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

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
23
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ в) вспомогательное время, необходимое для установки и закрепления детали на рабочем месте, ее поворота и перемещения в процессе сварки, резки, зачистки и т.д., в курсовом проекте принимается 1,5 минут. г) дополнительное время, затрачиваемое на обслуживание рабочего места, на отдых и естественные надобности, в курсовом проекте принимается 30 минут.

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
24
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
5 Расчет и проектирование приспособления
5.1 Назначение приспособления
Для правки люков полувагона со снятием принимаем пресс (рисунок 4.1).
Рисунок 5.1 –Пресс для правки люков полувагонов

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
25
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
С помощью данной установки выполняются работы по выправке и поджатию люков, угольников и нижней обвязочной рамы вагона.
5.2 Описание конструкции и принцип работы
Он предназначен для правки дверей грузовых вагонов всех типов, бортов платформ и крышек люков полувагонов.
Состоит из рамы, двух порталов, двух механизмов правки двери и механизма правки диагональности двери и гидростанции.
Приведем параметры установки в таблице 4.1
Таблица 4.1 – Параметры установки
Модель
Номин. давление насосной станции,
МПа
(кгс/см2)
Давление настройки предохран. клапана насосной станции,
МПа
(кгс/см2)
Подача при дав- лении 50
МПа
(500 кгс/см2), дм3/мин
Усилие, развив. домкратом при давле- нии 50
МПа (500 кгс/см2), кгс
Тип двига- теля
Вид управ- ления гидро- распределит.
Тип гидра- влического домкрата
Вес, т
Габариты
(ДxШxВ), мм
-
50 (500)
50 (500)
2,1 16580
Пневмо- гидравлич. усилитель
(Давление пневмо- сети р =
0,28 - 1,0
МПа ) ручное
ДУ20Г300С 12 2700х1760х
2500
5.3 Расчет приспособления
Расчет основных элементов гидравлического пресса для правки люков полу- вагона.
Определяем площадь плунжера гидронасоса

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
26
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
S
2
= d
2 2
/4
(5.1) где d
2
– диаметр плунжера, мм.
По расчету
S
2
= 0,785 d
2 2
= 0,785·8 2
= 50,2 мм
2
= 50,2·10
-6
м
2
Определяем площадь поршня гидродвигателя
S
3
= d
3 2
/4
(5.2) где d
3
– диаметр поршня, мм.
По расчету
S
3
= 0,785 d
3 2
= 0,785·160 2
= 20096 мм
2
Определяем механическое передаточное число рычага ручного привода
U
м
= l
1
/l
2
(5.3) где l
1
иl
2
– плечи действия сил F
1
и F
2
соответственно, мм.
По расчету
U
м
= 250/25 = 10
Определяем гидравлическое передаточное число гидравлической силовой передачи
U
г
= S
3
/S
2
(5.4)
По расчету
U
г
= 20096/50,2 = 400;
U
г
= (d
3
/d
2
)
2
= (160/8)
2
= 400
Определяем полное (общее) передаточное число устройства

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
27
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
U
п
= U
м
·U
г
(5.5)
По расчету
U
п
= 10·400 = 4000
Определяем силу, действующую на плунжер гидронасоса
F
2
= F
1
·U
м
(5.6)
По расчету
F
2
= 50·10 = 500H
Рассчитываем давление рабочей жидкости в системе р = F
2
/ S
2
(5.7)
По расчету р = 500/(50,2·10-6) = 9,96·106 Па = 9,96МПа
Расчет удобно вести в Н и мм
2
, так как 10 6
компенсируются.
Определяем силу, действующую на поршень гидродвигателя
F
3
= F
2
U
г
(5.8)
По расчету
F
3
= 500·400 = 200 000 H = 200кН;
F
3
= F
1
U
п
= 50·4000 = 200000 H;
F
3
= р S
3
= 9,96·20096 = 200000 Н = 200кН;
(МПа·мм
2
= Па·м
2
= Н/м
2
·м
2
= Н)
Определяем скорость перемещения плунжера гидронасоса
V
2
= V
1
/ U
м
(5.8)

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
28
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ где V
1
– скорость перемещения рукоятки рычага, м/с.
По расчету
V
2
= 0,6/10 = 0,06м/с = 60мм/с
Определяем скорость перемещения поршня гидродвигателя
V
3
= V
2
/ U
г
(5.9)
По расчету
V
3
= 0,06/400 = 0,00015 м/с;
V
3
= V
1
/ U
п
= 0,6/4000 = 0,00015м/с = 0,15мм/с
Определяем ход (величину перемещения) плунжера гидронасоса h
2
= h
1
/U
м
(5.10) где h
1
– ход рукоятки рычага, мм.
По расчету h
2
= 70/10 = 7мм
Определяем ход поршня гидродвигателя h
3
= h
2
/U
г
(5.11)
По расчету h
3
= 7/400 = 0,017 мм
Определяем рабочий объем гидронасоса q
2
= q
3
= S
2
h
2
(5.12)

