Файл: Разработка технологического процесса ремонта крышек люков полувагона со снятием с вагона.pdf

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
(ФГБОУ ВО УрГУПС)
Кафедра «ВАГОНЫ»
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
РЕМОНТА КРЫШЕК ЛЮКОВ ПОЛУВАГОНА
СО СНЯТИЕМ С ВАГОНА
Курсовой проект по дисциплине
«Технология производства и ремонта вагонов»
Консультант:
Разработал: к.т.н., доцент ст. гр. ПСв-418з
Волков Д.В.
Лоскутов О.О.
Екатеринбург
2023

РЕФЕРАТ
В данном курсовом проекте всего: 36 с., рис.7, табл.5, использованных источ- ников 5 назв., чертежей 2 листа.
ПОЛУВАГОН, КРЫШКА ЛЮКА ПОЛУВАГОНА, РЕМОНТИРУЕМАЯ ПО-
ВЕРХНОСТЬ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПРАВКИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕСС, ОБОРУДОВАНИЕ, УЗЕЛ, НОРМИРОВАНИЕ, ТЕХНИКА БЕЗ-
ОПАСНОСТИ.
В работе описаны: конструктивно-технологическая характеристика узла, ана- лиз технологичности узла и разработка мероприятий по обеспечении технологич- ности узла, анализ причин и характеристика неисправности узла, разработка тех- нологического процесса ремонта узла, расчёт и проектирование приспособления, техника безопасности. Кроме того, оформлен технологический процесс ремонта узла в соответствии с ЕСТД.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
3
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Разраб.
Лоскутов О.О.
Провер.
Волков Д.В.
Н. Контр.
Утверд.
Колясов К.М.
Разработка технологического процесса ремонта крышек люков полувагона со снятием с вагона
Пояснительная записка
Лит.
Листов
36
УрГУПС Кафедра
«Вагоны»

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
3
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
СОДЕРЖАНИЕ
Введение .......................................................................................................................... 4 1 Конструктивно-технологическая характеристика узла. Анализ технологичности узла и разработка мероприятий по обеспечению технологичности узла.................. 6 2 Исследование механизма изнашивания и причин повреждаемости узлов и деталей вагонов, назначение периодичности ТО и Р ............................................... 16 3 Обоснование выбора метода производства и ремонта детали .............................. 18 4 Разработка технологического процесса ................................................................... 20 4.1 Выбор оборудования ........................................................................................... 20 4.2 Расчет расхода материалов ................................................................................. 22 4.3 Нормирование и тарификация технологического процесса ............................ 22 5 Расчет и проектирование приспособления .............................................................. 24 5.1 Назначение приспособления ............................................................................... 24 5.2 Описание конструкции и принцип работы........................................................ 25 5.3 Расчет приспособления ....................................................................................... 25 6 Требования техники безопасности при ремонте узла ............................................ 34
Заключение .................................................................................................................... 36

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
4
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Введение
Технология вагоностроения и ремонта вагонов является наукой, которая изу- чает сущность, взаимосвязь, развитие многочисленных и разнообразных техноло- гических процессов, используемых при изготовлении и ремонте вагонов в целом, их сборочных единиц и деталей. Сложны и многообразны процессы изготовления и ремонта вагонов. Для их осуществления требуются значительные затраты труда и времени, необходимы различное технологическое оборудование и оснастка.
Вагоностроительные и вагоноремонтные предприятия представляют собой производственно-хозяйственные организации, состоящие из основных и вспомога- тельных производственных участков и обслуживающих хозяйств, в которых одно- временно протекает множество разнородных, но в то же время тесно взаимосвязан- ных процессов производства. Ведущее место среди них занимают технологические процессы, в результате осуществления которых предприятие выпускает новые или отремонтированные вагоны.
Развитие технического уровня конструкций новых вагонов осуществляется в направлении повышения их прочности и надежности, соответствующем условиям современной эксплуатации.
На основе проведения технической политики во всех отраслях народного хо- зяйства намечено ускорить техническое перевооружение производства, широко внедрять прогрессивную технику и технологию, обеспечивающие повышение про- изводительности труда и качества вагоностроительной продукции. При изготовле- нии новых этапов будут использованы наиболее экономичные материалы, легкие сплавы, прогрессивные методы литья и ковки, сварные конструкции, принципы унификации и стандартизации сборочных едини и деталей вагонов и их взаимоза- меняемости.
Для повышения качества ремонта и надежности вагонов большое значение имеет уровень технологии вагоноремонтного производства. Поэтому предусмот- рены внедрение на вагоноремонтных предприятиях прогрессивных

