования проводились на объекте контроля с шероховатостью
поверхности и наличием трещин:
– тяговый хомут (Rz ≈ 320 мкм);
– часть диска колеса (Rz ≈ 160 мкм);
– обод колеса (Rz ≈ 80 мкм).
Для получения различных значений напряженности магнитного поля
использовались два типа МСН:
– МСН 14 (H ≈ 45 А/м);
– МСН 15 (H ≈ 65 А/м);
– МСН 14 + МСН 15 (H ≈100–110 А/м).
При исследовании тягового хомута для выявления несплошности
последний помещался в магнитное поле, напряженность которого составляет
Н ≈ 55 А/м (поверхность тягового хомута устанавливалась в горизонтальное
положение). Дефект не выявлялся, т.к. пондеромоторной силы было
недостаточно для формирования индикаторного рисунка (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 – Контроль тягового хомута (Н ≈ 55 А/м)
В случае наклона тягового хомута под воздействием силы тяжести
порошок осыпается, однако в области дефекта, под воздействием магнитного
поля рассеяния, наблюдалось скопление этого порошка. В результате чего
вырисовывалась картина несплошности (рисунок 5.2).
67
Рисунок 5.2 – Контроль тягового хомута в наклонном положении (Н ≈ 55
А/м)
При увеличении напряженности магнитного поля до Н ≈ (100–110)
А/м картина выявления ухудшалась, так как отображалась не только
несплошность, но и рельеф поверхности (рисунок 5.3).
Рисунок 5.3 – Контроль тягового хомута при Н ≈ (100–110) А/м
Из
представленных
данных
видно,
что
осуществление
магнитопорошкового контроля тягового хомута способом приложенного
поля с применением приставного намагничивающего устройства (МСН) и
магнитного индикатора (МИНК 200) позволяет выявить дефекты.
Данный магнитный индикатор имеет зеленую окраску, что дает
контрастную индикацию дефекта.
Величина шероховатости объекта контроля влияет на результат
проведения контроля при одном и том же значении напряженности. Чем
больше значение шероховатости, тем труднее формирование индикаторного
рисунка.
Уровень напряженности магнитного поля, при котором будет
достигаться наилучший по контрастности индикаторный рисунок составляет
при использовании МСН 14 – Н ≈ 45 А/м. Уменьшение или увеличение
напряженности магнитного поля ведет к ухудшению или затруднению
выявления.
Для обнаружения дефекта при намагничивании МСН 14
контролируемую поверхность следует располагать под наклоном, который
позволяет обеспечить свободное осыпание частиц порошка, удерживая их
лишь в тех местах (область над несплошностью), где силы магнитного поля
рассеяния над дефектом достаточны. [24].
68
Использование в качестве магнитного индикатора как МИНК 200, так
и ДИАГМА 1200 позволяет получить яркостную и цветную контрастность
индикаторного рисунка.
После проведения серии производственных экспериментов
подтвердилась возможность реализации комбинированного метода контроля
тягового хомута (таблица 1.1).
Таблица 1.1 – Комбинированный метод контроля тягового хомута
МПК
Способ контроля
Средства
контроля
СПП
МД-12ПС
ПЖВ5-160
мкм)
ФЗК
СОН
МСН-12
(160 СОП-НО-022
Усовершенствованный
метод
СПП
МСН-12
МИНК 200 (0,5-150
мкм)
Для практического подтверждения эффективности этого метода был
проведен ряд экспериментов в реальных производственных условиях на
Объектами исследования были тяговый хомут, надрессорная балка , боковая
рама тележки грузового вагона, которые имеют аналогичную с тяговым
хомутом шероховатость, и изготовлены из одного материала– сталь марок
20ФЛ или 20ГФЛ.. Все объекты имели естественные дефекты.
Эксперименты проводились на позиции дефектоскопирования тягового
хомута в вагоноремонтном депо Топки. Результаты экспериментов
представлены на рисунках 5.4–5.14.
На рисунке 5.4 показано намагничивание нижней тяговой полосы для
контроля несплошности.
Рисунок 5.4 – Общий вид контроля трещины на кромке тяговой полосы
69
На рисунке 5.5 показан валик магнитного индикатора
несплошностью, расположенной на кромке тяговой полосы.
над
Рисунок 5.5 – Контроль трещины на кромке тяговой полосы
Одна из зон вероятного появления дефекта на тяговом хомуте
показана на рисунке 5.6
Рисунок 5.6 – Зона сопряжения задней опорной части и тяговой полосы до
проведения контроля
На рисунке 5.7 изображено намагничивание зоны сопряжения задней
опорной части и тяговой полосы.
70
Рисунок 5.7 – Намагничивание тягового хомута в зоне сопряжения задней
опорной части и тяговой полосы
При контроле магнитный порошок скопился в зоне сопряжения задней
опорной части и тяговой полосы (рисунок 5.8), что свидетельствует о наличии
дефекта.
Рисунок 5.8 – Контроль тягового хомута в зоне сопряжения задней опорной
части и тяговой полосы
После проведения контроля в режиме СПП приставное
намагничивающее устройство снято с тягового хомута. Зона
проконтролирована при помощи суспензии ДИАГМА 1200 (рисунок 5.9).
Видно, что остаточной намагниченности тягового хомута недостаточно для
индикации дефекта.
71
Рисунок 5.9 – Зона сопряжения задней опорной части и тяговой полосы
При контроле суспензией ДИАГМА 1200 зоны сопряжения задней
опорной части и тяговой полосы выявлен дефект. На рисунке 5.10 не отчетливо
он виден.
Индикация трещины
Рисунок 5.10 – Намагничивание тягового хомута
Дефект представляет собой трещину вдоль сопряжения перехода. На
рисунке 5.11 показан индикаторный рисунок в режиме СПП.
Индикация
трещины
72
Рисунок 5.11 – Контроль тягового хомута в зоне сопряжения задней опорной
части и тяговой полосы (ДИАГМА-1200)
Проведенные эксперименты выявили дефекты тягового хомута, тем
самым подтвердив, что данная оснастка применима для контроля.
