Определение комплекса машин для ремонта
Филиал ГОУ ВПО УрГУПС в г.Перми
Методическое пособие
По курсовому проектированию для специальности 2904 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство»
Тема: «Организация капитального
(среднего) ремонта пути»
Общие требования
Целью курсового проектирования по дисциплине «Техническое обслуживание и ремонт пути» является закрепление студентами теоретических знаний и приобретение ими навыков самостоятельного решения конкретных технических задач.
Курсовой проект посвящен проектированию производства работ по ремонту пути комплексным способом.
Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки и графической части.
В графическую часть входит график работ в «окно» -1 лист, график работ по дням – 1 лист. Чертежи выполняются на листах миллиметровой бумаги формата А-3 в произвольном масштабе.
Материал пояснительной записки должен быть систематизирован и разбит на разделы. Объем пояснительной записки 15-20 листов. В пояснительной записке должен быть приведен перечень использованной литературы и дано оглавление.
Пояснительная записка должна быть написана на одной стороне стандартной писчей бумаги. Материал необходимо излагать кратко, последовательно, без помарок и исправлений. Записи в карандаше не допускаются. Принятые технические решения должны обосновываться и иметь необходимые пояснения. К формулам должна быть дана расшифровка буквенных обозначений.
Пояснительная записка должна содержать следующие разделы:
Введение
Во введении необходимо отразить следующие вопросы:
- Перспективы развития железнодорожного транспорта.
- Роль путевого хозяйства в решении перспективных задач развития транспорта
- Состояние путевого хозяйства в настоящее время
- Перспективы развития и совершенствования системы ведения путевого хозяйства
- Мероприятия по усилению ВСП и земляного полотна, совершенствованию технологии путевых работ, применению новой техники.
Характеристика верхнего строения путидо и после ремонта:
v количество путей,
v средства сигнализации и связи
v характеристика ВСП до и после ремонта
v скорости движения поездов
Условия производства работ.
В этом пункте определяются объемы основных работ, подлежащих выполнению на 1 км.пути в соответствии с приложением 2, табл.2.8 «Технических условий на работы по ремонту и планово – предупредительной выправке пути» 1998г. (См.приложение 1 методических указаний)
v количество шпал на 1 км.пути определяется по формуле:
v Количество костылей или гаек клеммных болтов
v протяженность насыпей и выемок
v количество путевых знаков больших и малых
v количество переездов
v протяженность мест препятствий для работы машин (ЭЛБ, ВПО, ЩОМ)
Обоснование необходимости ремонта.
Необходимость ремонта пути определяется в зависимости от класса пути в соответствии с приказом №12 Ц и Техническими условиями на работы по ремонту пути и планово – предупредительной выправке пути.
Для определения класса пути необходимо определить грузонапряженность участка по формуле:
(млн.тн.брутто),
nгр-количество грузовых поездов (берется по заданию).
Qгр-вес грузовых поездов (берется по заданию)
nпасс-количество пассажирских поездов (берется по заданию)
Qпасс-вес пассажирских поездов (берется по заданию)
nприг- количество пригородных поездов (берется по заданию)
Qприг- вес пригородных поездов (берется по заданию)
365- количество дней в году
кроме того, если участок однопутный, полученный результат необходимо умножить на 2.
В соответствии с найденной грузонапряженностью и заданными скоростями движения по приказу №12Ц по табл.№ 2.1 ( см.приложение 2 Методических указаний) определяем класс пути.
Далее, для капитального ремонта пути
По установленному классу в соответствии с таблицей №2.4 приказа №12Ц определяем нормы периодичности.
Периодичность капитального ремонта в годах определяется по формуле:
, где
t — периодичность ремонта в годах.
Qн- среднесетевая норма периодичности обновления и капитального ремонта пути (млн.тн)
Для среднего ремонта пути:
Периоды между ремонтами балластного слоя в годах t, определяются по норме пропуска тоннажа за период между ремонтами и грузонапряженности линии по следующей формуле:
T — межремонтный тоннаж по ремонту балластного слоя в млн.тн.брутто
Г – грузонапряженность линии в млн. ткм/км брутто в год
Межремонтный тоннаж Т для всех видов балласта определяется по формуле:
D допускаемое максимальное загрязнение балласта (берется по приказу
№12Ц, или по ТУ) в %
d засорение балласта в начальный период, перед укладкой его в путь
(для щебня 5%, для гравия 6%, для песка 10%)
к интенсивность засорения балласта в %, от прохода 1 млн.тн.брутто в
зависимости от расстояния до места погрузки сыпучих грузов.
