авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |

Совершенствование технологической готовности производства при ремонте электровозов новых серий

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ПОНОМАРЕВ Евгений Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ

ПРОИЗВОДСТВА ПРИ РЕМОНТЕ ЭЛЕКТРОВОЗОВ НОВЫХ СЕРИЙ

Специальность 05.22.07 – «Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

ОМСК 2011

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ))».

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент

ШАНТАРЕНКО Сергей Георгиевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

ЧЕТВЕРГОВ Виталий Алексеевич;

кандидат технических наук

СТРЕК Ярослав Михайлович.

Ведущая организация:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС)».

Защита диссертации состоится 28 декабря 2011 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ))» по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОмГУПСа.

Автореферат разослан 25 ноября 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Тел./факс: (3812) 31-16-27, e-mail: nich@omgups.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор О. А. Сидоров.

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2011

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Повышение пропускной и провоз­ной способности железных дорог, увеличение производительности труда и снижение себестоимости перевозок во многом обусловлены надежностью тягового подвижного состава (ТПС) и эффективностью его использования.

Анализ основных показателей технического состояния локомотивного парка сети магистральных железных дорог показывает, что остаются высокими количество отказов, процент неисправных электровозов и число неплановых ремонтов. Основными причинами такого положения являются неудовлетворительное качество текущих ремонтов и технического обслуживания, недостаточный уровень механизации трудоемких процессов ремонта. Основную часть электровозного парка составляют машины старых серий с большими сроками эксплуатации, что требует дополнительных затрат для восстановления их работоспособности и ресурса. Количество поступающих на сеть железных дорог электровозов новых серий не улучшает общую ситуацию по старению локомотивного парка. Более того, новые электровозы часто имеют худшие показатели технического состояния по сравнению с аналогичными электровозами старых серий, особенно в начальный период их использования.

Таким образом, одной из актуальных задач на железнодорожном транспорте является улучшение технического состояния электровозов в эксплуатации за счет совершенствования и повышения качества технического обслуживания и ремонта посредством применения в ремонтных локомотивных депо прогрессивных технологий и современных средств технологического оснащения, т. е. путем совершенствования технологической готовности производства.

Задачи повышения эффективности и качества технического обслуживания и ремонта локомотивов отражены в распоряжении президента ОАО «РЖД» от 17.01.2005 № 3р «О системе технического обслуживания и ремонта локомотивов», в поручении первого вице-президента ОАО «РЖД» от 26.08.2010 № П-ВМ-120 «Об оптимизации структуры и повышении эффективности локомотиворемонтного комплекса» и в других руководящих документах железнодорожной отрасли.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научно-технических работ Омского государственного университета путей сообщения (темы НИР № г.р. 01.9.70002371 и 01201151856). В нее вошли результаты исследований, которые выполнялись в соответствии с протоколом совещания у старшего вице-президента ОАО «РЖД» Гапановича В. А. от 03.03.2008 № ВГ-105пр и договором с ОАО «РЖД» от 24.06.2008 № Д-1449ДРТ-18/08.

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств совершенствования технологической готовности ремонтного производства для обеспечения работоспособности и ресурса колесно-моторных блоков электровозов новых серий.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

предложить математические модели для оценки влияния технологических параметров на контактные напряжения в зубчатом зацеплении тягового редуктора колесно-моторного блока при прохождении электровозом рельсового стыка;

разработать математические модели для оценки динамических сил в системе тягового привода третьего класса, действующих на опоры полого вала, в зависимости от эксплуатационных и технологических параметров;

выполнить качественный и количественный анализ влияния технологических параметров на работоспособность колесно-моторных блоков электровозов новых серий;

усовершенствовать комплект нестандартного технологического оборудования для ремонта колесно-моторных блоков электровозов с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей;

разработать нестандартное оборудование для технологического оснащения позиции разборки-сборки колесно-моторных блоков электровозов с тяговым приводом третьего класса.

Методы исследования. При решении поставленных задач проведены теоретические и экспериментальные исследования на основе методов математической статистики и математического моделирования. Эксперименты проводились на натурных образцах нестандартного оборудования и на колесно-моторных блоках электровозов в условиях ремонтного локомотивного депо.