Последующая
серия
экспериментов
представляла
собой
феррозондовый контроль надрессорной балки с искусственным дефектом.
Надрессорная балка имеет искусственный дефект: стальная пластина
38×30 мм толщиной 3 мм, запрессованная в пропил на расстоянии 150 мм от
наружного бурта на верхнем поясе (рисунок 5.12 и 5.13).
Рисунок 5.12 – Искусственный дефект надрессорной балки (вид 1)
Были
применены
намагничивающая
установка
МСН-10М,
дефектоскоп Ф205-30А, стандартный образец СОП-НО-021.
Параметры:
а) градиент напряженности магнитного поля над дефектом СОП – 6500
2
А/м ;
б) порог срабатывания: 6440 А/м;
в) напряженность поля на поверхности СОП Нt = 180 А/м.
Способ дефектоскопирования – СОН.
73
Рисунок 5.13 – Искусственный дефект надрессорной балки (вид 2)
Напряженность поля в контрольных точках на боковых стенках
надрессо-ной балки Нt: 100 А/м, 107 А/м, 101 А/м, 117 А/м. Напряженность
поля Нt на верхнем поясе в районе дефекта (рисунок 5.14) от 100 А/м до 120
А/м.
Рисунок 5.14 – Измерение напряженности поля на верхнем поясе в районе
дефекта
Напряженность поля на верхнем поясе балки в районе дефекта на
36,6 % меньше, чем напряженность поля на поверхности стандартного
образца СОП-НО-021. Градиент над искусственным дефектом глубиной 3
мм (рисунок 5.15) в пределах от 1200 А/м2 до 3830 А/м2.
74
Рисунок5.15– Измерение градиента над дефектом
При намагничивании способом СОН дефект (трещина) глубиной 3 мм
не выявляется.
Способ дефектоскопирования СПП.
Напряженность поля в контрольных точках на боковых стенках
надрессорной балки Нt: 318 А/м, 287 А/м, 322 А/м, 290 А/м. Порог: 11000
А/м2.
Напряженность поля Нt на верхнем поясе в районе дефекта (рисунок
5.16) от 230 А/м до 238 А/м.
Рисунок 5.16 – Измерение напряженности поля
При намагничивании СПП дефект (трещина) глубиной 3 мм
выявляется, при этом превышение градиента дефекта над порогом
незначительно.
Значение градиента напряженности магнитного поля над искусственным
дефектом глубиной 3 мм (рисунок 5.17) в пределах от 11200 А/м2 до 15500 А/м2.
75
Рисунок 5.17 – Измерение градиента над дефектом
Вывод: при наличии дефектов (трещин) глубиной менее 3 мм
последние выявляться данным методом не будут, так как градиент
напряжённости магнитного поля над дефектом пропорционально зависит от
его глубины (чем больше глубина, тем выше напряженность).
Третья серия экспериментов представляла собой магнитопорошковый
контроль надрессорной балки с искусственным дефектом.
Намагничивающее устройство: МСН 14.
Магнитные индикаторы: «МИНК-200», «ДИАГМА-1200».
Измеритель напряженности магнитного поля: Ф-205.30А.
Напряженность поля Нt на верхнем поясе в районе дефекта (рисунок
5.18): 191 А/м, 215 А/м, 124 А/м.
Рисунок 5.18 – Измерение напряженности магнитного поля (вид 1)
Результаты магнитопорошкового контроля надрессорной балки
представлены на рисунках 5.19-5.22.
При контроле магнитным порошком МИНК 200 над искусственным
дефектом формируется отчетливый валик (рисунки 5.19 и 5.20).
76
Рисунок 5.19 – Индикаторный рисунок, «МИНК-200» (вид 1)
Рисунок 5.20 – Индикаторный рисунок, «МИНК-200» (вид 2)
С помощью суспензии ДИАГМА 1200 также удалось получить
индикаторный рисунок (рисунки 5.21 и 5.22).
Рисунок 5.21 – Индикаторный рисунок, «ДИАГМА-1200» (вид 1)
77
Рисунок 5.22– Индикаторный рисунок, «ДИАГМА-1200» (вид 2)
Искусственный дефект глубиной 3 мм при магнитопорошковом контроле с
помощью магнитного порошка МИНК-200 и суспензии ДИАГМА-200 выявляется.
Четвертая серия экспериментов представляла собой соединение
атрибутов оснастки феррозондового и магнитопорошкового контроля (СПП)
на естественной трещине длиной 34 мм в зоне угла R55 буксового проема
боковой рамы (рисунок 5.23).
Рисунок 5.23 – Естественная трещина длиной 34 мм в буксовом проеме
При намагничивании угла R55 постоянным приставным магнитом
МСН-14 (рисунок 5.24) и нанесении магнитного индикатора собирается
четкий валик над дефектом.
78
Индикация
Рисунок 5.24 – Валик магнитного индикатора МИНК-200 над трещиной
Вывод: при проведении магнитопорошкового контроля данной зоны
дефект выявляется.
Результаты феррозондового контроля данной боковой рамы СОН
показаны на рисунках 5.25.и 5.26
При измерении остаточной намагниченности в зоне R55 внутреннего
угла буксового проема значение напряженности магнитного поля (рисунок
5.25) Ht = 112 А/м.
Рисунок 5.25– Измерение остаточной намагниченности над дефектом
79
Рисунок 5.26 – Измерение градиента над дефектом
Максимальный градиент над трещиной (рисунок 5.27) составляет 2230
А/м , порог установлен 6670 А/м2. Вывод: при контроле данной зоны
контроля в режиме СОН трещина не выявляется, т.к. отсутствует
превышение градиента над порогом.
Результаты феррозондового контроля боковой рамы (СПП) показаны
на рисунках 5.28 и 5.29
2
Рисунок 5.28 – Измерение напряженности магнитного поля
Рисунок 5.29 – Измерение градиента над дефектом
Напряженность поля Нt во внутреннем угле R55 (рисунок 5.30)
составляет 344 А/м2.