Тип рельса | Расстояние от места погрузки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
> 200 | 100-200 | Суточная производительность определяется в соответствии с заданным объемом работ и принятыми сроками производства работ. Суточная производительность определяется, как отношение годового объема работ к числу рабочих дней, за которые этот объем должен быть выполнен. А — объем работ на сезон, км. T год –количество рабочих дней в сезоне åt – резерв времени на случай не предоставления «окон», на разворот и свер- тывание работ в начале и конце сезона (принимают 0,1Т) Определение длины фронта работ в «окно». Фронт работ устанавливается в зависимости от суточной производительности ПМС и периодичности предоставления «окон». S — суточная производительность ПМС, км. t пер –периодичность предоставления «окон» Полученный фронт работ сравнивается с нормативным (L н), определяемым в соответствии с Инструкцией ЦД/452 , если L фр > L н, т.е. требования инструкции удовлетворяются, то принимаем полученный фронт работ, если условие не выполняется, то необходимо либо принять другую периодичность предоставления «окон», либо изменить сроки производства работ. Определение потребности материалов ВСП на ремонт 1 км.пути. Потребность материалов определяется в соответствии с указанием МПС Расчет потребного количества шпал и промежуточных рельсовых скреплений производится в зависимости от конкретных условий (протяженность прямых и кривых на ремонтируемом участке). Характеристика материалов верхнего строения пути, укладываемых при ремонте (% старогодных материалов, тип шпал, группа и класс рельсов.) принимается в соответствии с п.2.2 «Технических условий на работы по ремонту и планово – предупредительной выправке пути» (1998г.) Данные о потребности материалов сводятся в таблицу №4
Определение поправочных коэффициентов к техническим нормам времени. Поправочные коэффициенты к техническим нормам времени определяются в зависимости от размеров движения на ремонтируемом участке и способа ограждения производимой работы. Определение комплекса машин для ремонта. При проектировании ремонта пути необходимо определить комплекс машин, выполняющих наиболее трудоемкие работы. Ниже приведены примерные составы машинизированных комплексов. Расчет ведомости затрат труда по техническим нормам. Для заполнения ведомости определяются объемы работ на расчетный фронт, определяется перечень работ выполняемых подготовительный, основной и отделочный периоды. Подсчитываются затраты труда для каждой отдельной работы в соответствии с типовыми, технически обоснованными нормами времени (ТОНВ) (см.приложение Методических указаний) по четырем разделам: подготовительные работы, основные работы в «окно», основные работы после «окна», отделочные работы. На данном этапе проектирования ведомость заполняется до графы 7. Результаты расчета фиксируются в таблице №5. Источник Формирование комплекса машинСостав комплекса машин и оборудования для механизации конкретного вида путевых работ зависит от многих факторов: конструкции пути, состава технологических операций, фронта работ в «окно», параметров машин, экономической целесообразности их использования и других. Каждую из машин характеризует свой темп работ. Например, укладочный кран УК-25/18 обеспечивает темп около 1000 м/ч, а RМ-80 – в несколько раз меньше. Этот фактор вынуждает делить производственный процесс ремонта пути на этапы с разграничением работ по времени выполнения и делением всего комплекса машин. На рис. 2 представлен вариант деления на этапы капитального ремонта бесстыкового пути с заменой материалов новыми. Рис.2. Комплекс машин в технологической последовательности выполнения реконструкции (капитального ремонта) верхнего строения пути Машины или технологические операции: 1 — диагностика балластной призмы; 2 — диагностика рельсовых плетей; 3 — изыскательские работы и проектирование производства работ; 4 — отвинчивание гаек клеммных сборок гайковертом; 5 — укладка УК-25 инвентарных рельсов на место плетей, смещенных внутрь колеи; 6 — закрепление клеммными сборками инвентарных рельсов; 7 — уборка плетей с перегона рельсовозным составом; 8 — срезка кустарника; 9 — уборка лишнего балласта с