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
5
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ технологических процессов восстановления деталей и сборочных единиц вагонов, повышение уровня требований к соблюдению технологической дисциплины.
Главное направление развития современного вагоноремонтного производ- ства состоит в его дальнейшей индустриализации, основой которой служит система машин, обеспечивающая комплексную механизацию и автоматизацию технологи- ческих процессов ремонта вагонов и производства запасных частей.
Основной путь повышения уровня механизации и автоматизации вагоноре- монтного производства - применение методов и технических средств программ- ного управления. На предприятиях начали использовать металлорежущие станки и сварочное оборудование с числовым программным управлением, создаются про- мышленные роботы для ремонтно-сварочных и ремонтно-сборочных процессов.
Намечаются перспективные направления дальнейшего развития технологии вагоностроения и ремонта вагонов: составление математического описания всех звеньев технологического процесса для получения их точных аналитических соот- ношений и взаимосвязи; использование цифровой вычислительной и аналоговой техники на всех этапах проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта ва- гонов, что позволит быстрее и эффективнее решать задачи рационального постро- ения, внедрения и выполнения технологических процессов.
В связи с этим большое значение имеет типизация технологических процес- сов на основе унификации объектов производства и дальнейшего внедрения стан- дартизации в вагоностроении и вагоноремонтном производстве.

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
6
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
1
Конструктивно-технологическая характеристика узла.
Анализ технологичности узла и разработка мероприятий по
обеспечению технологичности узла
Крышка люка (рисунок 1.1) состоит из двух поперечных боковых, продоль- ной передней и средней 6 обвязок и усиливающей планки, пере крытых штампо- ванным листом с гофрами, расположенными поперек вагона. Крышка шарнирно соединена с двутавром хребтовой балки петлей. В открытом положении крышки люков размещаются к горизонтали под углом: над тележками - 23°, в средней части
-31°, над тормозным цилиндром - 27°.
Рисунок 1.1 – Крышка люка полувагона
Каждая крышка люка оборудована торсионным устройством для облегчения ее поднятия после разгрузки вагона. Торсион, который одним концом прикреплен

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
7
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ к крышке, а другим - к рычагу шарнирно связанному с хребтовой балкой, закручи- вается при опускании освобожденной от запоров крышки под действием силы тя- жести груза. После освобождения крышки от груза упруго деформированный тор- сион поднимает ее в первоначальное положение. Жесткость торсиона подбирается так, чтобы крышка люка полностью открывалась и удерживалась в этом положении до тех пор, пока не будет надобности в ее поднятии, для чего достаточно усилия одного человека.
Запор люка состоит из закидки, сектора и планки. Закидка имеет два зуба.
Обычно при ручном закрытии люка крышку ставят на первый зуб закидки, а затем ломом через скобу поднимают ее так, чтобы запорные угольники захватывались вторым, основным зубом закидки. Сектор служит для исключения перемещения закидки во время движения вагона и самопроизвольного открывания крышки.
Методом получения заготовки является холодная штамповка. Сборка и при- хватка крышки люка полувагона производится в специальном приспособлении. По упорам приспособления устанавливают саму крышку люка и по ее бокам, вдоль гофра, концевые угольники, каждый из которых прижимается тремя пневматиче- скими прижимами. Угольники запорного механизма по откидным фиксаторам, а ребра жесткости по местам креплений. Все детали прихватывают сваркой, после чего люк освобождают от пневматических прижимов и с помощью пневмоподъем- ника сбрасывают с приспособления по роликам на позицию контроля и клеймения.
Сварку люка производят на позициях поточной линий, полуавтоматами ПШ-
5. Сварку швов 6х6 осуществляют малоуглеродистой проволокой диаметром 2мм под слоем флюса АН-348 при напряжении 34-48В и силе тока 380-420А. Скорость подачи проволоки 250 м\ч, скорость сварки 26 м\ч. Все остальные швы люка про- варивают вручную электродами ЦМ-7С диаметром 6мм при токе 360-400 А с по- мощью сварочного трансформатора СТЭ-34.
В настоящее время для изготовления вагонов в основном применяют углеро- дистые и низколегированные стали (ГОСТ 380-71, ГОСТ 6713-75, ГОСТ 1050-74,

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
8
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73). Механические свойства применяемых и реко- мендуемых для вагоностроения сталей приведены в таблице 1.
В вагоностроении применяют углеродистые стали различной степени раскис- ления: кипящие, спокойные и полуспокойные. Кипящая сталь более дешевая, но по качеству уступает спокойной. Полуспокойная сталь по степени раскисления и свойствам представляет собой промежуточную. Кипящая сталь имеет более высо- кий порог хладноломкости и по сравнению со спокойной сталью является менее стойкой к хрупким разрушениям при низких температурах. Поэтому для ответ- ственных несущих элементов конструкций вагонов применяют спокойные стали.
Для этих конструкций используют углеродистую сталь (ГОСТ 380-71) группы Е и пятой категории качества, предусматривающей нормирование химического со- става, пределов прочности и текучести, относительного удлинения, изгиба в холод- ном состоянии и ударной вязкости при температуре -20° С и после механического старения. Углеродистые стали (ГОСТ 1050-74) применяют второй и третьей кате- горий; второй категорией предусмотрено нормирование механических свойств на растяжение и ударной вязкости, проверяемой на образцах, изготовленных из нор- мализованных заготовок размером 25 мм (диаметр или сторона квадрата), а третьей категорией - нормирование механических свойств на растяжение, проверяемых на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок размером не более 100 мм.
Для ответственных сварных конструкций вагонов применяют низколегиро- ванные стали (ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73) 12-й категории, которой преду- смотрено нормирование химического состава, механических свойств при растяже- нии и изгибе и ударной вязкости при температуре - 40° С и после механического старения.
Основные элементы грузовых вагонов изготовляют главным образом из низ- колегированных сталей с гарантированным содержанием меди (09Г2Д, 09Г2СД,
10Г2С1Д, 10ХСНД, 15ХСНД, 10ХНДП). Сталь 10ХНДП имеет повышенные меха- нические характеристики и коррозионную стойкость в атмосферных условиях, по- этому ее рекомендуют применять в тонкостенных элементах конструкции

