CC BY
19
УДК 656.212
ЧекловВ.Ф., к.т.н. (Дон1ЗТ) Чеклова В. Ф., шженер (Дон1ЗТ) Бобик Г.В., шженер (Дон1ЗТ) Ткаченко Р.В., студент (Дон1ЗТ) Шкуро Е.Е., шженер (Дон.зал.)
ОПТИМ1ЗАЦ1Я ПРОЦЕСУ ВИВАНТАЖЕННЯ ВАПНА З
П1ВВАГОН1В ВЗИМКУ
Постановка задачи На сьогодшшнш день розвантаження шввагошв здшснюеться рiзними способами. Найбшьш ефективним е розвантаження на вагоноперекидачах, однак навггь такий спосiб не усувае необхщшсть додатково вiдчищати шввагони вiд залишкiв сипучих вантажiв. Це питання рiзко загострюеться в осшньо-зимовий перiод, коли iнтенсивнiсть обробки вагошв значною мiрою визначаеться ступенем змерзаемост вантажу при його транспортуваннi. Особливо шддаеться змерзанню вантаж, що транспортуеться в шввагонах по територп Укра!ни, для клiмату яко! характерне чергування дошдв i низьких температур. Дана проблема приводить до додаткових витрат i негативно позначаеться на сташ рухомого парку вагошв.
Аналiз останнш до^джень та публшацш. ВАТ «Марiупольський Металургшний Комбшат iм.Iллiча» своею продукщею вносить великий внесок у розвиток економши держави. Аналiз роботи Вапняно-випалювального цеху по розвантаженню вапна цього комбшату виявив значну рiзницю в показниках роботи цеху в л^нш i зимовий перiод. Вапно перевозиться навалом i при температурi нижче 0° С втрачаюе сво! властивостi сипучостi внаслiдок змерзання окремих часток вантажу мiж собою та примерзання !х до пiдлоги та стiн вагону. При пред,явленнi до перевезення вапна вщправники вживають заходи щодо зменшення !х вологостi до безпечно! для змерзання межi. Якщо зменшити вологiсть до безпечних меж неможливо, то вiдправники вживають заходи щодо запоб^ання чи зменшення ступеня змерзання вантажу шляхом застосування вщповщних профшактичних засобiв. Якщо засоби профшактики виявляються неефективними, то одержувач вживае заходiв щодо вiдновлення сипучостi вантажу в пунктах вивантаження.
Основный матерiал до^джень. Для розв'язання зазначено! проблеми був виконаний комплекс дослщжень для оптимiзащl й удосконалення процесу розвантаження вапна в зимовий перюд за допомогою iнновацiйних технологiй. З метою пошуку оптимального рiшення були розглянут й проаналiзованi всi iснуючi методи вiдчистки вагонiв.
Ручне очищення. Пiсля проходження вагоноперекидача в зимову пору року, усередиш вагона залишаеться значна кiлькiсть вантажу, що намерзае до бiчних i торцевих стшок. Для забезпечення повного очищення вагон виставляють на спецiальнi колii, де бригада робггниюв вручну вiдчищае стшки вагону вiд залишкiв вантажу за допомогою ломиюв та iнших засобiв. Пiсля чого повторно подаеться на вагоноперекидач, щоб вивантажити залишки вантажу.
Вiбрацiйнi пристро! пiдроздiляються на наступи види, !х техшко-економiчна характеристика наведена в таблиц 1:
- люковiбратори, що передають коливання кришкам люкiв;
- поздовжнi вiбратори, що передають коливання кузову уздовж поздовжньо! ос ПВ;
- накладнi вiбратори, що передають кузову ПВ вертикальш коливання через верхню обв'язку;
- бiчнi вiбратори, що передають кузову ПВ бiчнi коливання.
Серед ВП найбшьше поширення одержали накладнi вiбратори (рисунок 1). Вони звичайно складаються з масивно! плити-рами 1, на якш закрiплений вiброзбуджувач 2 з електродвигуном. Основна перевага таких ВП - простота встановлення на кузов ПВ: вiбратор установлюеться на верхню обв'язку ПВ й утримуеться на нш за допомогою власно! ваги та напрямних 3.
/ \
Рисунок 1 - Схема накладного вiбратора
Бiчнi ВП забезпечують бiльш якiсне очищення при меншiй потужностi, змушуючiй сит, шумi й масi приетрот у порiвняннi з iншими конструкцiями.