обочин и нарезка кюветов СЗП-600; 10 — замена лотков на отдельных участках кюветов; 11 — уборка с очисткой лишнего балласта машиной УМ; 12 — подъем рельсошпальной решетки ЭЛБ; 13 — разборка пути комплексом с краном УК-25/18; 14 — срезка и планировка верхнего слоя балластной призмы; 15 — укладка звеньев путеукладочным комплексом с краном УК-25/18; 16 — выправка пути машиной ВПО; 17 — выправка пути машиной ВПР в местах, не охваченных ВПО; 18 — выгрузка плетей 800 м; 19 — сварка плетей в сверхдлинные машиной ПРСМ; 20 — замена инвентарных рельсов на плети с использованием УК-25; 21 — закрепление плетей с использованием гидравлических натяжителей 22 и МПТ; 23 — глубокая очистка балласта машиной РМ-80; 24 — выправка пути машиной ВПР; 25 — стабилизация пути машиной ДСП; 26 — оправка призмы планировщиком ПБ; 27 — добавление балласта из хоппер-дозаторов; 28 — выправка пути ВПР; 29 — стабилизация пути ДСП; 30 — оправка призмы ПБ; 31 — добавление балласта; 32 — окончательная выправка пути машиной «Дуоматик 09-32»; 33 — стабилизация пути ДСП; 34 — отделка призмы ПБ; 35 — шлифовка рельсов. Здесь на этапе смены рельсошпальной решетки используются машины: ЭЛБ, УК, бульдозеры ДЗ, УК, ВПО и ВПР, а на этапе глубокой очистки щебня машины: ЩОМ, ВПР, ДСП и ПБ. По аналогии с предыдущим на рис.3 и 4 представлены комплексы машин в технологической последовательности выполнения основных этапов соответственно среднего и подъемочного ремонтов пути. На выправке пути применим комплекс машин по рис.4 в силу адекватности состава операций подъемочному ремонту. Комплекс машин в технологической последовательности выполнения среднего ремонта пути 1 – рельсоочистительная машина РОМ; 2 – машина СМ-2 для уборки мусора; 3 – мотовоз МПТ для доставки и перегрузки шпал, скреплений и др. материалов; 4 – машина МСШУ для смены шпал; 5 – щебнеочистительный комплекс ЩОМ; 6 – машина для выправки и подбивки пути ВПР; 7 — стабилизатор пути ДСП; 8 – планировщик балласта ПБ; 9 – струг СС для срезки обочины; 10 – хоппер-дозаторы; 11 – электробалластёр; 12 — рельсошлифовальный поезд. Комплекс машин в технологической последовательности выполнения подъёмочного ремонта и выправки пути 1 — РОМ для очистки рельсов; 2 – СМ-2 для уборки мусора; 3 – СС для срезки обочины; 4 – МПТ для доставки материалов; 5 — МСШУ для смены шпал; 6 – ПМГ для опробования и смазки болтов; 7 – хоппер-дозаторы; 8 – ЭЛБ; 9 – ВПР; 10 – ДСП; 11 – ПБ. При реализации всего производственного процесса комплекс путевых машин представляет собой совокупность рабочих поездов. Состав и размеры каждого поезда устанавливаются расчетом. На этапе смены рельсошпальной решетки для обрушения балласта в шпальных ящиках первым следует поезд из двух единиц общей длиной где Lл и Lщом – длины локомотива (24 м) и ЭЛБ (52 м). Состав и длины второго и третьего поездов, то есть путеразборочного и путеукладочного, определяются суммой: где Lук, Lпл, Lмпд – длины укладочного крана (44 м), платформы для рельсовых звеньев (14,6 м) и моторной платформы (16,2 м), м; nпл, nмпд – количество платформ для рельсовых звеньев и моторных платформ. Количество платформ для рельсовых звеньев где nпак – число перевозимых пакетов рельсовых звеньев; 2 – сцеп из двух платформ (при звеньях длиной l3 = 25 м); 1 – платформа прикрытия. В свою очередь, число пакетов где m – число звеньев в пакете (при рельсах Р65 и железобетонных шпалах m = 5, при деревянных шпалах m = 7). Количество моторных платформ в поезде зависит от фронта работ, конструкции пути до ремонта и после него, уклона пути и параметров МПД и УК. Электролебедка МПД может перемещать пакеты звеньев вдоль состава на расстояние до 200 м. При пакетах по 5 звеньев на долю одной МПД придется 750 м путевой решетки, при пакетах по 7 звеньев – 1050 м. С учетом электролебедки укладочного крана одну МПД можно включать в поезд, вмещающий соответственно 1500 м и 1800 м путевой решетки. Если МПД и УК используются как тяговые единицы, то число платформ при них необходимо согласовывать с уклоном пути. Так, при уклоне до 0,005 число платформ при МПД не должно превышать девяти, при УК – пяти единиц. Замена МПД на МПД-2 позволяет увеличить число платформ при ней в два раза. За