Градиент над дефектом (трещина) составляет 22800 А/м2, порог
установлен 11000 А/м2 (рисунок 5.31).
Вывод: при контроле данной зоны способом приложенного поля и при
пороге 11000А/м2 трещина выявляется, происходит четкое срабатывание
дефектоскопа над дефектом.
Однако следует отметить, что при феррозондовом контроле литой
боковой рамы тележки в зоне внутреннего угла буксового проема способом
остаточной намагниченности поверхностные трещины практически не
выявляются.
80
Применение штатных технологий МПК в режиме СПП остается
актуальным. Расширение зон контроля, в том числе в районах углов верхней
полки буксового проема, может быть достигнуто за счет адаптации
приставных намагничивающих устройств и применения специализированных
кантователей элементов рам тележек.
81
6 Расчет технологической себестоимости неразрушающего контроля
тягового хомута
При деповском ремонте вагонов тяговый хомут подвергается
магнитопорошковому контролю. При этом, согласно РД 32.159-2000
«Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов»,
для контроля в качестве намагничивающего устройства используется
дефектоскоп МД-12ПС, а магнитным индикатором служит магнитный
порошок ПЖВ5-160.
Один из возможных способов совершенствования НК является
комбинирование феррозондового и магнитопорошкового контроля. Из ФЗК в
качестве
намагничивающего
элемента
используем
приставное
намагничивающее устройство МСН-14. Индикатором будет являться не
феррозондовый преобразователь, а мелкодисперсный магнитный порошок
МИНК-200.
В экономической части данной работы приводится расчет
технологической себестоимости стандартного и комбинированного
магнитопорошкового контроля тягового хомута.
6.1 Расчет затрат на проведение магнитопорошкового контроля
тягового хомута
Затраты на проведение контроля тягового хомута, можно выразить
следующей формулой:
C = Змат + Зо.зп + Здоп.зп + Зо.сн + Зоб + Знакл,
(6.1)
где Змат – затраты на материалы;
Зо.зп – расходы на основную заработную плату;
Здоп.зп – расходы на дополнительную заработную плату;
Зо.сн – отчисления на социальные нужды;
Зэкспл.обор – затраты по содержанию и эксплуатации оборудования;
Знакл. – накладные расходы.
Затраты на материалы определяются по формуле:
Змат = НматЦмат,
82
(6.2)
где Нмат – норма использования материала;
Цмат – цена материала.
Для проведения магнитопорошкового контроля тягового хомута
используется магнитный порошок ПЖВ5-71. Количество магнитного
порошка, требуемого для контроля одного тягового хомута – 100 г; цена 600
руб./кг.
Змат = 0,10·600 = 60,00 руб.
Расходы на основную заработную плату, руб.:
Зо.зп = tн ТС Кд Кпр Кр,
(6.3)
где tн – норма времени на данную операцию;
ТС – часовая тарифная ставка;
Кд = 1,08 – коэффициент доплаты (за условия труда);
Кпр = 1,4 – коэффициент премии;
Кр = 1,15 – районный коэффициент.
Трудоемкость проведения операций магнитопорошкового контроля
тягового хомута представлена в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Трудоемкость магнитопорошкового контроля тягового хомута
Содержание работы (технологические
операции)
1
1. Тяговый хомут
контроля подать
на
позицию
2. Зоны контроля тягового хомута
зачистить и осмотреть
3. Намагничивающее устройство над
одной из тяговых полос установить,
ток включить
4.
Магнитный
индикатор
на
контролируемую поверхность нанести
5. Перемещая соленоид, контроль
тяговой
полосы,
соединительной
планки, переходов от соединительной
планки и задней опорной части к
тяговый полосам
6. Намагничивающее устройство над
Средства
контроля и
инструмент
2
Тарифный
разряд
работы
3
Оперативное
время, нормомин
4
Манипулятор
2
0,94
Манипулятор,
щетка, лампа,
лупа, мел
6
2,43
Соленоид
6
0,07
Магнитный
индикатор
6
0,20
Дефектоскоп
МД-12ПС
6
0,86
Дефектоскоп
6
1,06
83
другой тяговой полосой установить
,контроль по п.п .4-5
7. Тяговый хомут перевернуть
8. Контроль по п.п. 3-6 провести
9. Результаты контроля в журнал
занести
Итого
МД-12 ПС
Манипулятор
То же
2
6
0,46
2,19
Журнал, ручка
2
0,33
8,54
Всего с учетом Тпз, Тоб, Тотл
9,42
Операция
магнитопорошкового
контроля
тягового
хомута
осуществляется слесарем II-разряда с тарифной ставкой 52,72 руб./ч (tн = 1,73
мин) и дефектоскопистом VI-разряда с тарифной ставкой 88,89 руб./ч (tн =
6,81 мин).
Зо.зп =
1,73
6,81
·52,72·1,08·1,4·1,15 +
·88,89·1,08·1,4·1,15 = 20,19 руб.
60
60
Дополнительная заработная плата, руб.:
Здоп.зп = Зо.зп Кдоп,
(6.4)
где Кдоп = 0,1 – коэффициент дополнительной заработной платы.
Здоп.зп = 20,19·0,1 = 2,02 руб.
Отчисления в социальные фонды включают отчисления в пенсионный
фонд, на обязательно медицинское страхование, на государственное
социальное страхование и отчисления по профессиональной заболеваемости
и травматизму, и рассчитываются по формуле, руб.:
Зо.сн = (Зо.зп + Здоп.зп)·30,7%.
(6.5)
По формуле (4.5) определим затраты на социальные нужды:
Зо.сн = (20,19 + 2,02)·30,7% = 6,82 руб.
Расходы по использованию оборудования, руб.:
tмаш
Зоб = Сст.ч К ,
вн
84
(6.6)
где Сст.ч – стоимость станко-часа, руб./ч;
tмаш – машинное время, ч (tмаш = 0,08 ч);
Квн = 1,15 – коэффициент выполнения норм.
