Разработка модернизации путеремонтной летучки ПРЛ-4М

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида путеремонтной летучки ПРЛ-4М для погрузки, разгрузки и транспортирования рельсов, деревянных и железобетонных шпал и блоков стрелочных переводов на закрытых перегонах (на формате А1) с указанием габаритных размеров и техническими характеристиками:

• Скорость передвижения по перегону в составе поезда - до 120 км/ч;
• Энергопитание:

дизель-генератор АД60 - 60 кВт;

дизель-генератор АД200 – 200 кВт;

• Число кранов - 2 шт.;
• Грузоподъёмность крана - 2 т;
• Угол поворота стрелы - 355º;
• Высота подъема крюка над УВГР - 4 м;
• Вылет грузового крюка:

минимальный - 0,875 м;

максимальный – 4 м;

• Скорость:

подъём груза - 0,265 м/с;

передвижение груза - 0,588 м/с;

• Частота вращения стрелы - 0,96 мин^-1;
• Электромагнит подъемной силой - 2,5 кН;
• Перевозимые материалы за один рейс:

рельсы Р65 - 20 шт.;

шпалы деревянные - 174 шт.;

шпалы железобетонные - 63 шт.;

• Число лиц, обслуживающих путеремонтную летучку - 4 чел.

2. Сборочный чертеж механизма подъема груза свободно стоящего крана ПРЛ-4М (А1) приведен в двух проекциях с обозначением позиций, посадок:

• Номинальная грузоподъемность - 2000 кг;
• Электродвигатель - АИР 132М6;
• Мощность - 7,5 кВт;
• Редуктор - РЦД-400;
• Передаточное отношение редуктора - 14,89;
• Тормоз - ТКТ-400;
• Габаритные размеры барабана - d300х488 мм;
• Габаритные размеры привода - 1070х680х440 мм

Технические требования:

• Несоосность валов электродвигателя и редуктора не более 0,2 мм.

• Радиальное смещение валов электродвигателя и редуктора до 0,2 мм.

3. Чертеж привода тележки ПРЛ-4М (А1) приведен с кинематической схемой приводной тележки ПРЛ-4М:

• Все параметры и размеры выставлены для справок;
• Необработанные поверхности корпуса редуктора красить: внутри - маслостойкой краской красного цвета; снаружи - атмосферостойкой нитроэмалью серого цвета; пробка-одушина и пробка маслосливная - красного цвета;
• Перед окончательной сборкой плоскость разъёма покрыть пастой типа Герметик;
• При сборке редуктора величина суммарного осевого зазора конических роликоподшипников должна быть отрегулирована в пределах: 0,08... 0,15 мм на валах поз. 1, 3; 0,05... 0,10 мм на валу поз. 2.

Техническая характеристика:

• Передаточное число редуктора - 14,0 H*м;
• Вращающий момент на выходном валу - 9500 Н*м;
• Частота вращения выходного вала - 111,63 мин^-1

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 64 страницах, где рассмотрены назначение, краткое описание устройства, работы машины.

Путеремонтные летучки предназначены для погрузки, разгрузки и транспортирования 25-ти метровых рельсов, деревянных и железобетонных шпал и блоков стрелочных переводов на закрытых перегонах. Приведена сравнительная таблица технических характеристик путеремонтных летучек ПРЛ-3/2 и ПРЛ-4.

Путеремонтная летучка ПРЛ-4 состоит из сцепа двух четырехосных платформ общей подъемной силой 126 т. Стреловые краны устанавливаются в средине платформ. На торцевой части первой платформы «Кран-1» расположен дизель-электрический агрегат АД-60-Т/400-М мощностью 60 кВт, являющийся источником электроэнергии для питания систем привода и управления механизмов летучки. На торцевой части второй платформы «Кран-2» расположена кабина для размещения обслуживающего персонала, приборов сигнализации и стоп-крана. Платформы летучки оборудуются автоматическими тормозами и ручным стояночным тормозом. Для перемещения ПРЛ-4 используют любой тип локомотива, чаще всего МПТ-4. Для питания электромагнитной плиты типа М225 и погрузки предусмотрена выпрямительная установка.

Кран предназначен для подъема груза до 2т при минимальном вылете стрелы 875 мм и максимальном – 4900 мм. Кран включает в себя: стрелу, механизмы подъема и передвижения груза, поворота стрелы, грузовую тележку, подвеску крюка, ограничитель грузоподъемности, кожух крана, опорно-поворотное устройство и подвижную опору крана. На подвижной опоре крана устанавливается: в верхней части опорно-поворотный круг с зубчатым венцом, а в нижней – четыре опорных катка для поперечного перемещения крана.

Путеремонтная летучка имеет два положения – транспортное и рабочее. В транспортном положении все механизмы крана приведены в габарит подвижного состава 1Т. В рабочем положении путеремонтная летучка ПРЛ-4 при выполнении технологических операций по погрузке и разгрузке с использованием электромагнитной плиты, элементов стрелочного перевода, путевого инструмента и др., засекает габарит подвижного состава.