путеукладочным поездом следует поезд, включающий локомотив и машину ВПО: где Lвпо – длина машины ВПО (28 м). В местах, недоступных для ВПО, для выправки пути может использоваться машина ВПР (L5 = Lвпр = 27 м). На этапе глубокой очистки щебня первым следует поезд, включающий щебнеочистительную машину ЩОМ (32 м), состав для засорителей СЗ (длина одного вагона 10 м) и универсальный тяговый модуль УТМ (14,5 м). Количество вагонов определяется расчетом (см. далее). Вторым, третьим и четвертым поездами следуют самоходные машины ВПР (27 м), ДСП (18,2 м) и ПБ (13,5 м). На этапе отделочных работ возможен вариант также из нескольких поездов. Первым следует поезд для срезки обочины земляного полотна, включающий локомотив и путевой струг СС: L = Lл + Lсс, где Lсс = = 23 м. Затем следует хоппер-дозаторная вертушка: где Lхд, Lв – длины хоппер-дозатора (10,9 м) и турного вагона (24,5 м); nхд – число хоппер-дозаторов, определяемое отношением Wкм Далее по фронту работ перемещаются самоходные машины ВПР, ДСП, ПБ, выполняющие выправку с подбивкой, стабилизацию и оправку балластной призмы. При капитальном ремонте двухпутного участка А–Б (см. рис. 1) с lо =1300 м на этапе смены рельсошпальной решетки имеем: L1 = 24 + 52 = 76 м, L2 = L3 = 24 +44 + 23·14,6 + 1·16,2 = 420 м (nпак = 1300/25·5 = 10,5 пакетов, nпл = 11·2 + 1 = 23 платформы; если путь до ремонта был на деревянных шпалах, то nпак = 1300/25·7 = 7,4 и L2 = 332 м), L4 = 24 + 28 = 52 м. На этапе глубокой очистки на путях классов 1 и 2 при глубине очистки 0,4 м по ТУ объемы составляют: очищаемого балласта 2950 м 3 /км, возвращаемого 2210 м 3 /км, добавляемого при грохоте с размером нижних ячеек 25×25 мм Wкм = 440 м 3 /км. Потребность для засорителей в полувагонах вместимостью по Wв = 31 м 3 равна nсз = (2950–2210) = 740·1,3/31 = 31. При одной ЩОМ число полувагонов обычно не превышает 6–10 единиц. Ограничение числа полувагонов компенсируется на практике разными способами: уборкой груженых полувагонов с заменой на порожние, вывозом загрязнителей с возвратом порожняка, выгрузкой засорителей на сторону за пределы откоса земляного полотна или перегрузкой в подвижной состав, находящийся на соседнем пути. Длина поезда со ЩОМ (Lщом =32 м), тяговым модулем ПТМ-630 (Lптм = 14 м) и восемью полувагонами (Lв = 10 м) для засорителей L = 126 м. На этапе отделочных работ первым по фронту работ следует путевой струг СС (Lсс= 23 м) с локомотивом (Lл = 24 м). Длина этого поезда L10 = = 23+ 24 = 47 м. Вторым поездом подается хоппер-дозаторная вертушка из nхд = Wкм Возможный состав комплексов машин для основных видов путевых работ содержится также в прил. 4.1, 4.2, 4.3. 5 Определение продолжительности «окна» Продолжительность «окна», то есть период времени, на который перегон закрывается для движения поездов, зависит от ряда факторов: пропускной способности линии, возможностей пропуска поездов по другому пути, производительности комплекса машин и других. При расчетах необходимо учитывать затраты времени на переходы в рабочей зоне, внутрисменные перерывы, пропуск поездов по соседнему пути и другие факторы коэффициентом kо (табл. 5). Значения коэффициента kо согласно ТУ
Для этапа смены рельсошпальной решетки при капитальном ремонте двухпутного участка А–Б с бесстыковым путем на железобетонных шпалах продолжительность «окна» выразится суммой (рис.5):
tо = tр + где tр – продолжительность развертывания работ, мин; tс – продолжительность свёртывания работ, мин. Продолжительность развёртывания работ определяется суммой: где tр1 – время оформления закрытия перегона и снятия напряжения в контактной сети, tр1 ≈ 10 мин; tр2 – время следования ЭЛБ и других машин (рабочих поездов) со станции к месту работ на перегоне со скоростью 30 км/ч при средней удаленности 3 км, tр2 = 3·60/30 = 6 мин; tр3 – время вывешивания решетки на расстоянии L1 + L2 + 125 = 76 + + 420 + 125 = 621 м (см. рис. 5), то есть до момента, при котором путеразборочный УК займет исходное положение для снятия звеньев на участке 250 м, tр3 = 0,001kо(L1 + L2 + 125)Нэлб = 17 мин (Нэлб = 21,5 мин/км из прил. 4, kо = 1,25 из табл. 4); tр4 – время снятия звеньев и подготовки участка длиной 250 м к началу укладки звеньев, tр4 = kо250 