Проект дооснащения пункта технического обслуживания грузовых вагонов до сетевого значения, страница 20

-  выполнение всего комплекса ремонтных работ, в том числе замена двух колесных пар и тележки, с одной установки на рабочей позиции;

-  работа  в междупутье, на путях или из-под насыпи железнодорожного полотна высотой до 2,0 м;

-  агрегатная замена из-под вагонов до 16 колесных пар за 8 часов.

К выполняемым работам комплекса относятся такие как подъемка вагонов, выкатка ходовых частей, замена колесных пар, тележки, скользунов и тормозных башмаков, смена автосцепки, пружинного комплекта и клиньев, закрытие и  правка люков полувагонов и вагонов, смена дверей вагонов, сварочные работы, транспортировка сменных деталей вагонов.

В состав самоходного ремонтного комплекса на базе КамАЗа входит следующее оборудование:

1)  кран-манипулятор (рисунок 6.1);

2)  подъемник вагонов;

3)  агрегат сварочный;

4)  комплект приспособлений;

5)  упоры для укладки деталей вагонов.

Техническая характеристика установки приведена в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Техническая характеристика самоходного ремонтного комплекса 

Показатель	Значение
Тип шасси	КамАЗ 53229
Мощность силовой установки, кВт	80
Номинальная скорость передвижения, км/ч	12÷15
Экипаж, чел.	3
Масса запчастей, перевозимых в кузове тягача, кг	800
Грузоподъемность прицепа, кН	40
Грузоподъемность манипулятора (на вылете стрелы 4 м), кН	15
Сварочный генератор, диаметр электрода, мм	2÷6
Основной гидродомкрат, усилие на штоке, кН	250

6.2 Расчет на прочность крана-манипулятора

Схема крана-манипулятора заменяется в виде расчетной схемы представленной на  рисунке 6.2.

 

Рисунок 6.2 – Расчетная схема крана-манипулятора

При этом расчетная нагрузка (грузоподъемность 15 кН) прикладывается к консольной части, а действие гидроцилиндров заменяется распоркой с шарнирным креплением.

Построение эпюр изгибающих моментов и внецентренного растяжения представлены на рисунке 6.3.

а)

 

б)                                                                                                                            

 

Рисунок 6.3 – Эпюры изгибающих моментов и внецентренного растяжения

Условие прочности при внецентренном растяжении и изгибающем моменте определяется по формуле [8]

(6.1)

где  σ – максимальное внутреннее напряжение, МПа;

 N – максимальное внецентренное растяжение, кН;

 А – площадь сечения, см²;

       М – максимальный изгибающий момент, кН·м;

W– момент сопротивления сечения, см³;

[σ] – допускаемое внутреннее напряжение, МПа.

Принимаем для стали [σ]= 160 МПа.

Из условия прочности (6.1) производится предварительный выбор сечения стрелы. Обе части стрелы имеют одинаковое сварное коробчатой формы сечение (рисунок 6.4).

 

Рисунок 6.4 – Сечение стрелы крана-манипулятора

Момент сопротивления сечения определяется  по формулам [8]

(6.2)                                                         

 

(6.3)                                                          

Приравниваем эти формулы и получаем

 

Принимаем 

Тогда

                                                        (6.4)

                                                     (6.5)

По расчету

 

 см

 см

 см²

Проверка производится из условия прочности (6.1):

 

Поскольку условие не соблюдается, то следует увеличить размеры сечения.

Примем конструктивно   см,   см и  см.

Тогда по формулам (6.5) и (6.3)

 см²

 

                                                                                 см³           

Проверка производится из условия прочности (6.1):

 

Условие соблюдается, следовательно, размеры сечения выбраны, верно.

6.3 Расчет основного гидроцилиндра

Унифицированный гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним штоком выберем по величине хода штока и расчетной величине внутреннего диаметра гидроцилиндра.

Внутренний диаметр гидроцилиндра определяется по формуле [9]

(6.6)

где F_ц – усилие на штоке гидроцилиндра, кН;

Р_ном – номинальное давление в гидроцилиндре, принимаем Р_ном=5,2 МПа;

       η_г.м– гидромеханический КПД гидроцилиндра, η_г.м=0,92 [10]

По расчету

 

                                                                                      м

Величину хода штока гидроцилиндра выберем из условия, что кран-манипулятор должен перемещаться на расстояние 2 м.

Таким образом, по [10] выбираем унифицированный гидроцилиндр с параметрами:

внутренний диаметр        D = 260 мм;

диаметр штока                  d = 60мм;

ход поршня                       650 мм;

площадь полости              

                     поршневой   38,5 см²

                     штоковой      29,6 см²

Унифицированный гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним штоком представлен на листе 8 графической части проекта.

7 Безопасность и экологичность проекта

7.1 Экспертиза на соответствие требованиям безопасности и экологичности проекта

7.1.1 Метеорологические условия

Работающие на открытом воздухе подвергаются перегреванию летом и переохлаждению в осенне-зимне-весенний периоды (диапазон температур составляет от –40⁰С до +40⁰С).

Для предупреждения переохлаждения в парках предусматриваются дополнительные пункты обогрева на два и десять человек. Пункты обогрева исполнены из металлических конструкций типа «Сэндвич». Здания поставляются на строительную площадку в полной строительной готовности, оборудованные инженерными системами освещения и электромасляными обогревателями.