• Описание предлагаемой модернизации, анализ патентной литературы

Для обеспечения самоходности ПРЛ-4 предложено заменить установленный на базовой машине дизель-генераторный агрегат АД-60 мощностью 60 кВт на более мощный агрегат типа АД200, мощностью 200 кВт. Для привода передвижения в проекте предложено установить тяговую тележку под платформу «Кран-2», со стороны кабины для обслуживающего персонала. Также необходимо установить на ПРЛ-4 необходимые системы управления движением и тормозами.

Для проведения модернизации рассмотрены существующие конструкции приводных тележек самоходных путевым машин: Патент РФ 2526404; Патент РФ 2068358; Патент №2236124 RU E01В 27/17. Наиболее рациональной конструкцией для модернизации путеремонтной летучки ПРЛ-4 является конструкция согласно патенту РФ 2068358 (с заменой ременной передачи на редуктор), так как она позволяет произвести минимальные изменения конструкции и обеспечить самоходное движение машины при работе и транспортировании.

Выполнен тяговый расчет машины.

Произведена оценка возможности движения и трогания машины самоходом с общей подъемной силой 126 т со скоростью 20 км/ч на расчетном подъеме 0,012, в кривой расчетного радиуса 150 м:

По результатам тягового расчета обеспечивается устойчивое движение и трогание с места машины по условиям наличия достаточного сцепления колесных пар с рельсами. Мощности дизель-электрического агрегата достаточно, чтобы обеспечить устойчивое движение машины на затяжном подъеме крутизной 0.012 и в кривой 150м со скоростью 20 км/ч. Устойчивое движение машины гарантируется на прямой на площадке, когда действует только основное сопротивление движению.

Произведен расчет устойчивости машины против опрокидывания.

Произведена оценка устойчивости машины ПРЛ-4 против поперечного опрокидывания при движении с максимальной конструкционной скоростью 33,3 м/с (120 км/ч) в кривой радиусом 600 м с возвышением наружного рельса 0,12 м и при движении машины в рабочем положении со скоростью не более 3 км/ч в кривой радиусом 600:

Запас поперечной устойчивости машины гарантируется. Представлена схема к расчету запаса поперечной устойчивости машины ПРЛ-4 при движении в транспортном режиме, схема к определению подветренной площади машины и схема к расчету запаса поперечной устойчивости машины ПРЛ-4 при движении в рабочем режиме.

Выполнен расчет устойчивости машины против схода с рельсов:

Таким образом, запас устойчивости против схода с рельсов при движении со скоростью 120 км/ч в кривой радиусом 600 м с возвышением наружного рельса 0,12 м гарантируется.

Приведен расчет привода механизма передвижения машины и кинематическая схема привода моторной тележки ПРЛ-4М.

Для привода ПРЛ-4М выбран тяговый электродвигатель постоянного тока ДК-117ДМ. Принят редуктор РМ-650.

Представлен расчет свободностоящего поворотного крана с тележкой

Приведена схема свободностоящего поворотного крана с тележкой и схема канатного привода тележки. Выполнен расчет механизма подъема груза.

Выбран канат двойной свивки типа ЛК-Р 6×18 12-Г-В-Л-О-Н-Т-1770 ГОСТ 2688-80. Принят электродвигатель марки АИР132М6 мощностью 7,5 кВт, частотой вращения 1000 об/мин, редуктор РЦД-400 с передаточным числом 14,89, тормоз марки ТТ−400 и муфта втулочно-пальцевая упругая с тормозным шкивом МУВП−10.

Произведен расчет механизма передвижения тележки. Для расчета предварительно принят диаметр ходовых колес тележки 250 мм, диаметры цапф осей этих колес 60 мм. Ходовые колеса и грузовые блоки работают на подшипниках скольжения. Продолжительность включения механизма 15%.

Выбран двигатель типа МТ011-6 мощностью 1,7 кВт. Принятый диаметр тормозного шкива - 200 мм. Принят канат типа ЛК-Р по ГОСТ 2688-55 диаметром d = 9,5 мм.

Произведен расчет механизма поворота:

Выбран двигатель типа МТ011-6 мощностью 1,4 кВт и выполнена его проверка по условиям пуска. В рассчитываемом кране принята трехступенчатая передача с передаточными числами: первой ступени (червячный редуктор) 50, второй ступени (цилиндрические зубчатые колеса) 2,7 и третьей ступени - 3,25.

Рассмотрены требования безопасности при проведении работ, охрана окружающей среды при работе машины.

Рассмотрено ресурсосбережение при проектировании, эксплуатации и ремонте путеремонтных летучек. Одно из основных мероприятий при проектировании путеремонтных летучек – развивать создание безотходных технологических производств.

Рассмотрены основы метрологии и стандартизации при проектировании машин: самым существенным способом поддержания единства измерений является использование эталонов. В развитом машиностроении большое значение имеет организация производства на основе взаимозаменяемости.

Для обеспечения самоходности ПРЛ-4 в проекте был заменен установленный на базовой машине дизель-генераторный агрегат АД-60 мощностью 60 кВт на более мощный дизель-генераторный агрегат типа АД200, мощностью 200 кВт. Для обеспечения привода передвижения была установлена тяговая тележка под платформу «Кран-2», со стороны кабины для обслуживающего персонала, а также необходимые системы управления движением и тормозами. Был произведен тяговый расчет модернизированной машины, расчет устойчивости и расчет механизмов крана.

Спецификация – 3 лист

В программе: Компас 3Dv, AutoCAD