Стоимость станко-часа, руб./ч:
Собор
Сст.ч = Ф К ,
д исп
(6.7)
где Собор – суммарные затраты по содержанию прибора, руб.;
Фд – действительный фонд времени работы оборудования, ч;
Кисп = 0,25 – коэффициент использования оборудования.
Суммарные затраты по содержанию прибора, руб.:
Собор = Зам + Зрем + Зэ.э,
(6.8)
где Зам – затраты на амортизацию, руб.;
Зрем – затраты на текущий ремонт и обслуживание, руб;
Зэ.э – затраты электроэнергии при работе оборудования, руб.
Затраты на амортизационные отчисления, руб.:
Ц обор
Зам = T
,
спи
(6.9)
где Цобор – цена оборудования, руб.;
Тспи – срок полезного использования оборудования, лет.
Для проведения магнитопорошкового контроля тягового хомута
используется магнитопорошковый дефектоскоп МД-12ПС, стоимость которого
117250 руб. Срок полезного использования дефектоскопа 10 лет.
Зам =
117250
= 11725 руб.
10
Затраты на текущий ремонт и обслуживание составляют 4-10% от
цены оборудования:
Зрем = 117250·0,04 = 4690 руб.
85
Затраты на потребление электроэнергии при работе оборудования:
Зэ.э = Моб Фд Кисп Кпот Цэ,
(6.10)
где Моб = 2,5 кВт – потребляемая мощность оборудования;
Кпот = 1,06 – коэффициент потерь электроэнергии в сети;
Цэ = 3,49 руб./кВт·ч – цена за единицу электроэнергии.
Действительный фонд рабочего времени оборудования, ч:
Фд = Др Tсм nсм Кпр.рем,
(6.11)
где Др = 251 – количество рабочих дней в году;
Tсм – продолжительность смены (Tсм = 8 ч);
nсм – количество смен в сутки (nсм = 2);
Кпр.рем = 0,92 – коэффициент, учитывающий простой в ремонте.
Фд = 251·8·2·0,92 = 3694,72 ч.
По формуле (4.10) определим затраты на потребление электроэнергии:
Зэ.э = 2,5·3694,72·0,25·1,06·3,49 = 8542,65 руб.
По формуле (4.8) определим суммарные затраты на содержание
оборудования:
Собор = 11725 + 4690 + 8542,65 = 24957,65 руб.
По формуле (4.7) определим стоимость станко-часа:
Сст.ч =
По формуле
оборудования:
(4.6)
24957,65
= 27,02 руб./ч.
3694,72  0,25
определим
расходы
по
использованию
0,08
Зоб = 27,02 1,15 = 2,48 руб.
Накладные расходы составляют 170-180% от заработной платы.
Таким образом, сумма накладных расходов составляет Знакл = 36,33 руб.
В результате, по формуле (6.1) определяем технологическую
себестоимость магнитопорошкового контроля тягового хомута:
86
C = 60,00 + 20,19 + 2,02 + 6,82 + 2,48 + 36,33 = 128,55 руб.
6.2
Расчет
затрат
на
проведение
магнитопорошкового контроля тягового хомута
комбинированного
Для проведения комбинированного магнитопорошкового контроля
тягового хомута используется магнитный порошок МИНК-200. Количество
магнитного порошка, требуемого для контроля одного тягового хомута – 30
г; цена 1100 руб./кг.
Трудоемкость
проведения
операций
комбинированного
магнитопорошкового контроля тягового хомута представлена в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Трудоемкость контроля тягового хомута
Содержание работы (технологические
операции)
1. Тяговый хомут на позицию
контроля подать
2. Зоны контроля тягового хомута
зачистить и осмотреть
3. Намагничивающее устройство на
верхнюю тяговую полосу установить
4.
Магнитный
индикатор
на
контролируемую поверхность нанести
5.
Контроль
тяговой
полосы
произвести
6. Переставляя МСН 14, контроль
нижней
тяговой
полосы,
соединительной планки, переходов от
соединительной планки и задней
опорной части к тяговый полосам
произвести
7. Тяговый хомут перевернуть
8. Контроль по п.п. 3-6 провести
9. Результаты контроля в журнал
занести
Итого
Всего с учетом Тпз, Тоб, Тотл
Средства контроля и
инструмент
Тарифный
разряд
работы
Оперативн
ое время,
нормо-мин
Манипулятор
2
0,94
6
2,43
6
0,10
6
0,22
Лампа, лупа
6
0,90
МСН 14, лампа, лупа
6
2,70
Манипулятор
То же
2
6
0,46
3,92
Журнал, ручка
2
0,33
Манипулятор, щетка,
лампа, лупа, мел
Устройство
приставное
намагничивающее
МСН 14
Магнитный
индикатор
12,00
12,88
По формуле (6.2) определим затраты на материалы:
87
Змат = 0,03·1100 = 33 руб.
Операция комбинированного магнитопорошкового контроля
тягового хомута осуществляется слесарем II-разряда с тарифной ставкой
37,24 руб./ч (tн = 1,73 мин) и дефектоскопистом VI-разряда с тарифной
ставкой 62,79 руб./ч (tн = 10,27 мин).
По формуле (6.3) определим расходы на основную заработную плату:
Зо.зп =
1,73
10,27
·52,72·1,08·1,4·1,15 +
·88,89·1,08·1,4·1,15 = 29,10 руб.
60
60
По формуле (4.4) вычислим дополнительную заработную плату:
Здоп.зп = 29,10·0,1 = 2,91 руб.
По формуле (4.5) определим затраты на социальные нужды:
Зо.сн = (29,10 + 2,91)·30,7% = 9,83 руб.
Для проведения комбинированного магнитопорошкового контроля
тягового хомута используется приставное намагничивающее устройство МСН14, стоимость которого 36545 руб. Срок полезного использования дефектоскопа
10 лет.
По формуле (4.9) определим затраты на амортизационные отчисления:
Зам =
36545
= 3654,50 руб.