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
29
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
По расчету q
2
= 50,2·7 = 351,4мм
3
= 0,351см
3
Определяем разовую подачу гидронасоса при рабочем ходе
Q
2
= V
2
S
2
(5.13)
По расчету
Q
2
= 60·50,2 = 3012мм
3
/с = 3,01см
3
/с;
Q
3
= V
3
S
3
= 0,15·20096= 3014мм
3
/с
Рассчитываем мощность на рукоятке рычага ручного привода
N
1
= F
1
V
1
(5.14)
По расчету
N
1
= 50·0,6 = 30 Вт
Рассчитываем мощность создаваемую плунжером гидронасоса
N
2
= F
2
V
2
(5.15)
N
2
= p
2
Q
2
(5.16) где p
2
– давление жидкости в системе, МПа;
Q
2
– подача рабочей жидкости, см
3
/с.
По расчету
N
2
= 500·60 = 30000Вт;
N
2
= 9,96·3,01 = 29,97кВт;
(10 6
H/м
2
·см
3
/с = Н/м
2
·м
3
/с = Нм/с)

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
30
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Рассчитываем мощность, создаваемую поршнем гидродвигателя:
N
3
= F
3
V
3
(5.17)
По расчету
N
3
= 200000·0,00015 = 30Вт
Рассчитываем толщину стенки цилиндра гидродвигателя t = pd
3
/(2[]) (5.18) где [] – допускаемое напряжение в стенках цилиндра гидродвигателя, МПа;
[] = 
т
/ n, для цилиндра из стали 35 – [] = 
т
/n=314/2=157 МПа, n = 2 – коэффициент запаса прочности.
По расчету t = 9,96·160/(2·157) = 5,075 мм = 5,0мм
Выполним проверочный расчет прочности гидроцилиндра:
 = (D
3 2
+d
3 2
)·p/(D
3 2
-d
3 2
) (5.19) где D
3
= d
3
+ 2 t = 160 +2 5 = 170 мм – наружный диаметр гидроцилиндра.
По расчету
 = (1702+1602)·9,96/(1702-1602) = 164,5МПа
Полученный результат не превышает допускаемое напряжение, для гарантии прочности гидроцилиндра необходимо увеличить толщину стенки или применить более прочный материал сталь 40 – [] = 
т
/ n = 333/2 =166,5 МПа.
 =164,5 МПа  [] = 166,5МПа

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
31
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Условие обеспечения прочности гидроцилиндра выполнено.
Рассчитываем скорость потока жидкости в трубопроводе напорной маги- страли
V
т
= Q
2
/S
т
= 4Q
2
/(d т
2
) (5.20) где d т
= 2 мм – внутренний диаметр трубопровода.
По расчету
V
т
= 3000/(0,785·22) = 955 мм/с = 0,9м/с
Рассчитываем безразмерное число Рейнольдса и определяем характер тече- ния жидкости в напорной магистрали
Re = d т
V
т
/  (5.21) где  = 6,0 мм
2
/с – кинематическая вязкость рабочей жидкости.
По расчету
Re = d т
V
т
/  = 2·955/6 =318,3 (мм·мм/с) / (мм
2
/с)
Если число Рейнольдса меньше 2200, то движение потока рабочей жидкости ламинарное.
Определяем полный объем цилиндра гидродвигателя при максимальном ходе поршня, равном 100 мм. q
3max
= S
3
h max
(5.22)
По расчету q
3max
= 20096·100 = 2009600мм
3
= 2009см
3
= 2,09дм
3
= 2,1л

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
32
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Рассчитываем объем масляного бака
Q
б
= 1,5(q
3max
+ q т
) (5.23) где q т
– вместимость трубопроводов, шлангов, насоса и вспомогательных устройств гидросистемы.
По расчету
Q
б
= 1,5·2,1 = 3,15 л
При малой величине объемов перечисленных устройств условно примем q
т
= 0.
Вместимость масляного бака должна превышать полную вместимость гидро- системы не менее чем в полтора раза для компенсации утечек рабочей жидкости и сохранения в баке определенного уровня жидкости над отверстиями подводящих и отводящих трубопроводов, исключения возможности вспенивания масла и смеше- ния его с воздухом.
Оценим влияние гидравлического передаточного числа за счет изменения диаметра цилиндра гидродвигателяd
3
= 160 мм на величину, равную диаметру ци- линдра насоса d
2
= 8 мм, также по два отрезка в каждую сторону, получим d
3
=
144, 152, 160, 168 и 176 мм.
U
г,1
= (d
3
/d
2
)
2
(5.24)
По расчету
U
г,1
= (144/8)
2
= 324; U
г,2
= 361; U
г,3
= 400;
U
г,4
= 21 2
= 441; U
г,5
=22 2
= 484
Без учета КПД
F
3,1г
= F
1
U
м
U
г1
(5.25)
По расчету