Научная новизна работы заключается в следующем:

получены математические модели, позволяющие оценить влияние технологических параметров на контактные напряжения в зубчатом зацеплении тягового редуктора колесно-моторного блока с опорно-осевым подвешиванием тягового электродвигателя, возникающие от импульсного воздействия при прохождении электровозом рельсового стыка;

разработаны математические модели для расчета гироскопических сил, обусловленных неровностями верхнего строения пути, и суммарной динамической силы, возникающей при рассогласовании соосности полого вала и оси колесной пары, действующих на опоры полого вала в системе тягового привода третьего класса при рабочих скоростях движения электровоза;

выполнен качественный и количественный анализ влияния технологических параметров на работоспособность колесно-моторных блоков электровозов новых серий, результаты которого применены при усовершенствовании и разработке нестандартного технологического оборудования для технологического оснащения ремонтных локомотивных депо.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы подтверждена экспериментальными исследованиями, практической реализацией и основана на доказанных и корректно использованных положениях и постулатах физики твердого тела, математического моделирования. Адекватность математических моделей подтверждена достаточно высокой степенью согласования результатов расчетов с экспериментальными данными и практическими результатами (расхождение составляет не более 10 %).

Практическая ценность работы. Полученные математические модели позволяют оценить влияние технологических параметров на контактные напряжения в зубчатом зацеплении тягового редуктора колесно-моторного блока (КМБ) с опорно-осевым подвешиванием тягового электродвигателя (ТЭД), возникающие от импульсного воздействия при прохождении электровозом рельсового стыка, и выполнить расчет гироскопических сил, обусловленных неровностями верхнего строения пути, и суммарной динамической силы, возникающей при рассогласовании соосности полого вала и оси колесной пары, действующих на опоры полого вала в системе тягового привода третьего класса при рабочих скоростях движения электровоза.

Использование в технологическом процессе ремонта электровозов разработанных технологии и усовершенствованного комплекта нестандартного оборудования технологической позиции ремонта колесно-моторных блоков с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей позволяет механизировать трудоемкие операции при ремонте КМБ, повысить качество выполнения ремонтных операций, сократить время простоя электровоза в ремонте.

Разработанная технологическая позиция разборки-сборки колесно-моторных блоков электровозов с тяговым приводом третьего класса позволяет механизировать трудоемкие операции, увеличить производительность труда при ремонте КМБ, повысить качество выполнения ремонтных операций и обеспечить технологическое оснащение локомотивных депо, производящих ремонт таких электровозов.

Реализация результатов работы. Усовершенствованный комплект нестандартного оборудования технологической позиции ремонта колесно-моторных блоков и техническая документация внедрены в технологические процессы непланового, текущего ТР-3 и среднего СР ремонтов электровозов в ремонтном локомотивном депо Московка Западно-Сибирской дирекции по ремонту тягового подвижного состава – структурного подразделения Дирекции по ремонту тягового подвижного состава – филиала ОАО «РЖД». Разработанные технические и технологические решения по нестандартному оборудованию технологической позиции разборки-сборки колесно-моторных блоков электровозов с тяговым приводом третьего класса приняты к использованию в ремонтном локомотивном депо Барабинск Западно-Сибирской дирекции по ремонту тягового подвижного состава.

Апробация работы. Основные положения, выводы и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Проблемы развития железнодорожного транспорта» (Красноярск, 2010); на международной научно-технической конференции «Инновации для транспорта» (Омск, 2010); на научно-практической конференции «Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности на транспорте» (Омск, 2010); на всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава» (Омск, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, из которых три статьи – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы из 102 наименований, трех приложений и содержит 155 страниц текста, включая 44 рисунка и 10 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, характеризуются научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

Первый раздел посвящен качественному анализу технического состояния электровозов новых серий с опорно-осевым подвешивание тяговых электродвигателей и тяговым приводом третьего класса, отказов механического оборудования, неисправностей колесно-моторных блоков и обзору технологических процессов ремонта.