10
Затраты на текущий ремонт и обслуживание составляют 4-10% от
цены оборудования:
Зрем = 36545·0,04 = 1461,80 руб.
Универсальное переносное намагничивающее устройство МСН-14
работает на постоянных магнитах, поэтому затратами на потребление
электроэнергии можно пренебречь (Зэ.э = 0).
По формуле (6.8) определим суммарные затраты на содержание
оборудования:
Собор = 3654,50 + 1461,80 + 0 = 5116,30 руб.
88
По формуле (6.7) определим стоимость станко-часа (Фд = 3694,72 ч;
Кисп = 0,65):
5116,30
Сст.ч = 3694,72
= 2,13 руб./ч.
0,65
По формуле (6.6)
оборудования (tмаш = 0,14 ч):
определим
расходы
по
использованию
0,14
Зоб = 2,13 1,15 = 0,26 руб.
Величина накладных расходов составляет Знакл = 49,47 руб.
По формуле (6.1) определяем технологическую себестоимость
комбинированного магнитопорошкового контроля тягового хомута:
C = 33,00 + 29,10 + 2,91 + 9,83 + 0,26 + 49,47 = 124,56 руб.
Таким образом, технологическая себестоимость комбинированного
магнитопорошкового контроля тягового хомута составляющая C = 124,56
руб., меньше себестоимости стандартного метода магнитопорошкового
контроля (C = 127,18 руб.), что обуславливает экономическую выгоду при
использовании разрабатываемого метода.
Предлагаемый подход соединил в себе положительные атрибуты
оснастки магнитопорошкового и феррозондового контроля в одном
технологическом процессе
Своевременное обнаружение дефектов положительно влияет на
надёжность, что снижает издержки и служит гарантией для безопасного
движения подвижного состава.
89
7 Обеспечение требований безопасности труда в конструкции
оборудования для комбинированного метода
В настоящее время в России для защиты от опасностей существуют
системы безопасности [28], совокупность которых (рис. 5.1) обеспечивает
безопасность и экологичность объекта проектирования (БЭОП):
«Безопасность (охрана) труда» (ОТ);
«Охрана окружающей среды» (ООС);
«Защита от чрезвычайных ситуаций» (ЗЧС).
Рисунок 7.1 – Система обеспечения безопасности объекта проектирования
Многочисленные
статистические
данные
подтверждают
необходимость повышения качества проектирования производственных
процессов в соответствии с нормативными требованиями безопасности
[30,31],:
 по данным Международной организации труда во всем мире
ежегодно регистрируется около 270 миллионов несчастных случаев на
производстве и 160 миллионов профессиональных заболеваний;
 каждый год в связи с этим умирает 2 миллиона человек, опасные
вещества убивают ежегодно 340 тысяч человек трудящихся;
 коэффициент частоты производственного травматизма в России
составляет 2,9 травм на 1000 работающих, а для случаев со смертельным
исходом – 0,14;
 по данным МЧС России на территории Российской Федерации
функционирует около 100 тысяч потенциально опасных предприятий и
объектов, в эксплуатации находится более 240 тысяч км магистральных
нефте-, газо- и продуктопроводов, из которых многие имеют выработку
проектного ресурса на 60–70 %.
Наиболее распространенными факторами технического риска на
стадии проектирования являются:
 ошибочный выбор по критериям безопасности направлений
развития техники и технологии;
90
 выбор потенциально опасных конструктивных схем и принципов
действия технических систем;
 ошибки в определении эксплуатационных нагрузок;
 неправильный выбор конструкционных материалов;
 отсутствие в проектах технических средств безопасности.
7.1 Опасные зоны на оборудовании
Производственное оборудование, технологические процессы должны
отвечать требованиям, обеспечивающим здоровье и безопасные условия
труда. Эти требования включают рациональное использование и правильную
эксплуатацию оборудования и организацию технологических процессов,
защиту работающих от воздействий вредных условий труда.
Производственное оборудование представляет собой:
 универсальное переносное намагничивающее устройство на
постоянных магнитах с гибким магнитопроводом. Назначение
— намагничивание деталей, узлов и конструкций при
неразрушающем
контроле
феррозондовым
или
магнитопорошковом методом.
 цветоконтрастный магнитный порошок зеленого цвета МИНК200 для сухого метода контроля, создает четкий, хорошо
видимый рисунок дефекта, как на темных, так и на светлых
поверхностях. Магнитный порошок обеспечивает стабильное
выявление поверхностных и подповерхностных дефектов
способом приложенного поля (СПП) и способом остаточной
намагниченности (СОН). Высокая чувствительность, как к
протяженным, так и коротким дефектам.
Опасные и вредные производственные факторы создают опасные
зоны.
Опасная зона машины – это пространство, в котором действуют
постоянно
или
возникают
периодически
опасные
и
вредные
производственные факторы, способные вызвать травмирование работающих
или оказать другое отрицательное воздействие на организм человека.
В зависимости от выполняемой работы опасные зоны могут быть либо
постоянными, либо перемещающимися. Опасные зоны могут быть как
внутри машины, так и вне ее. Во всех опасных зонах не исключена
возможность возникновения несчастного случая среди обслуживающего
персонала, поэтому при проектировании и постройке машин, механизмов и
подвижного состава необходимо предусмотреть применение защитных
средств, полностью исключающих или максимально снижающих
91
воздействие на организм человека опасных и вредных производственных
факторов.
Рабочая зона считается опасной, если в ее пределах возможно
воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов.
К опасным зонам относятся:
 зона намагничивания контролируемой детали (повышенный
уровень
электромагнитных
излучений,
повышенная
напряженность магнитного поля);
 места нанесения индикатора (химические факторы);
 зона выявления индикаторного рисунка (недостаточная
освещенность рабочей зоны);
 места прохода к рабочему месту (движущийся подвижной состав,
транспортные средства, движущиеся механизмы, подвижные
части производственного оборудования)
 рабочая зона (повышенная запыленность и загазованность
воздуха рабочей зоны).
