118

Лекции

по дисциплине "Технология производства и ремонта вагонов"

Лекция №1: Объект вагоностроительного и вагоноремонтного производства. Основные направления совершенствования технологии производства и ремонта вагонов.

"Технология производства и ремонта вагонов" как учебная дисциплина базируется на других дисциплинах: технологии конструкционных материалов, материаловедения, метрологии, технической диагностики, основ конструирования деталей машин. К началу изучения дисциплины студент также должен быть подготовлен по устройству и основам конструирования вагонов, знать общие положения вагонного хозяйства железных дорог.

Основными целями изучения дисциплины «Технология производства и ремонта вагонов» является приобретение знаний, умений и навыков будущим специалистам в области:

• производства и ремонта вагонов различных типов и назначения; разработки проектной и нормативно-технической документации по технологиям производства и ремонта вагонов; изготовления, сборки и испытания новых образцов вагонов;

• производственно-технологической и организационно-управленческой деятельности;

• организации производственно-технологических процессов изготовления и ремонта вагонов; разработки технологической документации по производству и ремонту вагонов; надзору за качеством проведения и соблюдения технологии работ по производству и ремонту вагонов; эффективного использования материалов и оборудования при производстве и ремонте вагонов.

Технология вагоностроения включает выбор способов получения заготовок, разработку оптимальных технологических процессов изготовления составных частей вагона, его общей сборки и отделки, а также выбор средств технологического оснащения для выполнения всех процессов производства вагонов.

Технология ремонта вагонов включает вопросы подготовки вагонов к ремонту, технической диагностики их состояния, разработку наиболее прогрессивных технологических процессов восстановления работоспособности или ресурса вагонов, а при необходимости и их модернизации, выбор средств технологического оснащения для контроля состояния составных частей вагонов и производства ремонтных работ.

Общая задача данной дисциплины заключается в комплексном изучении следующих вопросов:

• построение и разработка наиболее рациональных и экономичных технологических процессов изготовления и ремонта составных частей вагонов, их общей сборки и отделки;

• разработка и осуществление планов реконструкции, технического перевооружения и модернизации производства;

• проектирование производственных систем с полным обоснованием количества оборудования и рабочих, организационных форм и структуры производственных участков и цехов, средств автоматизации и механизации производственных процессов.

Объект вагоностроительного и вагоноремонтного производства

Для обеспечения возможности изготовления и упрощения процесса разработки конструкторской документации вагон расчленяют на составные части. Конструкции вагонов в большинстве случаев расчленяют на детали и сборочные единицы.

Деталь - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций, например: лист обшивки, стойка боковой стены, ось колесной пары и др. К деталям относятся также некоторые сварные изделия (например, обечайка запасного резервуара, фланец) и изделия из композиционных материалов с заформованной арматурой (тормозные колодки).

Сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе при сборочных операциях. Состав сборочной единицы в рабочей конструкторской документации определяется специальным документом - спецификацией. Расчленение конструкции вагона на составные части обычно производят по технологическому принципу, при котором появляется возможность изготовить сборочную единицу обособленно от других элементов. Однако в некоторых случаях в одну сборочную единицу целесообразно объединить составные части вагона, имеющие общее функциональное назначение. Характерным примером сборочных единиц пассажирского вагона являются: кузов, тележка (выделены по технологическому признаку), пневматическая тормозная система, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (по функциональному признаку) и др.

Если сборочная единица организована по технологическому признаку, то, как отмечалось выше, ее можно изготовить обособленно от других составных частей вагона. Однако из технологических соображений составные части вагона часто изготовляют не в соответствии с составом сборочных единиц, предусмотренным конструкторской документацией. Например, на сборку кузова вагона целесообразно подать раму, на которой помимо составных частей, оговоренных спецификацией соответствующей сборочной единицы, установлены: автосцепное оборудование, тормозные приборы, монтируемая на раме часть тормозной рычажной передачи, аккумуляторные ящики и др. Из этого следует, что сборочные единицы, организованные по технологическому признаку, в процессе изготовления целесообразно дополнять составными частями сборочных единиц, организованных по функциональному признаку. Возникает необходимость ввести еще одно понятие составной части вагона - технологический узел.

Технологический узел - составная часть вагона, которую можно изготовить обособленно при помощи сборочных операций. Технологические узлы обычно организуют на базе сборочных единиц, выделенных по технологическому признаку, включая в их состав элементы функциональных сборочных единиц. Состав технологического узла определяется специальным технологическим документом – комплектовочной картой.

Технологичность конструкции вагона

Совокупность свойств конструкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ, характеризует технологичность конструкции.