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
9
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ толщиной до 6-8 мм. Перспективной для изготовления несущих сварных тяжело нагруженных узлов вагона является низколегированная сталь 10Г2БД, обладающая в сравнении со сталью 09Г2Д более высокими прочностными характеристиками, особенно усталостной прочностью сварных соединений.
Крышки разгрузочных люков полувагонов изготавливают из стали 09Г2Д,
10ХНДП, О9Г ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73, СтЗ ГОСТ 380-71.
Качество конструкции любого изделия, в том числе и вагона, определяется не только ее эксплуатационными показателями, но и рядом производственно-тех- нологических свойств, учитывающих возможность организации наиболее рацио- нального процесса изготовления или ремонта при заданном плане выпуска в кон- кретных производственных условиях, т. е. технологичностью конструкции.
Технологичной называется такая конструкция изделия или составляющих его элементов (деталей, сборочных единиц и др.), которая обеспечивает заданные экс- плуатационные качества продукции и позволяет при данной серийности изготов- лять ее с наименьшими затратами труда, материалов.
Технологичная конструкция характеризуется простотой компоновки, совер- шенством форм. Расположение отдельных элементов обеспечивает удобство и наименьшую трудоемкость в процессе сборки и при выполнении ремонтных работ.
Важным средством для достижения технологичности является широкое примене- ние в новых конструкциях деталей, сборочных единиц, составных частей, входя- щих в ранее изготовленные изделия, а также нормализованных и стандартизован- ных деталей и сборочных единиц.
Стандартами единой системы технологической подготовки производства
(ЕСТПП) перед разработкой технологических процессов предусмотрена обязатель- ная отработка конструкций на технологичность, которая должна осуществляться на всех стадиях проектирования и изготовления изделия. Технологичность кон- струкции необходимо рассматривать применительно ко всему изделию в целом и по всем его составным частям. При проектировании необходимо: выбирать

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
10
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ оптимальную схему и компоновку вагона, рационально расчленять его на сбороч- ные единицы, выбирать наиболее простые конструктивные решения.
Согласно стандартам ЕСТПП, различают производственную и эксплуатацион-
ную технологичность конструкции. Производственная технологичность конструк- ции изделия обеспечивается сокращением затрат средств и времени на конструк- торскую и технологическую подготовку производства и процессы изготовления из- делия. Эксплуатационная - проявляется в сокращении затрат средств и времени на технологическое обслуживание и ремонт изделия.
Оценка технологичности конструкции может быть качественной и количе- ственной. Качественная оценка определяет в основном конструкторно-технологи- ческое достоинство составных частей конструкции (деталей, сборочных единиц) и выражает технологичность, обобщенную на основе производственного опыта ис- полнителя. Количественная оценка технологичности конструкции осуществляется с помощью системы показателей, которые используются для сравнительной оценки вариантов конструкции в процессе проектирования изделия, определения уровня технологичности разработанного изделия, накопления статистических дан- ных и прогнозирования технического совершенствования конструкции изделия.
При оценке технологичности конструкции вагона могут быть использованы как абсолютные, так и относительные показатели. Наиболее распространены для сравнительной оценки относительные показатели. Значения всех относительных показателей технологичности К принимаются в пределах 01) Абсолютный технико-экономический показатель – трудоемкость изго- товления изделия Т
И
, определяется по формуле:

=
=
n
1
i i
И
Т
Т
, (1) где T
i
– трудоемкость изготовления и испытания i-й составной части изделия;

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
11
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ n – количество со ставных частей изделия.
2) Уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления
K
ут
, определяется по формуле:
Т
Т
К
БИ
И
УТ
=
, (2) где T
БИ
– базовый показатель трудоемкости.
3) Уровень технологичности конструкции по технологической себестоимо- сти K
УС
, определяется по формуле:
С
С
К
БТ
/
Т
УС
=
, (3) где
С
/
Т
– достигнутая себестоимость изделия;
C
БТ
– базовый показатель технологической себестоимости изделия;
4) технологическая себестоимость изделия С
т
, определяется по формуле:
С
т
=С
м
+С
з
+С
цр
, (4) где С
м
, – стоимость материалов;
С
з
– заработная плата;
С
цр
– цеховые расходы.
К дополнительным показателям относятся: относительные трудоемкости за- готовительных работ, ремонтов, относительные и удельные себестоимости отдель- ных видов работ, а также коэффициенты унификации, стандартизации, применяе- мости материала, точности обработки шероховатости поверхности (технические показатели).