Введение к работе
Актуальность темы. В системе перевозок России ведущее место по грузообороту занимает железнодорожный транспорт. Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта неразрывно связано с совершенствованием работы путевого хозяйства. В отечественной практике производства путеремонтных работ значительная часть трудоемких процессов перенесена с перегона на производственные базы путевых машинных станций (ПМС). Во многих ПМС работы по сборке звеньев пути механизированы и частично автоматизированы звеносбо-рочными комплексами, каждый из которых состоит из сборочной линии и погрузочно-разгрузочного оборудования. Эти комплексы, разработанные в период с 1960 по 1985 год, по многим показателям, прежде всего производительности и трудоемкости сборки звеньев, не отвечают современным требованиям. Одна из причин такого состояния - ручной способ выполнения технологических операций сборки комплектов скреплений рельсошпальной решетки (РШР). Это вызвано низкой технологической подготовленностью деталей к условиям автоматизированной сборки.
Сборка комплектов скреплений требует от рабочих большого физического напряжения и приводит к высокой утомляемости. Исследования показывают, что частота психомоторных реакций рабочих на операциях сборки комплектов существенно превышает эргономические нормативы и не позволяет увеличить производительность линий без увеличения числа рабочих.
В некоторых работах, посвященных проблеме автоматизации зве-носборочного процесса, рекомендуется частично изменить конструкцию отдельных деталей комплектов и повысить качество их изготовления, что позволило бы автоматизировать сборку сравнительно простыми способами и средствами. Но для рационального использования деталей РШР, ее собирают не только из новых, но и бывших в эксплуатации деталей, что невозможно при использовании этих рекомендаций. Как показывает технико-экономический анализ условий, функционирования зве-носборочных линий, автоматизация трудоемких операций сборки комплектов скреплений позволит повысить эффективность всего звеносбо-рочного процесса и поэтому является одной из актуальных научно-практических задач.
Цель работы - определение рациональных параметров системы автоматических сборочных устройств, разработка их. конструктивного оформления и повышение эффективности всего звеносборочного процесса путем автоматизации технологических операций сборки комплектов скреплений РШР на основе исследования фактического состояния
собираемых деталей и выбора для них рационального технологического процесса сборки.
Задачи, решаемые в диссертации:
- исследование и определение технико-экономических условий эф
фективности автоматизации .технологических операций сборки комплек
тов скреплений; -...' ^
исследование геометрических параметров деталей комплектов скреплений РШР поступающих на сборку;
разработка критериев ..выбора рационального варианта взаимоориентирования деталей при сборке комплектов, оценка вариантов и выбор рационального,, определение рациональных границ варьирования значений параметров автоматических сборочных устройств, а также средств автоматизации технологических операций подачи деталей на сборочные позиции;
- оценка экономической эффективности применения средств автома
тизации сборки крепежных комплектов с установленными параметрами.
В качестве методов исследования использованы анализ опыта НВЦ «Путевые машины» по созданию автоматических устройств аналогичного назначения, анализ литературных источников, методы математической, статистики, натурные статистические эксперименты, математическое численное стохастическое моделирование на ЭВМ, инженерно-конструкторские расчеты.
Научная новизна работы заключается:
в составленном математическом описании формы сопрягаемых и базовых поверхностей деталей комплектов скреплений;
в разработанной методике выбора рационального сочетания способа ориентирования и схемы базирования деталей, погрешности позиционирования и стоимости сборочного устройства;
в разработанной математической модели сборки деталей комплектов;
в разработанной модели функционирования и взаимодействия сборочного устройства и звеносборочной линии; -
в установленной зависимости вероятности собираемости комплектов от погрешности позиционирования сборочного устройства для различных вариантов ориентирования деталей;
.., - в установленных рациональных параметрах средств автоматизации подачи деталей комплектов на сборочную позицию.
Практическая ценность работы заключается в том, что реализация разработанных методики и моделей позволяет„;.обр.сновано выбрать способ взаимоориентирования и схему баз,мррван_ия.деталей комплектов при сборке, синтезировать на базе установленных параметров варианты технических решений средств автоматизации процесса сборки комплектов скреплений РШР, а также в том, что предлагаемые средства
автоматизации с установленными параметрами создают условия для снижения трудоемкости сборки путевой решетки на звеносборочных линиях." Материалы работы принятьгНВЦ "Путевые машины" для практического использования ''при''создании автоматизированных устройств сборки клеммны* и' закладных 'комплектов в составе1 звеносборочной линии ЦТЛ-75 согласно договору с ДПиС'МПС"№т6/95гг "г
На защиту выносятся: методика выбора рацйойгального сочетания способа ориентирования и схемы базирования деталей, погрешности позиционирования и стоимости сборочного устройства; математическая модель сборки деталей комплектов, модель функционирования и взаимодействия сборочного устройства и звеносборочной линии и результаты их исследования; результаты теоретических и экспериментальных исследований параметров устройств подачи деталей на сборочную позицию.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях ученых транспортных ВУЗов, главных инженеров дорог, отделений и линейных предприятий;:Дальневосточного региона (Хабаровск, ДВГУПС, 1995 и 1997 гг.); второй международной конференции "Проблемы транспорта Дальнего Востока" (Владивосток, ДВГМА, 1997 г.); научно-технических конференциях ДВГУПС (Хабаровск, ДВГУПС, 1999 г.); на конкурсе молодых ученых и аспирантов (Хабаровск, ХГТУ,1999 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы (125 наименований) и приложений. Работа содержит 155 страниц машинописного текста, 75 рисунков, 16 таблиц. Общий объем работы 200 страниц.