В отдельных случаях отработка на технологичность может продолжаться в ходе производства, эксплуатации и ремонта с внесением соответствующих изменений в рабочую конструкторскую и технологическую документацию. Основной целью отработки конструкции вагона на технологичность является повышение производительности труда, снижения трудоемкости и материалоемкости, энергоемкости и себестоимости, ограничение номенклатуры применяемых материалов, максимальное использование стандартных и унифицированных деталей и элементов при условии обеспечения заданного качества. Кроме того, при отработке конструкции вагона на технологичность необходимо учитывать:

• возможность применения прогрессивных методов получения заготовок, способов обработки, сборки, контроля и испытаний;

• необходимость максимального использования типовых и групповых технологических процессов;

• степень унификации размерных рядов, предельных отклонений размеров, формы и расположения поверхностей и средств их контроля;

• возможность обеспечения требований техники безопасности при изготовлении и эксплуатации;

• транспортабельность составных частей и др.

Стандартизация в вагоностроении является одним из важнейших факторов ускорения технического прогресса и повышения эффективности производства. Стандартизация составных частей значительно упрощает организацию технического обслуживания и ремонта вагонов, так как позволяет свести до минимума число типоразмеров запасных частей. В настоящее время в вагоностроении разработаны и действуют Государственные стандарты на типы и основные параметры вагонов, а также технические требования на их изготовление. Кроме того, существуют стандарты на основные сборочные единицы и детали вагонов (тележки, колесные пары, оси, буксы, пятники, подпятники, автосцепное устройство, пружины, тормозное оборудование и др.) и на сортамент, применяемый в вагоностроении (осевые заготовки, гнутые и горячекатаные профили и др.).

Из методов стандартизации в вагоностроении широкое распространение получила также унификация, сущность которой заключается в рациональном сокращении числа объектов одинакового функционального назначения. Осуществляется она путем приведения близких по конструкции и размерам изделий или их составных частей к единой оптимальной конструкции. Унификации подлежат не только составные части вагонов или технологическое оборудование, но и марки материалов, способы их переработки в изделия, способы отделки (окраски) вагонов, инструмент, оснастка, методы испытаний, документация, терминология, обозначения и др.

При унификации сборочных единиц, деталей и их элементов может быть повышена серийность выпуска унифицированных изделий, в результате чего создаются условия для применения экономичных процессов их изготовления.

Стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц являются основой для развития специализации и кооперирования вагоностроительных заводов.

Надежность, долговечность и ремонтопригодность вагонов

Вновь изготавливаемые или ремонтируемые вагоны должны отличаться высокой надежностью, а также совокупностью свойств, определяющих надежность: работоспособностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Неисправность вагона – это такое его состояние, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, указанных в нормативно-технической документации.

Ремонтопригодность – свойство вагона (агрегата, узла), заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения текущего осмотра, а также текущего и периодических видов ремонта в установленные сроки.

При разработке конструкций вагонов необходимо учитывать следующие требования ремонтопригодности:

• технический осмотр и ремонт созданной конструкции должны быть возможно проще и дешевле;

• должна быть обеспечена быстрая замена деталей или узлов без трудоемких и длительных ремонтно-сборочных, пригоночных и других слесарно-монтажных операций;

• объем ремонтных работ должен быть минимальным.

Наработка – продолжительность работы вагона в течение рассматриваемого периода, измеряемая в километрах, в часах или сутках пробега. Наработка может быть выражена как объем работы вагона в определенных условиях.

Наработка на отказ – это среднее время наработки восстанавливаемого изделия (вагона) между двумя отказами за установленный период эксплуатации.

Технический ресурс – это суммарное время наработки (сумма интервалов времени исправной работы) вагона или его части в данных условиях эксплуатации до ремонта или замены. Технический ресурс рассматривается как величина, которая постепенно расходуется в процессе эксплуатации вагона.

В практике пользуются понятиями: полный технический ресурс, который рассчитывается от начала эксплуатации вагона до конца; использованный ресурс, определяемый периодом работы от начала эксплуатации до рассматриваемого момента времени; остаточный технический ресурс, который рассчитывается от рассматриваемого момента до конца эксплуатации; межремонтный технический ресурс, определяемый как суммарная наработка вагона рассматриваемого типа в период между ремонтами. Средний технический ресурс – среднее значение полного технического ресурса вагонов рассматриваемого типа.

Срок гарантии – это период, в течение которого завод изготовитель или ремонтное предприятие гарантирует исправность изделия и несет материальную ответственность за возможные неисправности при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации. Гарантийный срок эксплуатации вагона или его частей задается календарной длительностью начального периода эксплуатации или величиной пробега в километрах.

В отличие от технического ресурса или срока службы до определенного вида ремонта гарантийный срок – величина нестатистическая. Этот срок должен быть обеспечен для каждого вагона или определенного вида изделия.