Разработка оборудования для уплотнения балластной призмы

По формуле (3.6) находим:

.

Находится количество моторных платформ при разборке (укладке):

,(3.8)

где - количество перетягиваемых пакетов одной МПР за один цикл.

Число перетягиваемых пакетов определяем по канатоёмкости S_n проверяем по тяговому усилию на барабане F_б.

,(3.9)

где - число перетягиваемых пакетов по канатоёмкости; - канатоёмкость МПД, м (=75 м).

.

Тяговое усилие на барабане лебёдки:

,(3.10)

где - сопротивление перемещению пакетов звеньев от трения в роликовом конвейере , H; - сопротивление от уклона пути, Н.

, (3.11)

.(3.12)

Подставляя (3.11) и (3.12) в формулу (3.10) и решая полученное уравнение найдётся количество перетягиваемых пакетов одной МПД из условия обеспечения тягового усилия на барабане.

,(3.13)

где - тяговое усилие на барабане, кН (=29,4 кН, [11]); - диаметр ролика, м (=0,15 м); - масса рельсошпальной решётки, т (=6,502 т, [9]); f - коэффициент трения-качения в шарикоподшипниках (f = 0,015, [3]); - коэффициент трения рельсов о ролики (= 0,04, [3]); d - диаметр цапфы, м (d = 0,8·= 0,8·0,15=0,12 м); i - уклон пути (i = 0,007); в - коэффициент учитывающий переход пакетов с платформы на платформу (в = 1,5).

Получится:

.

Принимается = 2.

При и из конструктивных соображений принимаем количество перетягиваемых пакетов при разборке (укладке) .

По формуле (3.8) находится:

.

Принимается .

По формуле (3.5) определяется:

N_гр.пл.^p(y)= 22 - 2 = 20.

В итого по формуле (3.4) длина путеразборочного (путеукладочного) поезда равна:

l_ПРП = l_ПУП = 24+14,6+14+14,6·20+16,2·2+14,6+43,9 = 435,5 м.

3.4.4 Определение длины хопер-дозаторного поезда для подъёмки пути

Длина хопер-дозаторного состава l_ХДС:

,(3.14)

где - длина локомотива, м ( =24 м, [9]); - длина хопер-дозаторного полувагона, м (=10 м, [9]); - количество хопер-дозаторных полувагонов в составе; - длина пассажирского полувагона, м (=14 м).

Определяется максимальное количество хопер-дозаторных полувагонов необходимых для подъёмки пути с заданной высотой.

,(3.15)

где - максимальное количество хопер-дозаторных полувагонов с балластом; - объём балласта на один километр, выгруженный для подъёмки пути, м³/км; - объём балласта в одном хопер-дозаторном полувагоне,м³ (=36м³ [9]).

,(3.16)

где - площадь поперечного сечения досыпаемого балласта (Рисунок 3.4), м²; - коэффициент разрыхления ( = 0,8).

Рисунок 3.4 - Схема к расчету площади поперечного сечения досыпаемого балласта

.

Тогда по формуле (3.15) получается:

.

Учитывая то, что максимальное количество хопер-дозаторных полувагонов в одном составе ровно 40, получается два хопер-дозаторных состава, где один состав состоит из 40 полувагонов, а второй из 26 полувагонов.

По формуле (3.14):

.

.

3.4.5 Определение длины хопер-дозаторного поезда для засыпки шпальных ящиков

, (3.17)

где - количество хопер-дозаторных полувагонов с балластом для засыпки шпальных ящиков.

По формуле (3.15) получим:

3.4.6 Определение длины выправочно-подбивочного поезда

l_ВПП = l_лок + l_пл.пр. + l_п.в. + l_ВПО ,(3.18)

где l_ВПО - длина машины ВПО - 3 - 3000, м (l_ВПО = 27,87 м [13]).

l_ВПП = 24 + 14,6 + 14 + 27,87=80,47 м.

3.4.7 Определение длины участка по разболчиванию звеньев

Длина участка по разболчиванию пути равна:

,(3.19)

где - количество монтёров пути в бригаде, чел; - количество монтёров, работающих на одном стыке, чел ( = 4 чел);

,(3.20)

где - затраты труда на весь объём работ по разболчиванию, чел - мин; - время выполнения ведущей операции, мин.

,(3.21)

где - количество болтов на участке; - норма времени на снятие одного болта, чел - мин (= 0,91чел - мин); - коэффициент потерь времени связанный с пропуском поездов и переходами в рабочей зоне (= 1,08, [12] стр. 23).

,(3.22)

где - количество болтов в одном стыке, ( =12, [9]).

.

По формуле (3.21) получим:

чел - мин .

Ведущая операция - это операция по снятию одного звена краном

УК -25:

,(3.23)

где - норма времени на снятие одного звена, маш - мин (=1,7 маш - мин).

.

По формуле (3.20) получим:

.

Принимая большее значение, кратное 4:

.

Тогда фронт работ по разболчиванию равен:

.

3.4.8 Определение длины фронта работы по сболчиванию звеньев

Длина фронта работ по сболчиванию звеньев определяется по формуле:

,(3.24)

где - общие затраты труда, чел - мин.