7.2 Наличие и эффективность действия технических средств,
обеспечивающих безопасность обслуживания оборудования
Для безопасного обслуживания оборудования предусматриваются
разнообразные технологические приспособления – ограждения, блокировки,
предохранительные устройства, специальные устройства безопасности,
предупредительные надписи и знаки.
При работе с магнитным порошком, для защиты дыхательных путей,
дефектоскописту выдается респиратор. Если метод нанесения «мокрый», то
происходит контакт с минеральными маслами, и выдаются смывающие и
обезвреживающие средства. Для защиты кожи рук от магнитных
индикаторов (магнитного порошка, магнитной суспензии) и контактной
жидкости (минерального масла) следует применять перчатки резиновые или
дерматологические защитные пасты и мази, имеющие сертификат
соответствия.
Для защиты от физических факторов применяются, например,
сигналы, подаваемые крановщиками, водителями транспортных средств,
ограждающими светофорами. Проход к месту работы обозначается
специальными указателями «Служебный проход». Также к техническим
средствам защиты относится знак «Осторожно! Негабаритное место», в
местах установки которого находиться запрещено.
При работах, связанных с источниками постоянных магнитных полей,
в целях ограничения их неблагоприятного воздействия следует использовать
захваты из немагнитных материалов, а также хранить и переносить магниты
и намагниченные детали в специальной таре из немагнитных материалов.
92
Дефектоскопист должен обеспечиваться следующими средствами
индивидуальной защиты (СИЗ):
 костюмом
хлопчатобумажным
с
маслонефтезащитной
пропиткой;
 ботинками юфтевыми на маслобензостойкой подошве;
 фартуком прорезиненным;
 рукавицами комбинированными;
 перчатками хлопчатобумажными в комплекте с перчатками
резиновыми;
 нарукавниками прорезиненными;
 галошами диэлектрическими;
 перчатками диэлектрическими;
 жилетом сигнальным.
Зимой дополнительно должен обеспечиваться курткой на утепляющей
прокладке.
Дефектоскопист должен иметь определенное рабочее место,
расположенное в соответствии с установленным технологическим
процессом. Для удобства и безопасности осмотра поворота и перемещения
проверяемых деталей необходимо использовать специальные стенды,
стеллажи, подъемные и другие приспособления.
Дефектоскописту запрещается приступать к работе без СИЗ и
установленных защитных ограждений рабочего места [32].
7.3
Эргономический
анализ
организации
рабочего
места
на
оборудовании
Каждый конкретный труд требует определённых физических усилий,
нервно-психологических затрат, эмоционального напряжения и протекает в
различных санитарно-гигиенических и климатических условиях. Всё это
неизбежно влияет на исполнителя труда – человека. Поэтому задача наук,
занимающихся проблемами труда, состоит в изучении со своих позиций
многосторонних связей между человеком и объективными факторами труда.
[33].
Цель эргономики – это создание таких условий, методов и
организации трудовой деятельности, которые делают труд наиболее
производительным и вместе с тем способствуют всестороннему духовному и
физическому развитию человека, обеспечивают ему комфорт и безопасность
в процессе труда, сохраняют здоровье и работоспособность. .
К рабочему месту относится часть пространства, в котором человек
осуществляет трудовую деятельность и проводит большую часть рабочего
времени. Рабочее место, хорошо приспособленное к человеку и его трудовой
93
деятельности, правильно и целесообразно организованное в отношении
пространства, формы и размера, обеспечивает ему удобное положение при
работе и высокую производительность труда. Рабочее место непосредственно
влияет на безопасность труда и сохранение здоровья [34].
Во время работы оператор находится в положении «стоя» (рис. 7.2).
Перед ним располагается объект контроля. В данной ситуации невозможно
осуществить регулирование высоты рабочей поверхности и подставки для
ног. Поэтому числовые значения высоты рабочей поверхности определяют
по таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Числовые значения высоты рабочей поверхности
Категории работ
Легкая
Средняя
Тяжелая
Высота рабочей поверхности при организации рабочего места, мм
женщин
мужчин
женщин и мужчин
990
1060
1025
930
980
955
870
920
895
В случае возникновения аварийной ситуации на установке работник
вызывает ремонтную бригаду.
SPORTS IN GREAT BRITAIN, the
1- зона размещения опорной стойки; 2- зона для размещения тягового
хомута; 3- зона для размещения других подсобных материалов
Рисунок 7.2 – Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов
управления в вертикальной плоскости.
Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов
управления в горизонтальной плоскости указаны на рисунке 7.3.
94
1- зона для размещения тягового хомута; 2- зона размещения опорной
стойки; 3- зона для размещения других подсобных материалов
Рисунок 7.3 – Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов
управления в горизонтальной плоскости
Рабочее место обеспечивает выполнение трудовых операций в
пределах зоны досягаемости моторного поля в вертикальных и
горизонтальных плоскостях для средних размеров человека Выполнение
трудовых операций «часто» и «очень часто» обеспечивается в пределах зоны
легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля.
7.4 Выводы и предложения с разработкой конструкции технического
средства.
Расчет электрического искусственного освещения сводится к
определению мощности ламп, потребной для создания необходимой
наименьшей освещенности рабочей поверхности. [38,39].
Наиболее распространенным в проектной практике является расчет
освещения по методу коэффициента использования светового потока. Этот
метод дает возможность подсчитать световой источник света, необходимый
для создания нормированной освещенности горизонтальной поверхности при
общем равномерном ее освещении. [39,40].
Исходные данные для расчетов представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 – Исходные данные
Наименование помещения
Размеры помещения, а×b
Расчетная высота подвеса, hp, м
Разряд зрительной работы
Фон
Освещенность по ОСТ 32.9-81 Emin , лк
Участок ремонта воздухораспределителей
5×6
2,5
IV, б
темный
200
95
(общее осв).
Тип светильника
Источник света
Коэффициент
ρп
отражения, %
ρст
ρр.п.