Суммируя численные значения составляющих, получим: tр = 61 мин. Время выполнения ведущей операции выражается зависимостью: tу = kо где Время свертывания работ определяется суммой: где tс1 – уборка путеукладочного поезда и работа машины ВПО на участке L3 + 250 м, tс1 = 0,001kо(L3 + 250)HВПО = 0,001·1,25(420 + 250)33,9 = 28 мин, где HВПО = 33,9 мин/км – норма времени для машины ВПО (прил. 4); + 100)1,872Нвпр = 1,25·128·1,872·0,0558 = 17 мин (здесь 1,872 шпал/м в среднем с учетом кривых); tс3 – приведение ВПО и ВПР в транспортное положение, tс3 = 15 мин; tс4 – уборка машин с перегона и его открытие, tс4 = 10 мин. Суммарное время свёртывания работ составит tс = 68 мин. Итак, продолжительность «окна» при капитальном ремонте участка А–Б должна быть tо = 61 + 143 + 70 = 274 мин, или tо = 4 ч 34 мин. Для однопутного участка со звеньевым путем на этапе смены рельсошпальной решетки в расчет продолжительности «окна» вводятся следующие значения составляющих: kо = 1,08, L2 = L3 = 332 м, Продолжительность «окна» для этапа глубокой очистки балласта на двухпутном участке по аналогии с предыдущим и рис. 6 определяется суммой: где tр – продолжительность развёртывания работ, мин; tщ – продолжительность глубокой очистки щебня, мин; tс – продолжительность свёртывания работ, мин.
Период развёртывания работ включает: tр2 – время подачи машин к месту работ на перегоне – по аналогии с предыдущим, tр2 = 6 мин; tр3 – время подготовки ЩОМ к работе, tр3 ≈ 20 мин. Общее время развёртывания работ tр = tр1 + tр2 + tр3 = 36 мин. Продолжительность ведущей операции при глубокой очистке щебня где Hщом = 309 мин/км – техническая норма машинного времени ЩОМ-6БМ (прил. 4). Период свёртывания работ определяется суммарным временем ряда операций: где tс1 – приведение ЩОМ в транспортное положение, tс1 = 16 мин; tс5 – приведение ВПР, ДСП и ПБ в транспортное положение, tс5 = = 15 мин; tс6 – освобождение перегона от комплекса машин и его открытие для движения поездов, tс8 = 10 мин. Общее время свёртывания работ tс = 59 мин. Итак, продолжительность «окна» для глубокой очистки щебня составит tо = 36 + 502 + 59 = = 597 мин или около 10 ч, что более чем в два раза превышает продолжительность «окна» на этапе смены рельсошпальной решетки. Некоторое выравнивание продолжительностей «окон» на этих этапах возможно за счет добавления второй щебнеочистительной машины ЩОМ и второй ВПР. Для этого варианта tщ = 502/2 = 251 мин, дополнительное время работы ПБ совместно с ДСП на участке 1,3/2 = 0,65 км tпб = 1,25·0,65·48 = 39 мин и продолжительность «окна» на этапе глубокой очистки щебня снизится до tо = 36 + 251 + 59 + 39 = 385 мин или 6 ч 25 мин. Окончательное решение о необходимости выравнивания затрат времени на разных этапах производственного процесса следует принимать при разработке графика распределения работ по дням. Продолжительность «окна» для отделочных работ при капитальных ремонтах пути определяется аналогично. Применительно к принятому комплексу машин (прил. 4.1 и рис. 7) она составит tо = tр + tвпр+ tс = 3 ч 40 мин. Окончательное значение продолжительности каждого этапа капитального ремонта пути устанавливается в процессе формирования сводного графика распределения всех работ по дням и участкам их выполнения (рис. 8). Нормативной основой для этого графика служат данные по затратам труда и времени, определяемые в процессе составления соответствующей ведомости (прил. 5).
Рис. 7 Аналогичным порядком следует руководствоваться для обоснования продолжительности «окна» и сводного графика всего комплекса работ при среднем и подъемочном ремонтах и планово-предупредительной выправке пути. Для этих видов путевых работ нормативные данные и состав комплексов машин содержатся в прил. 4.2 и 4.3. По ним составляются ведомости затрат труда и машинного времени, формируются графики движения машин и работающих по дням и всем участкам единого фронта работ в требуемой технологической последовательности (рис. 9, 10). Применительно к участку А–Б продолжительность «окна» при среднем ремонте (рис. 6) составляет tо = tр + tщом + tс = tр + kо
Рис. 9. График производства среднего ремонта пути:
Рис. 10. График производства подъемочного ремонта (выправки) пути: Источник |