,(3.25)

где - затраты труда на сболчивание стыков и постановку накладок, чел - мин; - затраты труда на подгонку стыковых шпал, чел - мин.

,(3.26)

где - количество стыков; - норма времени на сболчивание одного стыка, чел - мин (= 15чел - мин, [9]).

,(3.27)

.

чел - мин.

,(3.28)

где - норма времени на перегонку стыковых шпал, чел - мин (); - количество стыковых шпал.

,(3.29)

.

.

.

В итоге по формуле (3.24) получается:

.

Принимается: .

3.4.9 Определение длины поезда ДСП

,(3.30)

где - длина динамического стабилизатора пути (ДСП), м (, [13]).

.

3.5 Разработка графика основных работ в «окно»

Таблица 3.1 - Схема расстановки рабочих поездов и групп рабочих.

Кап. ремонт с вырезкой балласта КЗТМ	ЭЛБ -1, lбп , м 99,8	ТБ, lТБ , м 50	МСР, lМСР , м	ТБ, lТБ , м 50	Разбол., lр , м 50	ТБ, lТБ , м 50	РСР, lРСР , м
1	2	3	4	5	6	7	8

Продолжение таблицы 3.1

ТБ, lТБ , м 50	КЗТМ, lКЗТМ , м 200	ТБ, lТБ , м 50	РСУ, lРСУ , м	ТБ, lТБ , м 50	Сболчив., lС , м 75	Рихтов., lрих, м	ТБ, lТБ , м 50	МСУ, lМСУ, м
9	10	11	12	13	14	15	16	17

Продолжение таблицы 3.1

ТБ, lТБ , м 50	ХДС№1, l nХДС№1, м 462	ТБ, lТБ , м 50	ЭЛБ -1, lбп , м 99,8	ТБ, lТБ , м 50	ХДС№2,l nХДС, м 322	ТБ, lТБ , м 50	ЭЛБ -1, lбп , м 99,8	ТБ, lТБ , м 50
18	19	20	21	22	23	24	25	26

Продолжение таблицы 3.1

ХДС№3, l зХДС, м 212	ТБ, lТБ , м 50	ВПО, lВПП , м 80,47	ТБ, lТБ , м 50	ДСП, lДСП , м 32,82
27	28	29	30	31



Рисунок 3.5 - График основных работ в «окно»

Интервал t₁ (рисунок 3.5) - время на оформление закрытия перегона и пробег к месту работ, мин:

,(3.31)

где - время оформления закрытия перегона, мин (=5 мин, [9]); L - расстояние до места работ, м (Примем L = 4000 м); - транспортная скорость, м/мин ( = 50 км/ч).

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работ по вывеске пути электробалластером и разболчиванием стыков монтёрами, мин:

,(3.32)

где - длина балластировочного поезда, м (=99,8 м); -интервал безопасности, м ( =50 м); - рабочая скорость ЭЛБ, м/мин (=3 км/ч); - длина материальной секции укладчика, м; - фронт работ по разбалчиванию, м (=50 м); - норма времени на снятие одного звена, маш - мин, ( =1,7 маш - мин, [9]); - коэффициент потерь времени на пропуск поездов, ( = 1,08).[12].

,(3.33)

где - длина рабочей секции разборщика, м.

,(3.34)

где - количество грузовых несамоходных платформ в рабочей секции разборщика;

.(3.35)

При i = 0,007 ([12] стр. 22) (рисунок 3.6):

Рисунок 3.6 - Грузовые несамоходные платформы

.

.

Тогда по формуле (3.32) получается:

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работы бригады монтёров по разболчиванию и началом работы РСР, мин:

,(3.36)

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работы путеразборщика и началом работы путеукладчика, мин:

, (3.37)

где - длина фронта работ комплекта землеройных машин, м (= 300 м, [9] стр. 214).

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между началом укладки пути машиной УК -25 и началом работы по сболчиванию стыков, мин:

,(3.38)

где - длина рабочей секции укладчика, м. (== 87 м); - длина фронта работ по сболчиванию, м. (= 75 м):

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работ по сболчиванию и началом рихтовки пути, мин:

,(3.39)

Интервал (рисунок 3.5) - минимальный интервал времени между началом рихтовки пути и началом прохода МСУ со скоростью укладки, мин:

,(3.40)

где - длина участка рихтовки пути, м. (Примем = 75 м).

.

Интервал (рисунок 3.5) - время рихтовки пути в темпе работы путеукладчика на всём фронте работ, мин:

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работ по рихтовке пути и окончанием выгрузки балласта из хоппер-дозаторов №1, мин:

,(3.41)

где - длина материальной секции укладчика, м (== 347,8 м); - рабочая скорость прохода ХДС, м/мин (==1000 м/ч).