Исследования надежности работы тягового подвижного состава магистральных железных дорог, систем его технического обслуживания и ремонта проводились научными коллективами ВНИИЖТа, ВНИКТИ, МИИТа, РГУПСа, ДВГУПСа, ИрГУПСа, СамГУПСа, ПГУПСа, ОмГУПСа и др. Значительный вклад в решение названных проблем внесли известные ученые В. Д. Авилов, В. А. Аксенов, Ю. А. Бахвалов, И. В. Бирюков, А. И. Володин, А. А. Воробьев, И. И. Галиев, З. Г. Гиоев, А. Д. Глущенко, А. В. Горский, В. Г. Григоренко, А. А. Зарифьян, И. П. Исаев, М. Ф. Карасев, В. И. Киселев, А. С. Космодамианский, В. С. Коссов, В. Д. Кузьмич, А. С. Курбасов, В. А. Кучумов, А. С. Нестрахов, Б. Д. Никифоров, А. Т. Осяев, А. П. Павленко, Е. С. Павлович, М. П. Пахомов, А. В. Плакс, Н. А. Ротанов, Е. К. Рыбников, А. Н. Савоськин, Т. А. Тибилов, В. П. Феоктистов, Н. А. Фуфрянский, В. В. Харламов, В. А. Четвергов, В. Г. Щербаков и др.

Анализ отказов электровозов в эксплуатации и причин неплановых ремонтов свидетельствует о том, что значительная их часть (25 – 30 %) приходится на неисправности колесно-моторных блоков. Поступающие на дороги новые электровозы не улучшают общую ситуацию по эксплуатационной надежности колесно-моторных блоков. Одной из основных причин такого положения является неудовлетворительное качество текущих ремонтов.

На основе анализа технического состояния электровозного парка сформулированы цель и задачи исследования.

Во втором разделе приведены результаты математического моделирования, позволившие оценить влияние технологических параметров на контактные напряжения в зубчатом зацеплении тягового редуктора колесно-моторного блока с опорно-осевым подвешиванием тягового электродвигателя, возникающие от импульсного воздействия при прохождении электровозом рельсового стыка.

Зубчатые передачи тяговых приводов первого класса, особенно у грузовых магистральных электровозов, работают в крайне тяжелых условиях. В области зацепления ведущей шестерни и ведомого зубчатого колеса действуют контактные силы, которые формируются в основном за счет крутящего момента и от импульсного воздействия при прохождении стыковых неровностей рельсов.

Во время движения электровоза по стыковым неровностям через колесную пару передается импульс. При этом в области контакта зубьев шестерни и зубчатого колеса возникают динамические силы (рис.1).

Рис. 1. Кинематическая схема контактного взаимодействия зубьев шестерни и зубчатого колеса тягового редуктора колесно-моторного блока электровоза: О1, О2 – соответственно центры тяжести тягового электродвигателя и колесной пары; mК.П, mТЭД – масса колесной пары и ТЭД; F() – контактная сила; JК.П, JТЭД – моменты инерции колесной пары и тягового электродвигателя; – сближение зубьев шестерни и зубчатого колеса; x1, x2, 1, 2 – (обобщенные координаты) соответственно смещения центров тяжести ТЭД и колесной пары относительно положения статического равновесия и их повороты относительно продольных осей вращения.

Контактная сила в зубчатом зацеплении представлена в виде зависимости от величины сближения двух цилиндрических поверхностей:

(1)

где Е и – модуль упругости и коэффициент Пуассона материала зубьев; lК – суммарная длина площадки контакта зубьев шестерни и зубчатого колеса редуктора.

Динамика контактного взаимодействия зубьев шестерни и зубчатого колеса описывается системой дифференциальных уравнений с начальными условиями t=0; х1 = х2 = 1 = 2 = 0; = VВ; :

(2)

Величина сближения выражена через обобщенные координаты:

(3)

Система уравнений (2) приведена к одному дифференциальному уравнению с начальными условиями t = 0; = 0; = VВ:

(4)

где .

С учетом начальных условий из уравнения (4) получено выражение для расчета величины сближения:

(5)

При сближение и контактная сила достигнут максимальных значений:

(6)
(7)

Наибольшие контактные напряжения в области контакта зубьев в тяговом
редукторе

(8)

здесь bК – ширина площадки контакта,

(9)


Pages:   || 2 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.