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
33
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
F
3,1г
= 50·10·324 =162 000 Н = 162 кН;
F
3,2г
= 180,5 кН;
F
3,3г
= 200 кН;
F
3,4г
= 220,5 кН;
F
3,5г
= 242 кН
С учетом полного КПД
F
3р,1г
= F
1
U
м
U
г1

п
(5.26)
По расчету
F
3р,1г
= 50·10·324·0,808=130896 Н = 130,896 кН;
F
3р,2г
= 145,844 кН;
F
3р,3г
= 161,6 кН;
F
3р,4г
= 178,164 кН;
F
3р,5г
= 195,536 кН
Результаты расчета подтверждают возможность использования установкой для правки люков полувагона.

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
34
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
6 Требования техники безопасности при ремонте узла
Все основные работы по ремонту люков грузовых вагонов осуществляются в цехе, который расположен в главном производственном корпусе вагонно-ремонт- ного депо. Участок оборудован центральным отоплением, естественным и искус- ственным освещением Основной профессией, является слесари по ремонту по- движного состава.
На триангели основании СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические наплавки требования к микрокли- мату таблице производственных помещений» (приложение 1) работы, размеры проводимые персо- налом детали в тележечном участке сборке относятся ко IIб вагоны категории тяжести, трещины то есть это излучения физи- ческие работы участок с энергозатратами от 201 до 250 ккал/ч.
Ответственными за безопасность труда и производственную санитарию в те- лежечном участке являются начальник и главный инженер вагонного депо, стар- ший мастер участка, который организует и контролирует выполнение Государ- ственных стандартов, типовых и местных инструкций по технике безопасности, охране труда и производственной санитарии.
По окончании работы слесарь должен:
– привести в порядок свое рабочее место;
– сложить инструмент, инвентарь и приспособления в специально предназна- ченные для них места или кладовые;
– собрать использованные обтирочные материалы в металлические ящики с плотно закрывающейся крышкой.
По окончании работы слесарь должен снять спецодежду и другие средства индивидуальной защиты и убрать в шкаф гардеробной.
Загрязненную и неисправную спецодежду при необходимости слесарь дол- жен сдать в стирку, химчистку или ремонт.
Для очистки кожи от производственных загрязнений по окончании рабочего дня необходимо применять защитно-отмывочные пасты и мази, сочетающие свой- ства защитных и моющих средств.

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
35
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Для поддержания кожи в хорошем состоянии после работы следует исполь- зовать различные индифферентные мази и кремы (борный вазелин, ланолиновый крем и т.д.).
Не допускается применение керосина или других токсичных нефтепродуктов для очистки кожных покровов и средств индивидуальной защиты.
После работы или в случаях загрязнения частей тела или смачивания одежды нефтепродуктами рабочие должны принять душ с теплой водой и мылом, смыть предохранительную пасту, в случаях же загрязнения только рук обязательно мыть их водой с мылом.
О всех неисправностях и недостатках, замеченных во время работы, и о при- нятых мерах к их устранению, слесарь должен сообщить мастеру или бригадиру.
В прессовомучастке, в холодный период постоянная температура составляла
17,5°С, влажность 30%, скорость движения воздуха 0.1 м/с, в теплый период тем- пература составляла 22,4°С, влажность 30%, скорость движения воздуха 0.1 м/с, что соответствует нормам.

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
36
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Заключение
В данной работе был произведен анализ технологичности крышек люков по- квагона, условий работы и ремонта, причин неисправностей узла.
Был разработан технологический процесс ремонта крышек люков полува- гона, где выбрано оборудование, представлены его технологические характери- стики, просчитан расход материала.
Кроме этого, были также рассмотрены условия, приводящие к неисправно- стям в процессе эксплуатации. Также разработана установка для правки крышек люков полувагона без снятия с вагона, в курсовой работе было дано полное описа- ние конструкции и принцип работы, а также назначение оборудование.

.
№ докум.
Подпись Дата
Лист
37
23.05.03.02.ПК.01.ПЗ
Список использованных источников
1. Шадур Л.А. и др. Вагоны, М.: Транспорт, 1980, - 440с.
2. Технология вагоностроения и ремонта вагонов, Под ред. Герасимова В.С.,
М.: Транспорт, 1988, - 380с.
3. Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов
ЦВ-201-98 4. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л: Маши- ностроение, Ленингр. Отд-ние, 1983.-464 с., ил.
5. Ивашов В.А., Козлов Н.А. Методические указания к курсовому проекти- рованию по дисциплине «Технология вагоностроения и ремонта вагонов», Сверд- ловск, УрГАПС, 54с.