Lсс

hp
Характеристика помещений
ШОД
ЛД
70
50
10
1,3
с малым выделением пыли
Определим расстояние между светильниками Lсв:
Lсв =  hp.
(7.1)
Lсв = 1,3·2,5 = 3,25 м.
Вычислим расстояние от стены L1 до первого ряда светильников при
наличии рабочих мест у стен по формуле:
L1 = (0,2 ... 0,3)  Lсв,
(7.2)
L1 = 0,23,25 = 0,65 м.
Расстояние между крайними рядами светильников по ширине Lш и
длине Lд помещения определим по формулам:
Lш = в – 2 L1;
где а – длина помещения;
b – ширина помещения.
Lд = а – 2 L1,
(7.3)
Lш = 6 – 2·0,65 = 4,7 м.
Lд = 5 – 2·0,65 = 3,7м
Определим число светильников, устанавливаемых в заданном
помещении. Сначала определим количество светильников по ширине n ш и
длине nд помещения:
nш = Lш / Lсв + 1;
nд= Lд / Lсв + 1;
nш = 4,7 / 3,35 + 1 = 2,45≈3 шт.
96
(7.4)
nд = 3,7 / 3,35 + 1 = 2 шт.
затем – общее число светильников:
nобщ = nш nд.
(7.5)
nобщ = 3·2 = 6 шт.
Определим расчетный (потребный) световой поток одной лампы:
Фл = Еmin S K Z / (nобщ ),
(7.6)
где Еmin – минимальная нормируемая освещенность на рабочих
поверхностях, лк;
S – освещаемая площадь помещения, м;
К – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение ламп и
светильников в зависимости от характеристики работ
Z – отношение средней освещенности к минимальной, при освещении
лампами накаливания Z = 1,15, люминесцентными – Z = 1,1;
nобщ – число светильников;
 – коэффициент использования светового потока (в долях единицы),
т. е. отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность, к
суммарному потоку всех ламп. Коэффициент использования зависит от
характеристики светильника, размеров помещения, окраски потолка, поэтому
для его определения необходимо знать коэффициенты отражения потолка n,
стен cm, рабочей поверхности p.n, и индекс помещения i.
Индекс помещения подсчитывается по формуле:
i = ав / (hр (а + в)),
(7.7)
где а – длина помещения, м;
в – ширина помещения, м;
hр – расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.
i = 5·6 / (2,5·(5+6)) ≈ 1,1
По типу светильника, индексу помещения и коэффициентам
отражения n, cm, p.n определяется коэффициент использования светового
потока , который будет равняться 39%.
Площадь помещения 5×6 м = 30 м.
Так как используются люминесцентные лампы, то Z = 1,1.
Работы проводятся в условиях малого выделения пыли,
следовательно, K = 1,5.
97
Теперь произведем расчет Фл:
Фл = 200·30·1,5·1,1 / (6·0,39) ≈ 4231 лм.
По напряжению на лампе и световому потоку одной лампы Фл
выбираем стандартную лампу необходимой мощности. Ее технические
данный представлены в таблице 7.3.
Таблица 7.3 – Технические данные люминесцентных ламп (по ГОСТ 6825-74)
Тип
Мощность, Вт
Напряжение, В
Ток, А
Световой поток, Лм
Длинна лампы, мм
Диаметр, мм
ЛХБ 80
со шт.
без шт.
80
102
0,87
4220
1514,2
1500
40
Определим действительную освещенность:
Едейств = Фтабл nобщ  / (S К Z).
(7.8)
Едейств = 4220·6·0,39 / (30·1,5·1,1) ≈ 215 лк.
Так как Eдейств > Emin, то освещенность в помещении достаточная для
обеспечения безопасных условий зрительных работ.
98
Заключение
Таким
образом,
в
результате
выполнения
выпускной
квалификационной работы:
1. Рассмотрены литые детали вагонов (тяговый хомут, боковая рама,
надрессорная балка)
как объект контроля: приведено
исследование
функционального назначения, рассмотрены конструкции объектов
исследования, показаны зоны вероятного образования дефектов, определены
типы дефектов и причины их появления.
2. Рассмотрены существующие методы НК литых деталей, технологии
и средства штатных методов неразрушающего контроля при деповском
ремонте и показана их эффективность.
3. Определен путь совершенствования магнитного неразрушающего
контроля и предложен метод, сочетающий в себе элементы оснастки
магнитопорошкового и феррозондового методов контроля.
4.
Проведены
производственные
испытания
эффективности
предложенного метода, подтвержденные фотоматериалами на реальных
деталях ударно-тягового оборудования колесных пар и элементов тележки
18-100.
5. Рассчитана себестоимость стандартного и разрабатываемого метода.
Технологическая себестоимость комбинированного магнитопорошкового
контроля тягового хомута меньше себестоимости стандартного метода
магнитопорошкового контроля, что обуславливает экономическую выгоду
при его использовании.
6. Рассмотрено обеспечение требований безопасности труда при
организации рабочего места дефектоскописта при магнитопорошковом
контроле тягового хомута.
В рамках данного исследования поставленные цели и задачи были
достигнуты. Полученные результаты могут быть применены для
неразрушающего контроля тягового хомута при деповском ремонте.
99
Список литературы
1. Лукин, В. В. Конструирование и расчет вагонов: Учебник для вузов ж.-д.
трансп./ В. В. Лукин, Л. А. Шадур, В. Н. Котуранов, А. А. Хохлов, П. С.
Анисимов.; Под ред. В. В. Лукина. М.: УМК МПС России, 2000. 731 с.
2. Комплект технологической документации технологический процесс
работы участка текущего отцепочного ремонта ремонтного вагонного
депо Тайга.
3. Годовой ответ компании ВРК-3 за 2014 г. http://kgo.rcb.ru/2015/otchet/govrk-3.pdf
4. Мотовилов, К. В. Технология производства и ремонта вагонов: Учебник
для вузов ж.-д. трансп. / К. В. Мотовилов, В. С. Лукашук, В. Ф.