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работы ХДС№1 и окончанием прохода ЭЛБ - 1, мин:

,(3.42)

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работы ЭЛБ - 1 и окончанием выгрузки балласта из ХДС№2 (для подъёмки пути), мин:

,(3.43)

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием выгрузки балласта из ХДС№2 и окончанием работы ЭЛБ - 1, мин:

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работы ЭЛБ - 1 и окончанием выгрузки балласта из ХДС№3 (для засыпки шпальных ящиков), мин:

,(3.44)

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием выгрузки балласта из ХДС№3 и окончанием работы ВПО - 3 - 3000, мин:

,(3.45)

где - рабочая скорость ВПО - 3 - 3000, м/мин, (= 1000 м/ч); - длина ХДС№3 (для засыпки шпальных ящиков), м (=212 м):

.

Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием ВПО - 3 - 3000 и окончанием работы динамического стабилизатора пути (ДСП), мин:

,(3.46)

где - рабочая скорость ДСП, м/мин, (= 1000 м/ч).

.

Интервал (рисунок 3.5) - время на оформление открытия перегона, мин:

.

Продолжительность «окна», мин определяется графически и складывается из составляющих:

,(3.47)

где - время, необходимое на разворот работ (рисунок 3.5), мин; - продолжительность работы в «окно» ведущей машины (УК - 25), мин (); - время на свёртывание работ (рисунок 3.5), мин.

.

.

По формуле (3.47) получим:

.

В масштабе на формате A1 строим график основных работ в «окно».

4. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ МАШИНЫ ВПО-3-3000

Показатель экономической эффективности капитальных вложений модернизации машины ВПО-3-3000 определяется по формуле:

,(4.1)

где E_p- расчётный показатель экономической эффективности капитальных вложений; Э_г - годовой экономический эффект, руб.; К - капитальные затраты на модернизацию машины, руб.; E_н - нормированный показатель экономической эффективности (E_н = 0,12).

,(4.2)

где _. - экономия за счёт затрат на заработную плату рабочим по добивке концов шпал, руб./год; -затраты на электроэнергию, руб./год.

, (4.3) где - часовая ставка монтёра пути, р/ч ( =18 р/ч); - трудоёмкость работ на 1км пути, чел·ч/км (=100 чел·ч/км); -годовая производительность ВПО - 3 - 3000, км/год =200 км/год.

.

,(4.4)

где - часовой расход электроэнергии, кВт; - стоимость 1 кВт·ч, руб./( кВт·ч) (=0,77 руб./( кВт·ч)); - годовой срок время работы ВПО - 3 - 3000, ч/год ( =150 ч/год).

,(4.5)

где - мощность двигателя, кВт (=18,5кВт); - коэффициент спроса (=0,9).

.

Тогда затраты на электроэнергию, рассчитанные по формуле (4.4) будут равны:

.

Далее по формуле (4.2) определяется годовой экономический эффект:

Э_Г = 360000 - 1923 = 358077 руб./год.

Для определения капитальных затрат на модернизацию машины ВПО - 3 - 3000, зарабатываемый подбивочный блок разбивается на элементы:

- сварные конструкции;

- узлы, подлежащие механической обработке;

- покупные комплектующие изделия.

Масса сварных конструкций равна:

m_СВ =0,75m_РО ,(4.6)

где m_РО - масса разрабатываемого оборудования, кг (m_РО =1760·2 =3520 кг)

m_СВ =0,75·3520=2640 кг;

,(4.7)

где - стоимость материалов сварных конструкций, руб.; - стоимость 1 т материала сварных конструкций, руб./т (=15000 руб./т); - масса сварных конструкций, т (=2,64 т).

Затраты на заработную плату сварщикам, руб.:

,(4.8)

где - часовая ставка сварщика, руб./ч (= 20 руб./ч; - трудоёмкость изготовления 1 т элементов сварных конструкций, чел·ч/т (=100 чел·ч/т)

Масса узлов, подлежащих механической обработке, кг;

;(4.9)

.

,(4.10)

где - стоимость материала узлов, подлежащих механической обработке, руб.; - масса материала, т (= 0,564 т); - стоимость 1 т материала узлов, подлежащих механической обработке, руб./т (=18300 руб./т)



Затраты на заработную плату слесарям механической обработки материала, руб:

,(4.10)

где - часовая ставка слесаря механической обработки, руб./ч (= 20 руб./ч; - трудоёмкость изготовления 1 т узлов подлежащих механической обработке, чел·ч/т (=100 чел·ч/т).

Стоимость покупных комплектующих изделий:

- Стоимость 2 электродвигателей 4А160М2У3:

2·С_эл =2·1300·1,3=3380 руб.

- Стоимость 4-х гидроцилиндров:

4·С_гид. =4·1848·1,3=9610 руб,

где 1,3 - коэффициент индексации.

- стоимость 2-х карданных валов от автомашины ГАЗ-53:

2·С_эл =2·960·1,3=2496 руб.

Итого имеются:

1. Затраты на материалы:

;(4.11)

2. Покупные комплектующие изделия:

З _компл. =2·С_эл +4·С_гид +2·С_кр.в; (4.12)

З _компл. =3380 +9610 +2496 =15486 руб.