Начшний бiчний вiбратор (рисунок 2) являе собою раму 1, на якш закрiплений вiброзбуджувач 2 з електродвигуном. Вiбратор навiшуеться на один з бор^в ПВ за оголовок 4 рами й фжсуеться вручну за допомогою гвинтового механiзму 3.
Рисунок 2 - Схема бiчного вiбратора
Таблиця 1 - Технiко-економiчнi показники вiбрацiйних очисних пристро1в
Параметр Люко-вiбрато ри Поз-довжнi Нак-ладнi Бiчнi
Навiс-ний Виброклещи Навю-ний
1 2 3 4 5 6 7
Амплiтуда змушуючьо! сили, кн 16-60 400460 90 40 40
Потужнiсть приводу вiброзбуджувача , квт 1,2-4,5 28-45 20-30 2,4 15
Частота дотиюв змушуючьо! сили Гц 16-25 16 16-24 46 24
Продовження таблиц 1
1 2 3 4 5 6 7
Час очищення 1 вагона, хв, 6-8 4-6 4-5 7-10 3-4 3-4
Рiвень шуму, дБ — — 99 80 85 80
Маса, т 0,350,45 5 5 0,23 3,5 0,9
Краша розробки РоЫя, Беларусь РоЫя РоЫя Украша Украша Украша
Вiбродiрчаста система. Вiбродiрчаста установка розташовуеться над залiзничними тиями i забезпечуе безперешкодне проходження шввагона, тобто 11 розташування дотримуе габариту рухомого складу.
Вiбродiрчаста установка виконуе один прохiд вiбродiрчастого модуля по намерзлому вантажу за 2-4 хв. На один шввагон, залежно вщ властивостей, вологостi й ступеню намерзлост вантажу, необхiдно виконати 2-3 проходи, а в окремих випадках - i до 5 проходiв.
Електроiмпульсне вiдчищення вагонiв. Очищення стiнок вагона здшснюеться внаслiдок ди на них мехашчного iмпульсу тривалiстю 0,0010,0001 сек., що збуджуе в обшивщ хвилю пружно! деформаци, при цьому руйнуеться адгезiя (прилипання) вантажу до стшок вагона ( рисунок 3 ).
Мехашчний iмпульс створюеться електромагштним iндуктором, що перетворить електричний заряд накопичувально! енерги в установцi в мехашчний i передае його через бойки на стшку вагона. Притискання iндукторiв до одте! стiнки вагона здшснюеться за допомогою привально! балки, на якш закрiпленi 7 (шм) iндукторiв у спецiальних обоймах.
Iншi iндуктори 7 (сiм) штук закршлеш в спецiальних стаканах на привальнш стiнцi, на якi лягае вагон другим бортом. Накопичувальш установки 2 шт. розмщет на бандажi вагоноперекидача напроти свое! групи iндукторiв.
При перекинутому положенш вагона включаеться установка й по черзi через 3-8 сек. подаються одиночнi електричнi iмпульси на кожний iндуктор.
Потужнiсть iмпульсу (сила удару) i пауза мiж iмпульсами регулюються на пультi керування накопичувально! установки.
Для очищення одного вагона необхщно двi установки по Ым iндукторiв кожна. Час обробки одного вагона вщ 1 до 3 хвилин. Техтчт характеристики електроiмпульсноl системи наведенi в таблицi 2. Схема
електроiмпульсноl установки наведена на рисунку 4, а схема 11 розташування на рисунку 5.