Криворудченко, А. А. Петров; Под. ред. К. В. Мотовилова. М.: Маршрут,
2003. 382 с.
5. Азовский, А. П. Вагоны. Основы конструирования и экспертизы
технических решений: Учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / А.П.
Азовский, Е.В. Александров, В.В. Кобищанов, В.П. Лозбинев и др.; Под
ред. В.Н. Котуранова: М.: Маршрут, 2005. 490с.
6. Криворудченко В. Ф., Ахмеджанов Р. А. Современные методы
технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов
подвижного состава железнодорожного транспорта: Учебное пособие для
вузов ж.-д. транспорта / Под ред. В. Ф. Криворудченко. М.: Маршрут,
2005. 436 с.
7. Инструкция по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства
подвижного состава железных дорог Российской Фдерации. ЦВВНИИЖТ-494.
8. Сафарбаков А.М., Лукьянов А.В., Пахомов С.В. Основы технической
диагностики: учебное пособие. – Иркутск: ИрГУПС, 2006. – 216 с.
9. Сергиенко О. Не впадая в крайности. Гудок №55 (25016), 03.04.2012 г.
10. Дефицит
и
проблемы
качества
вагонного
литья
..http://www.metalinfo.ru/ru/magazine/livestreams/16.
Материалы
конференции от 23.05.2011 г.
11. http://www.gudok.ru/newspaper/?ID=679214&page_print=Y
Выпуск
03.04.2012
12. Критерии браковки литых деталей тележки. http://kr-trade.ru/?p=116.
13. Пранов В. А. Повышение усталостной долговечности боковой рамы
тележки грузового вагона. Автореферат диссертации на соискание ученой
степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2012 ].
14. http://static.scbist.com/scb/uploaded/1_izlom_ram.pdf
15. Справочно-аналитическая информация: Изломы боковых рам 2001-2016
(Данные
на
15.02.2016
г..
http://npogdps.com/news/newsrzd/accident/izlomee-2001-2016/
100
16. http://www.ipem.ru/news/publications/642.html
17. Савчук В. В., Зобов Г.А. Радиус излома на Совете главных конструкторов.
Журнал "Техника железных дорог", № 2 (22), май 2013.
18. Сударикова Е. В. Неразрушающий контроль в производстве: учеб.
пособие. Ч. 1.; ГУАП. — СПб., 2007. — 137 с.: ил.
19. Чернышов Е.А., Евстигнеев А.И. Литейные дефекты. Причины
образования. Способы предупреждения и исправления / Е.А. Чернышов,
А.И. Евстигнеев. Изд-во «Машиностроение», 2008. – 228 с.
20. РД 32.159-2000. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля
деталей вагонов.
21.
22.
23. Лаптева, И.И. Неразрушающий контроль деталей вагонов : учеб. пособие/
И.И. Лаптева, М.А. Колесников. – Хабаровск: Изд-воДВГУПС, 2012. – 103 с. :
ил.
24. Ахмеджанов Р. А. Физические основы магнитного неразрушающего
контроля: Конспект лекций / Р. А. Ахмеджанов; Омский гос. ун-т. путей
сообщения. Омск, 2004. 69 с.
25. http://uca-komplect.ru/index.php?page=products&pid=267
26. ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1974. 4 с.
27. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / С. В. Белов, А. В.
Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др.; под общ. ред. С. В. Белова. – 8-е стер.
изд. – М.: Высш. шк., 2008. – 616 с.
28. О промышленной безопасности опасных производственных объектов. Ф3
от 21.07.1997 № 116-Ф3 в ред. Ф3 от 07.08.2000 № 122-Ф3, от 10.01.2003
№ 15-Ф3.
29. Об охране окружающей среды. Ф3 от 20.12.2001 № 7-Ф3.
30. Овсянкин А.Д., Файнбург Г.З. Охрана труда 8-е изд., перераб. и доп. Владивосток: ФГОУ ВПО ПИГМУ, 2007. — 449 с. Электронный ресурс.
Режим
доступа:
http://uristinfo.net/ohrana-truda/178-ohrana-truda-adovsjankin-ad-gz-fajnburg/4223-vvedenie.html
31. :СТЕПОВ В.В. Всемирный день охраны труда.Электронный ресурс.
Режим доступа:
http://www.ilo.org/wcmsp5/groups/public/@europe/@rogeneva/@sro-moscow/documents/genericdocument/wcms_309883.pdf.
32. ТОИ Р-32-ЦВ-805-01. Типовая инструкция по охране труда для
дефектоскописта. М., 2001. – 12 с.
33. Р 2.2.755-99. Гигиенические критерии оценки и классификация условий
труда по показателям вредности и опасности факторов производственной
среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство. М.:
Изд-во стандартов, 1999. 112 с.
101
34. ГОСТ 12.2.033-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя.
Общие эргономические требования. – М.: Изд-во стандартов, 1978. – 9 с.
35. ГОСТ 12.2.033-78. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие
эргономические требования. М.: Изд-во стандартов, 1978. 9 с.
36. ГОСТ 22269-76. Система «Человек-машина». Рабочее место оператора.
Взаимное
расположение
элементов
рабочего
места.
Общие
эргономические требования. М.: Изд-во стандартов, 1976. 4 с.
37. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений. М.: Информационно-издательский центр
Минздрава России, 1997. 8 с.
38. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и
организации работы. М.: Информационно-издательский центр Минздрава
России, 1997. 46 с.
39. ОСТ
32.120-98.
Нормы
искусственного
освещения
объектов
железнодорожного транспорта. М.: Министерство путей сообщения
Российской Федерации. 1998 г. 59 с.
40. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. М.:
Министерство строительства Российской Федерации. 1995 г. 36 с.
102
Приложение А
(обязательное)
Генеральный план вагонноремонтного депо
103
104
105
106
107
108
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
181
Размер файла
2 503 Кб
Теги
927, 2016, квалификационная, выпускных, работа, омгупс
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа