Введение к работе
Актуальность научного исследования. Современный промышленный железнодорожный транспорт занимает ведущзе место среди других видов промышленного транспорта. В металлургии доля железнодорожного транспорта составляет 70$, конвейерного -- 23$, автомобильного - 7%.
Эксплуатация промышленных железных дорог в современных условиях сопровождается существенным ростом протяженности пути с рельсами тяжелых типов (Р65, Р75), уровня осевых нагрузок (до 600 кН), объема перевозок грузов и грузооборота, усложнением плана и профиля путей на реконструируемых промышленных предприятиях существенным повышением руководящих уклонов на горнорудных предприятиях (до 60$ и более), наличием кривых малых радиусов (до 60 м).
По состоянию на І.0І.92 г. общая развернутая длина железнодорожного пути предприятий металлургии составляет 22232 юл при количестве стрелочных переводов до 62000 комплектов. Анализ причин сходов подвижного состава и результатов их последствий показывает, что на стрелочных переводах допускается в среднем до 28$ от общего количества сходов, в результате чего потери железнодорожного хозяйства и основного производства составляют от 28000 до 33000 тысяч рублей в год.
Фактический срок службы стрелочных переводов в тяжелых условиях эксплуатации (абразивная среда, большая интенсивность движения, высокие осевые нагрузки) составляет до 0,5 года.
Учитывая то, что стрелочные переводы являются дорогостоящей конструкцией (до 850,0 тыс.р.в пенах на 1.01.1993 г. за комплект) при сравнительно небольшом ресурсе их работы, и принимая во внимание решающую роль стрелочных переводов в четкой работе производственных подразделений, и в развитии схем генеральных планов предприятий, разработка мероприятий по совершенствованию конструкции переводов, является одной из актуальных задач путевого хозяйства.
Цель работы Научное обоснование технических мероприятий по совершенствованию конструкций стрелочных переводов предприятий металлургии. Разработка и внедрение в производство усовершенствованных конструкций стрелочных переводов металлургии.
Задачи исследования. I. Определить приоритетные направления совершенствования конструкции стрелочных переводов на магистральном отечественном железнодорожном транспорте и за рубежом.
-
Установить фактический ресурс работы стрелочных переводов и их основных элементов.
-
Выявить элементы, лимитирующие ресурс работы стрелочных переводов.
-
Разработать технические предложения по совершенствованию конструкции стрелочных переводов.
-
Разработать типоразмарыый ряд стрелочных конструкций для предприятий металлургии.
-
Оценить экономическую целесообразность внедрения в производство мероприятий по совершенствованию конструкций.
Методика исследования. Решение поставленных задач основано на анализе и научном обобщении эксплуатационных и динамических испытаний, теоретических и экспериментальных исследова-кий, а также использовании накопленного опыта проектирования ( стрелочных переводов ПТКБ ЦП МПС, ЛИИЖТа, ГПИ Ленпромтранс-проекта, ЦПКТБтрансчермет.
Эксплуатационные наблюдения и динамические испытания узлов стрелочных переводов проводились по методике разработанной автором совместно с сотрудниками кафедры ЇЇТ и АІШ ЖИЗТэ.
Экспериментальные исследования, динамические испытания проведены методом электротензометрии с обработкой результатов методами теории вероятностей и математической статистики.
Научная новизна. Определены ооновные тенденции развития конструкций стрелочных переводов железных дорог СНГ, зарубежных железных дорог.
Разработаны Методические указания по определению параметров надежности ряботы стрелочных переводов.
Научно обоснованы технические мероприятия по совершенствованию конструкции стрелочных переводов металлургии, обеспечивающие увеличение ресурса работы переводов, сокращение металлоемкости.
Практическая ценность. Разработан типоразыерный ряд стрелочных переводов предприятий металлургии.
Обоснована годовая потребность отрасли в стрелочных переводах.
Выполнена выбраковка стрелочных переводов, изъятых из эксплуатации посла капитального ремонта. В результате получена информация по номенклатуре и количеству возможных к повторному использованию элементов стрелочных переводов.
Выработаны рекомендации по усилению типовой конструкции стрелочных переводов металлургии для тяжелых эксплуатационных условий и упрощению конструкции типовых стрелочных переводов для облегченных условий эксплуатации.
Разработаны Технические указания по применению металлических оснований для стрелочных переводов, эксплуатируемых на предприятиях металлургии, содержзідие требования к конструкции металлических оснований и прикрепителей рельсовых элементов к ним.
Разработаны технические предложения по усовершенствованию конструкции отдельных элементов стрелочных переводов и подрель-совых оснований (криволинейный остряк, крестовина, контррельс, узел крепления рельсовых элементов к железобетонным подрельсо-вым платам), произведены расчеты конструкции.
Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций
подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, внедрением результатов работы на предприятиях металлургии.
Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы при разработке типоразмерного ряда стрелочных перо-водов металлургии, в комплексной программе "Стрелочный перевод", при выполнении научно-исследовательских работ ЦПКТБтрансчермет, при разработке Руководства по ремонту и содержанию железнодорожного пути предприятий черной металлургии, Технических указаний
по применению металлических оснований для стрелочных переводов, эксплуатируемых на предприятиях металлургии, в практической деятельности Керченского металлургического завода им.Войкова. Ряд конструкций: остряки переменной кривизны, подрельсовые основания, крестовины с отбойными ребордами, безвкладышевые контррельсы и др. внедрены. Общий подтвержденный актами внедрения, экономический эффект от использования результатов исследований составил ( в ценах на 1991 г.) 705.0 тыс.рублей.
Апробэгшя работы. Основные положения диссертационной работы доложены на ХУ и ХУІ конференциях НТТ "Азовсталь" 1985, 1986 гг., на научно-технической конференции профес-оороко-преподавательокого состава, посвященной 60-летию МзрШ (1990 г.), на НТС Минметаллургии СССР (1988, 1989 гг.), на НТС Керченского металлургического завода им.Войкова (1989 г.), на НТС ЩЖТБтрансчермет (1988, 1989, 1990 гг.), на заседании кафедры БТ и АШ ШШКІа (1992, 1993 гг.), на региональной научно-технической конференции в МарМИ (1992 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи разделов, заключения, списка литературы (90 наименований) и 4 приложений. Работа содержат 204 страниц, в том числе 160 страниц машинописного текста, 39 рисунков, 26 таблиц и 117 страниц приложений.