Проект повышения ресурса подшипников тягового двигателя электровоза.

Введение………………………………………………………………………………...6
1 Основные причины снижения ресурса работы подшипников тяговых электродвигателей электровозов……...…………………………………………….7
1.1 Статистические данные по отказам в узлах электровозов..…………………..7
1.2 Определение интенсивности отказов подшипников колесно-моторного блока электровозов……………………………………………………………..10
1.3 Факторы, влияющие на ресурс якорных подшипников тяговых электродвигателей…………………………………….......................................16
2 Распределение нагрузки между телами качения в роликовом подшипнике
тягового двигателя электровоза……………………………………………………20
2.1 Математическое моделирование процесса распределения нагрузки между
телами качения на роликовом подшипнике………………….....…………….22
2.2 Теоретическое исследование ресурса якорных подшипников тяговых электродвигателей…………………………………………………...................27
3 Защита подшипников тягового электродвигателя электровоза от повреждения электрическим током………………………..…………………...………………...33
3.1 Протекание тока в колесно-моторном блоке электровоза…………………...33
3.2 Способ защиты подшипников путем напыления защитного покрытия…….37
4 Технико-экономическое обоснование проекта повышения ресурса
подшипников тягового двигателя электровоза…………………………..……….40
4.1 Общие сведения………………………………………………………………...40
4.2 Определение стоимости комплекта якорных подшипников на секцию электровоза……………………………………………………………………...40
4.3 Определение прямых производственных расходов, связанных с повышением надежности якорных подшипника ………………………...….42
4.4 Расчет показателей экономической эффективности проекта………………..48
5 Безопасность и экологичность решений проекта…………………………………50
5.1 Общая характеристика электровоза ……………………………………..……50
5.2 Анализ потенциальных опасных и вредных факторов при обслуживании электровоза ……………………………………………………………….…….51
5.3 Мероприятия по снижению опасных и вредных факторов при
обслуживании электровоза………………….………………………………...53
5.4 Влияние электровоза на окружающую среду……….......................................57
5.5 Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду……………………………………………………………………………..60
4.6 Расчет платы за ущерб от загрязнения земель горюче-смазочными материалами…………….....................................................................................61
Заключение…………………………………………………………………………….63
Список использованных источников………………………………………………...65

Весь текст будет доступен после покупки

В современных рыночных условиях железнодорожный транспорт является одной из важнейших отраслей экономики Российской Федерации. Объем работы, выполняемой тяговым подвижным составом (ТПС), постоянно растёт, что, в свою очередь, вызывает необходимость повышения требований к его надежности в условиях эксплуатации, а также улучшения системы обслуживания и ремонта. Важнейшее место занимают вопросы улучшения тяговых и динамических характеристик подвижного состава, его надежности и ремонтопригодности, минимизации числа отказов узлов локомотивов и времени простоя на ТО и ТР.
Основная проблема железнодорожного транспорта – преждевременный износ деталей электровозов, который приводит к частичному или полному отказу отдельных систем и локомотива в целом [1]. Неисправности электровоза, вызывающие его остановку, приводят к большим экономическим убыткам. Основные расходы, связанные с ремонтом ТПС, приходятся на восстановление и замену изношенного оборудования. Износ узлов и деталей объясняется эксплуатацией локомотивов в условиях сильной запыленности, влажности и широком диапазоне температур. Наиболее нагруженным узлом электровоза, с точки зрения износа, является колесно-моторный блок (КМБ) [2].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Основные причины снижения ресурса работы подшипников тяговых электродвигателей электровозов

1.1 Статистические данные по отказам в узлах электровозов

КМБ электровозов серий 2ЭС6, а также ВЛ11 (рис. 1.1) представляет собой узел, который состоит из ТЭД и колесной пары, соединенных двусторонней зубчатой передачей.


1 – буксовый узел; 2 – колесная пара; 3 – кожух зубчатой передачи;
4 – тяговый двигатель; 5 – токоотводящее устройство;
6 – моторно-осевой подшипник; 7 – датчик угла поворота
Рисунок 1.1 – Колесно-моторный блок электровоза 2ЭС6 «Синара»

Данное конструктивное исполнение КМБ даёт две точки опоры:
- первая – образуется при опирании КМБ на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники (МОП);
- вторая – образуется при опирании КМБ на раму тележки через маятниковую подвеску.
С целью выявления факторов, влияющих на возникновения отказов в узлах электровозов обычно применяются современные инструменты качества, такие как анализ Парето и Диаграмма Исикавы [4, 5]. Так, согласно статистическим данным [6, 7] об отказах электровозов ВЛ11 и 2ЭС6 построена диаграмма Парето основных видов дефектов узлов электровозов (рис. 1.2 и лист ЗЭС 18.03.19.01 Д).


Рисунок 1.2 – Диаграмма Парето по видам дефектов узлов
электровозов ВЛ11 и 2ЭС6

Диаграмма Парето показывает, что наибольшее количество дефектов возникает по причине неисправностей подшипников, шума редуктора, неисправностей наружных и внутренних колец подшипников, а также повреждений моторно-осевых подшипников.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Буйносов, А.П. Модель теплового процесса упрочнения стали бандажей колесных пар электровозов при нагреве равномерно распределенными источниками / А.П. Буйносов, И.О. Шепелева // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2014. – № 4. – С. 150-157.
2 Буйносов, А.П. Выбор профиля бандажей колесных пар электровозов ВЛ11 / А.П. Буйносов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2012. – № 1. – С. 169-173.
3 Буйносов, А.П. Методика прогнозирования ресурса бандажей колесных пар локомотивов / А.П. Буйносов, В.А. Тихонов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2012. – № 5. – С. 136-144.
4 Стандарт ОАО «РЖД». СТО 1.05.515.2-2009. Методы и инструменты улучшений. Диаграмма Исикавы. – М.: Транспорт, 2009. – 21 с.
5 Стандарт ОАО «РЖД». СТО 1.05.515.3-2009. Методы и инструменты улучшений. Диаграмма Исикавы. – М.: Транспорт, 2009. – 18 с.
6 Анализ выхода из строя узлов с подшипниками качения локомотивов по данным, полученным с сети дорог за август 2010 г. – М.: ОАО «РЖД». – 46 с.
7 Подлесный, О.В. Исследование закона распределения отказов тяговых электродвигателей электровозов / О.В. Подлесный, Е.Г. Зенина // Вестник Волгоградского государственного университета. Сер. 10. – 2013. – № 2 (9). – С. 149-155.
8 Буйносов, А.П. Определение интенсивности отказов подшипников колесно-моторного блока электровозов 2ЭС6 / А.П. Буйнусов, Я.А. Мишин // Научно - технический вестник Поволжья, 2014. – № 3. – С. 81 – 84.
9 Подшипники качения. Справочник / Р.Д. Бейзельман [и др.]. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с.

Весь текст будет доступен после покупки