3. Материальные затраты составят:

; (4.13)

4. Основная заработная плата производственным рабочим:

;(4.14)

5. Дополнительная заработная плата составит:

,(4.15)

где - коэффициент дополнительной заработной платы от основной

( =0,15);

6. Накладные расходы:

,(4.16)

где - коэффициент накладных расходов от основной заработной платы (= 0,3);



7. Полная себестоимость модернизации машины:

;(4.17)

8. Себестоимость за вычетом материальных затрат:

;

Капитальные затраты на модернизацию машины ВПО - 3 - 3000 равны:

K = З_себ.=77970 руб.

По формуле (4.1) определим расчётный показатель экономической эффективности капитальных вложений на модернизацию ВПО - 3 - 3000:

Срок окупаемости:

;(4.18)

Так как количество рабочих дней в году равно 100 дн/год, то модернизация машины ВПО - 3 - 3000 окупится за 22 дня работы машины.

Таким образом, выполненный расчёт показывает, что модернизация машины ВПО - 3 - 3000 экономически выгодна.

5. ОХРАНА ТРУДА

Задание: Разработать мероприятия по снижению уровня шума и вибрации в кабине управления рабочими органами машины ВПО - 3 - 3000.

5.1 Действие шума на организм человека. Нормирование шума

Многочисленными медицинскими исследованиями доказано вредное влияние на человека продолжительного шума высокой интенсивности. Вредное действие шума проявляется во влиянии на центральную нервную систему. При длительном действии повышенного шума возникают такие явления, как раздражительность, апатия, подавленное настроение, ослабление памяти и др. Замедляется скорость психических реакций, снижается темп работы, ухудшается качество переработки информации. Со стороны сердечнососудистой системы наблюдается повышение артериального давления.

Норма шума путевых машин тяжёлого типа устанавливается производственной санитарией.

Для рабочих мест путевых машин уровень звука допустимый равен: УЗ - 85 дВА (эквивалентен).

В кабине управления ВПО-3-3000 шум превышает нормы на 5-10 дВА.

5.2 Действие вибрации на организм человека. Нормирование вибрации

На оператора ВПО-3-3000 воздействует вибрация, вызываемая передвижением и её работой.

Вредное влияние вибрации проявляется в воздействии на функциональное и физиологическое состояние человека. В первом случае это выражается повышением утомляемости, увеличением двигательной и зрительной реакции и, в конечном счёте, приводит к снижению производительности труда и т.д. Во втором случае вибрация способствует развитию нервных заболеваний, нарушению сердечнососудистой деятельности, поражению мышечных тканей и суставов, и, в конечном счёте, приводит к возникновению профессиональных заболеваний.

Обследования показали: длительное воздействие вибрации на оператора путевой машины не только утомляет его и ухудшает самочувствие, но и изменяет отдельные физиологические функции.

Нормы вибрации установлены ГОСТ 12.1012-78 [15, стр. 10], согласно которому характеристиками вибрации являются средние квадратичные значения виброскорости в м/с.

Допускаемое значение виброскорости V_ДОП = 0,35?10^-2 м/с [15, Стр. 168] при f = 24 Гц.

5.3 Выбор вариантов защиты кабины оператора от шума и вибрации

Основной источник шума на виброподбивочных машинах - рабочие органы вибрационного действия (виброплиты и уплотнители откосов).

Чтобы кабина ВПО-3-3000 выполняла функцию защиты от шума, прежде всего, нужно её виброизолировать. Определённый эффект даёт устройство звукоизолирующих зашивок.

Шумообразование в кабине ВПО-3-3000 также создаётся дребезжанием пультов управления и других металлических деталей под воздействием интенсивной вибрации, поэтому для снижения шума целесообразно все металлические части прикреплять через эффективные виброизоляторы. В кабине нужно размещать звукопоглощающие конструкции (Рисунок 5.1).



1 - демпфирующие покрытие; 2 - сталь; 3 - звукопоглощающий слой; 4 - воздушный промежуток; 5 - дерево

Рисунок 5.1 -Схема звукопоглощающей конструкции

Для эффективного снижения вибрации, воздействующей на операторов машины ВПО-3-3000 разрабатывают виброизолированную площадку, на которой устанавливают подрессорсное сиденье (рисунок 5.2)

1 - спинка сиденья; 2 - стойка; 3 - площадка виброизоляционная; 4 - вертикальные пружина (виброизоляторы)

Рисунок 5.2 - Подрессорсное сиденье

5.4 Расчёт параметров защиты от вибрации

За основной источник шума и вибрации в кабине оператора примем работу основных виброплит.

Исходные данные:

Мощность электродвигателей виброплиты, кВт55

Вынуждающая сила каждой виброплиты, кН250

Амплитуда колебаний виброплиты, мм6

Частота колебаний, Гц35

Масса машины, т93

Определить основные параметры пружинных амортизаторов виброизоляционной площадки.

При постановке задачи в исследуемую механическую систему выделили две подсистемы: источник возмущений и объект защиты, соединённые между собой связям. Силы, возникающие в связях R и R', вызывающие колебание объекта, называются динамическими (рисунок 5.2).

Связи, передающие объекту динамические возмущения частично, называются виброизоляционными, а сами устройства виброизоляторами (ВИ).

В расчёте приняты следующие условия:

- Источник возмущений и объект защиты считаются абсолютно твёрдыми телами, движущимся поступательно вдоль одной вертикальной оси Z;

- Приложенные к системе внешние силы F_В, а также внутренние R и R' считаются направленными вдоль той же оси Z (рисунок 5.3).



Рисунок 5.3 - Схема к расчету параметров защиты от вибрации

Определим виброскорость вынужденных колебаний V, м/с:

,(5.1)

где f - частота возмущающей силы, Гц (f =35 Гц); A_Z - амплитуда колебаний установки, м.

,(5.2)

где - возмущающая сила, Н (=250кН); - масса амортизационных частей установки, кг ; - круговая частота, с^-1 (=2рf=219,8 c^-1); - коэффициент перегрузки (=1,3).

,(5.3)

где - масса площадки, кг (= 100кг); -масса оператора, кг (=80 кг).

;

;

.

Параметры вибрации значительно превышают допустимое значение V_ДОП=0.35?10^-2 м/с, что требует создания виброзащитных устройств.

Допустимая амплитуда колебания основания виброзащитной площадки [16].

Коэффициент виброизоляции м:

,(5.3)

.

Частота собственных колебаний площадки f₀, Гц:

,(5.4)

.

Необходимая суммарная жёсткость виброзащитной системы:

,(5.5)

где щ₀ - круговая частота собственных колебаний виброизолированной установки, с^-1.

;(5.6)

;

.

Жёсткость одной пружины ', Н/м:

'=/,(5.7)

где - количество амортизаторов, шт.( N=4).

'=/=.

Статическая нагрузка на одну пружину, Н:

,(5.8)

где - ускорение свободного падения, м/с².

.

Динамическая нагрузка , Н:

(5.9)

.

Расчётная нагрузка на пружину , Н:

,(5.10)

.

5.4.1 Расчёт цилиндрической пружины

Диаметр прутка, м:

,(5.11)

где - коэффициент, определённый по графику (=1,2); - расчётная нагрузка на пружину, Н (=463,7 Н); - индекс пружины (=10) [10]; - допустимое касательное напряжение, Па (=450Па) [17, стр. 4].

Принимаем =5,6 мм.

Тогда средний диаметр пружины, мм:

,(5.12)

.

Наружный диаметр , мм:

,(5.13)

.

Число рабочих витков пружины :

,(5.14)

где - модуль упругости при сдвиге, Па (=80000 Па) [7.Т3].

.

Число подрезанных витков :

Т.к. , то =.

,(5.15)

.

Высота ненагруженной пружины, м:

,(5.16)

где - шаг пружины, м.

,(5.17)

.

Принимаем ;

Коэффициент устойчивости свободно установленной пружины :

,(5.18)

.

Вывод: условие (5.18) выполняется, окончательно принимаются выбранные параметры.

5.5 Расчёт параметров защиты от шума

Исходные данные:

Размеры кабины:

длина l, м3,5;

ширина b, м2,6;

высота h, м2,3.

Расстояние от расчётной точки до ближайшего источника шума (разрабатываемой виброплиты) Z_min , м.

Определим, находится ли расчётная точка в зоне отражённого поля из условия:

Z_min ? Z_ПР ,(5.19)

,(5.20)

где - частотный множитель (м= 2,5); B₁₀₀₀ - постоянная помещения на частоте 1000 Гц, м² (B₁₀₀₀ = 14 м²).

.

Условие (5.19) выполняется, значит, точка расчёта находится в зоне отражённого поля, что позволяет определить величину снижения уровня звукового давления Дl , дБ:

Дl = 10lg(B₁/B),(5.21)

где В - постоянная помещения до его акустической обработки, м²; В₁ - постоянная помещения после обработки, м²;

,(5.22)

где - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; - - средний коэффициент звукопоглощения в помещении после акустической обработки; S - площадь внутренней поверхности кабины, м² (S =44 м²); S_обл - площадь облицовки, м² (S_обл =35м²); - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки, м².

B_i = м_iB₁₀₀₀ ,(5.23)

,(5.24)

,(5.25)

,(5.26)

где - реверберационный коэффициент звукопоглощения.

.(5.27)

По рекомендациям выбираем звукопоглощающую облицовку следующей конструкции:

- металлический лист толщиной 1,2 мм, перфорация в «шахмат» 46%, диаметр 6 мм, размер 500х500. ([18] стр.129);

- поропласт полиуретановый ППУ - 3 (МРТУ6 - 05 - 1150 - 68);

- фанерный лист толщиной 4 мм, перфорация по квадрату 25%, диаметр 10 мм, размер 500х500 ([18] стр.10), ([15] стр.214).

Расчёты по формулам (5.21) … (5.27) сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Результаты расчетов величины снижения уровня звукового давления

Расчётная величина	Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1.	0,8	0,75	0,7	0,8	1	1,4	1,8	2,5
2.	11,2	10,5	9,8	11,2	14	19,6	25,2	35
3.	55,2	54,5	53,8	55,2	58	63,6	69,2	79
4.	0,203	0,192	0,182	0,203	0,241	0,308	0,364	0,443
5.	1,827	1,728	1,638	1,827	2,169	2,77	3,27	3,987
6.	0,3	0,48	0,71	0,70	0,79	0,77	0,62	0,59
7.	10,5	16,8	24,8	24,5	27,65	26,95	21,7	20,65
8.	12,327	18,528	26,44	26,32	29,8	29,72	24,97	24,63
9.	0,28	0,421	0,6	0,598	0,677	0,675	0,567	0,559
10.	0,72	0,579	0,4	0,402	0,323	0,625	0,433	0,441
11.	17,1	32	66,1	65,47	92,2	91,4	57,6	55,8
12. /	1,52	3,04	6,74	5,8	6,59	4,6	2,28	1,59
13.	1,8	4,82	8,28	7,63	8,18	6,62	3,57	2,01

В таблице 5.2 приведены данные о требуемом уровне шума в соответствии с ГОСТ 12.01.003 - 83 ([15], стр. 8) и полученном за счёт применения звукопоглощающей облицовки.

Таблица 5.2 - Данные о требуемом уровне шума

	УЗД, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Уровни звукового давления в РТ до применения облицовки в кабине	97	95	92	90	87	84	80	74
Допустимые уровни звукового давления по ГОСТ 12.01.003 - 83	99	92	86	83	80	78	76	74
Уровни звукового давления после применения звукопоглощающей конструкции	95,2	90,18	83,7	82,37	78,8	77,38	76,43	72

6. ДЕЗАКТИВАЦИЯ МАШИНЫ ВПО-3-3000 ПОСЛЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАРАЖЕНИЯ

6.1 Необходимость дезактивации

Для определения потребности дезактивации машины необходимо установить степень заражённости поверхностей машины, и, если она окажется более допустимой, произвести дезактивацию.

По [18] определяем, что для дезактивации ВПО-3-3000 потребуется 2 часа.

Степень заражённости поверхностей машины на 8 ч. После возникновения очага заражении:

P= P₀ (t/t₀)^-1.2,(6.1)

где P - ожидаемый уровень радиации, который будет наблюдаться через время t после возникновения очага заражения, мР/ч; P₀ - уровень радиации, измеренный на время t₀ после возникновения очага заражения мР/ч (P₀ = 1000 мР/ч).

P= 1000 (8/6)^-1.2 =708 мР/ч

Из справочных данных временная допустимая величина заражения радиоактивными веществами машин и механизмов равна 180 мР/ч.

Следовательно в нашем случае необходимо провести деактивацию выправочно - подбивочной машины ВПО - 3 - 3000 .

6.2 Выбор наиболее эффективного способа дезактивации

В нашем случае принимаем способ удаления радиоактивных веществ - обработкой заражённых поверхностей дезактивирующими растворами с протиранием щётками и ветошью. Расход дезактивирующего раствора при обрызгивании с протиранием щётками - 3 л/м² , время на обработку 1 м2 - 1 мин.

При протирании ветошью расход дезактивирующего раствора - 0,5 л/м² , время на обработку 1 м² - 2 мин.

Учитывая большие габариты машины ВПО - 3 - 3000, дезактивацию следует проводить на месте работ с использованием передвижных средств.

6.3 Технические средства для дезактивации и дезактивирующие растворы

Для дезактивации машин и оборудования применяются 0,15% растворы моющего порошка СФ - 2У (СФ - 2) в воде (летом).

Кроме этих растворов для дезактивации могут применяться:

- водные растворы мыла или других моющих веществ;

- вода;

- растворители (дихлорэтан, бензин, керосин, дизельное топливо и т.д.)

Характеристика дезактивирующих веществ.

Моющий порошок СФ - 2У - однородный мелкодисперсионный порошок от белого до тёмно-жёлтого цвета, хорошо растворяется в воде, при температуре 10 - 15 ?С.

Порошок СФ - 2У расфасовывается в двойные пакеты из плотной бумаги весом 300, 500 и 750 г. Пакеты с порошком упаковываются в ящики весом не более 25 кг.

Моющий порошок СФ - 2 - однородный мелкодисперсионный порошок от кремового до тёмно-жёлтого цвета, хорошо растворяется в воде, легко поглощает влагу, вследствие чего может слёживаться. В отличии от порошка СФ - 2У порошок СФ - 2 обладает меньшими пенообразующими и моющими свойствами. Порошок СФ - 2 расфасовывается аналогично порошку СФ - 2У.

Дезактивирующий раствор на основе порошка СФ - 2У (СФ - 2) приготовляется путём растворения последнего в воде из расчёта получения 0,15% раствора. Растворение порошка надо вести небольшими порциями при перемешивании или взбалтывании.

В качестве технического средства для дезактивации машины ВПО - 3 - 3000 можно использовать автомобильную разливочную станцию АРС - 12У (АРС - 12Д), предназначенную для дезактивации, дегазации и дезинфекции техники. Кроме того её можно использовать для дегазации и дезинфекции местности.

Автомобильная разливочная станция АРС 12 - У представляет собой автомобиль ЗИЛ - 157 (АРС - 12Д - автомобиль ЗИЛ - 151), на котором смонтировано специальное оборудование, состоящее из следующих основных частей: цистерны, механического насоса с приводом, трубопроводов.

Принципиальная схема АРС - 12У показана на рисунке 6.1.

1 - цистерна; 2 - механический насос; 3 - всасывающая линия; 4 - нагнетательная линия; 5 - приёмная труба; 6 - раздаточная труба; 7 - сливная линия

Рисунок 6.1 - Принципиальная схема АРС - 12У

Цистерна 1 служит ёмкостью для растворов и жидкостей. Трубопровод состоит из всасывающей 3 и нагнетательной 4 линий. Во всасывающую линию входят: фильтр, приёмная труба 5 вентиль №2.

Во всасывающую линию жидкость может засасываться либо из цистерны при открытии вентиля №2 и закрытой заглушке приёмной трубы 5, либо из посторонней тары через приёмную трубу5 при закрытом вентиле №2.

В нагнетательную линию входят: колено с отводом к насосу, вентили №1 и №3, вернее (изогнутая) и раздаточная трубы. Для определения давления в нагнетательной линии имеется монитор, установленный в кабине автомобиля.

По нагнетательной линии жидкость от насоса может поступать либо через вентиль №1 в цистерну, либо через вентиль №3 в раздаточную трубу.

На конце раздаточной трубы приварен резьбовой ниппель для присоединения раздаточного коллектора или насадки. Сбоку на конце раздаточной трубы приварен штуцер для присоединения рукава диаметром 10 мм. В нерабочем состоянии на ниппель и штуцер навёртываются заглушки.

Для дезактивации машины с помощью брандспойтов со щётками при использовании АРС - 12 Д необходимо на раздаточную трубу установить восьмиштуцерный коллектор, к которому присоединяются 10 мм раздаточные рукава с брандспойтами и щётками.

Основные технические данные АРС - 12.

Рабочая ёмкость цистерны, л2500

Время снаряжения цистерны механическим насосом, мин8 - 12

Время развёртывания, мин6 - 8

Время свёртывания, мин9 - 15

Количество одновременно обслуживаемых рабочих мест

АРС - 12 Д3

АРС - 12 У5

Обслуживающий экипаж, чел2 - 3

Результаты расчётов по определению количества машин по дезактивации сведём в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Количество машин по дезактивации

Наименование машины, используемой для дезактивации ВПО - 3 - 3000	Площадь дезактивации поверхности ВПО - 3 - 3000, м2	Расход дезактивирующего раствора, л/м2	Количество машин используемых для дезактивации ВПО - 3 - 3000
АРС - 12 Д	330	3	1
АРС - 12 У	330	3	1

6.4 Организация и порядок производства работ по дезактивации

Полная дезактивация техники проводится следующими способами:

- смывание радиоактивных веществ водными растворами моющих средств, водой и растворителями с одновременным протиранием заражённой поверхности щётками при помощи дегазационных машин, приборов и комплектов;

- смыванием радиоактивных веществ струёй воды под давлением при помощи дегазационных машин и различных насосов;

- удалением радиоактивных веществ прерывистым газокапельным потоком.

Для дезактивации техники в районе её расположения дегазационные машины АРС развертывают с ходу у мест нахождения заражённых объектов. Место развертывания дегазационных машин выбирается с таким расчётом, чтобы одной машиной можно было одновременно обрабатывать 2-4 объекта.

При развертывании дегазационных машин раздаточные рукава подаются к обрабатываемым объектам. Затем с помощью насоса в раздаточные рукава подается дезактивирующий раствор, которым производят дезактивацию машины ВПО-3-3000.

После обработки одной группы объектов дегазационные машины следуют ко второй и последующим группам.

6.5 Меры безопасности при проведении работ по обеззараживанию железнодорожных объектов

Во время проведения работ по обеззараживанию железнодорожных объектов необходимо соблюдать следующие общие правила, исключающие поражение личного состава:

1. Работы по дезактивации, дегазации и дезинфекции должны производится, как правило, в индивидуальных средствах защиты (СИЗ), предварительно проверенных и подогнанных по размеру.

2. В летних условиях во избежание перегрева тела необходимо соблюдать следующие сроки непрерывного пребывания в защитной одежде (таблица 6.2).

Таблица 6.2 - Сроки непрерывного пребывания в защитной одежде

Температура воздуха, ?C	30 и выше	25-30	20-25	15-20	+15 и ниже
Время пребывания в защитной одежде, мин	15-20	30	40-50	90-120	Более 180

Сроки непрерывного пребывания в защитной одежде могут быть увеличены примерно в полтора раза, если погода пасмурная и ветреная. При применении влажного комбинезона время работы в защитной одежде можно увеличить в 3-4 раза.

3. Не снимать СИЗ без приказа старшего.

4. Немедленно докладывать старшему при повреждении или сильном заражении СИЗ и при внезапной слабости и заболевании.

5. Бережно обращаться с обеззараживающими средствами и материалами, не класть на заражённую местность или заражённые предметы.

6. Складывать использованные при дезактивации и дегазации обтирочные материалы в специально вырытые ямы, по окончании работ ямы закапывать; обтирочные материалы, использованные при дезинфекции - сжигать.

7. Избегать соприкосновения с заражёнными предметами, не садиться на них и не прислоняться к ним.

8. Не брать в руки заражённые предметы без предварительной дегазации, дезактивации и дезинфекции мест, за которые необходимо держать предметы.

9. Не принимать пищу, не пить и не курить на месте работ по обеззараживанию.

10. Избегать поднятия пыли и образования брызг.

11. Дегазировать и дезинфицировать после работ площадку, на которой проводилась дегазация или дезинфекция.

12. Соблюдать осторожность с дегазированными изделиями из дерева, кожи, резины.

При проведении дезактивации кроме общих правил необходимо соблюдать следующее:

1. Организовывать дозиметрический контроль облучения и заражённости личного состава.

2. Периодически подвергать дозиметрическому контролю на степень заражённости одежду и приборы, используемые при проведении дезактивационных работ, при необходимости проводить дезактивацию.

3. Периодически проверять заражённость площадки и проводить её обрызгивание водой перед работой и периодически во время работы.

4. Следить за тем, чтобы водоотводные каналы и поглощающие колодцы не переполнялись.

5. Закопать после окончания работ на площадке канавы и поглощающие колодцы, оградить всю заражённую территорию и установить предупредительные знаки.

Отдых личного состава рекомендуется проводить через каждые 30 минут работы на 5-10 минут, а через 2 часа работы - на 20 минут в незаражённом районе, также можно курить, принимать пищу и т.п.

После обеззараживания любых объектов, производится контроль полноты обеззараживания поверхностей и при необходимости обеззараживание повторяется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте в целях повышения качества уплотнения балласта при ремонте железнодорожного пути произведена модернизация машины ВПО-3-3000. В частности, разработан устанавливаемый на неё дополнительный подбивочный блок для уплотнения балласта со стороны торцов шпал.

Данный рабочий орган позволяет повышать качество уплотнения балласта за счёт возможности подбивки его под концами шпал, что обеспечивается вновь разработанной конструкцией виброплиты с кинематически жёстким приводом.

Возбудитель колебаний виброплиты с кинематически жёстким приводом обеспечивает стабильный режим работы её при обжатии балласта.

Повышение качества уплотнения балласта модернизированной машиной ВПО-3-3000 позволяет сэкономить затраты ручного труда на выполнение дополнительных работ по подбивке концов шпал пути, которые приблизительно составляют 358 тыс. руб./год.

Кроме того, исключение дополнительных работ по подбивке шпал исключает действия предупреждения работающих о приближении поезда. Поэтому экономия денежных средств будет ещё за счёт сокращения простоев поездов.

Себестоимость модернизации ВПО-3-3000 составит 78 тысяч рублей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Г.П. Задорин. Проектирование шпалоподбивочных органов машин непрерывного действия. - Новосибирск, 1988 - 40 с.

2. С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев. Проектирование механических передач. - Москва , 1984 - 560 с.

3. Р.Д. Бейзельман, Б.В. Цыпкин. Подшипники качения: справочник. - Москва, 1975 - 575 с.

4. Б.В. Глухов. Проектирование деталей машин. - Новосибирск, 1995 - 64с.

5. Альбом чертежей выправочно-подбивочной отделочной машины ВПО-3000. - Москва, 1973 - Т. 1-4

6. В.А. Васильченко. Гидравлическое оборудование мобильных машин: справочник. - Москва, 1983 - 301 с.

7. В.И. Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя. - Москва, 1990 - Т.1-3

8. Краткий автомобильный справочник. - Москва, 1984 - 287 с.

9. И.Б. Лехно, С.М. Бельфер и др. Путевое хозяйство. - Москва, 1990 - 472 с.

10. А.А. Константинов, Н.Н. Давыдов. А.С. 1008328 СССР, МКИ⁴ Е01 В27112. Устройство для уплотнения откосной и междупутной зон балластной призмы. - Бюллетень №12.

11. С.А. Соломонов, М.В. Понович. Путевые машины. - Москва, 1985 - 375 с.

12. Д.А. Печугин, Л.Д. Печугина. Проектирование рабочих технологических процессов по капитальному ремонту пути. - Новосибирск, 1989 - 28 с.

13. С.А. Соломонов, М.В. Понович. Путевые машины. - Москва, 2000 - 756 с.

14. Б.В. Глухов, Б.Е. Татаринцев. Курсовое проектирование деталей машин с использованием ЭВМ. - Новосибирск, 1986 - 48 с.

15. Н.И. Иванов. Борьба с шумом и вибрациям на путевых строительных машинах.

16. Санитарные нормы. СН 1209-74

17. В.Б. Олимпиади. Защита от вибрации. - Новосибирск, 1986 - 20 с.

18. Н.В. Васильев, В.Л. Хальзов. Вопросы чрезвычайных ситуаций и гражданской обороны в дипломных проектах. - Новосибирск, 2001 - 130 с.