Таблиця 2 - Техтчт характеристики електроiмпульсноl системи
Найменування параметрiв i розмiрiв Норма
1 2
Час спрацьовування iндуктора, з 10-3 ... 10-4
Зусилля, що розвивае, в iмпульсi, ТС дпро 40 ( 2,5
Максимальна напруга, що подаеться на шдуктор механiзму струшування, кв, не бшьше 3,0
Загальна кiлькiсть iндукторiв на установку, шт. 7
Установлена потужнiсть, квт, не бшьше. 1,0 ± 0,1
Напруга живлення, В 220 ± 20 %
Кшьюсть одночасно працюючих iндукторiв, не бшьше шт. 1
Дiапазон робочих температур, °З Вщ мiнус 10 °З до + 45 °З
Габарити установки, мм 860 х 710 х 450
Маса, кг, не бшьше 100
привально! балки
Рисунок 3 - Схема електроiмпульсноl системи
Привальна балка обойма
Пружина вертання
Рисунок 5 - Схема розташування електроiмпульсноl установки вiдносно обшивки вагона (II)
Показники якост електрично! енерги:
1) припустимi вiдхилення в межах ( 20 % вщ номшально! напруги живильно! мережi;
2) частота струму живильно! мереж 50 ± 2 Гц;
3) коефщент перекручування синусоiдальностi криво! напруги не бшьше
5%;
4) коефiцiент зворотно! послщовносп напруги не бiльше 2%;
5) провали напруги живильно! мережi, що допускаються, не бiльше 10% ампл^удного значення й шириною до 10 електричних градусiв у будь-якiй крапщ синусощи.
Дана yстaновкa випpобyвaнa на Новочеpкaськомy Електpодномy зaводi на вyгiллях. Зapaз пеpебyвae в стaдiï yстaновки на ВАТ "Мггтал Стiл Kpивiй Рiг".
Висновки. Пpоaнaлiзyвaвши метод pyчного вiдчищaння вагона, ми ^ийшли до висновку, що на сьогоднiшнiй день вiн e абсолютно не ефективним, тому що пpиводить до значних додаткових мaтеpiaльних витpaт. Не здатний забезпечити виконання основних вимог по збеpеженню вагошв, що погipшye стан вагонного rnp^. Хapaктеpизyeться вiдносно низькою пpодyктивнiстю ^ащ. На pозвaнтaження одного вагона зaтpaчaeться нaдмipно велика кiлькiсть часу, це ^иводить до колосальних пеpепpостоïв вагошв.
Вiбpaцiйнi пpистpоï також мають сво!" недолiки. По-пеpше, пiдвищений piвень шуму ^и вiдчищaннi. По-дpyге, як показали теоpетичнi дослiдження, стpого веpтикaльнi коливання кузова ПВ ефекту очищення не забезпечують, воно досягаеться тiльки за paхyнок тieï або iншоï невеpтикaльностi коливань. Недолiком констpyкцiï нaчiпного бiчного вiбpaтоpa е вiдсyтнiсть автоматично:' фжсаци на ПВ, що пpизводить до потpеби в допомiжномy pобiтникy; можливо, звичайно, застосування вiбpоклещей, однак вони не досить надшш, занадто гpомiздкi й метaлоeмкi. Робота вiбpaцiйних пpистpоïв впливае на кузов вагона. Що в остаточному шдсумку пpиводить до додаткових витpaт на pемонт pyхомого складу.
Вiбpодipчaстa система вимагае частих пеpемiщень вагона. Пpодyктивнiсть pозпyшyвaння тaкоï установки вiдносно низька. Для викоpистaння установки необхiдно пеpедбaчити pяд додаткових пpотивовiбpaцiйних зaходiв. Як показуе ^актит, викоpистaння вiбpоpозпyшникiв не забезпечуе повного вiдчищaння вaгонiв вiд вантужу який нaмеpз на стiнки вантажу. Анaлiз впливу вiбpоpозпyшникiв на кузов вагона, також виявив pяд iстотних недолтв даного мехaнiзмy.
Викоpистaння електpоiмпyльсноï системи для вiдчищaння вaгонiв е на сьогодшшнш день iнновaцiйною технологieю. За допомогою даного методу досягаеться максимальне збеpеження вaгонiв. Тому що в наслщок дiï iмпyльсy в метaлi ствоpюeться хвиля пpyжноï дефоpмaцiï, що тшьки pyйнye налипання (aдгезiю) мaтеpiaлy до стiнок i не впливае на ходову частину вагона на вщмшу вщ вiбpaтоpiв. Пpaктичнi дослщження свiдчaть пpо бiльш високу ефектившсть електpоiмпyльсного способу вiдчищaння в поpiвняннi з вiбpоaктивaтоpaми. Дана установка хapaктеpизyeться бiльш високою ефективнiстю обвалення зводу й вщчищання за paхyнок впливу оптимaльноï по пapaметpaх, зосеpедженого iмпyльсного навантаження,
високою надiйнiстю роботи внаслiдок вiдсутностi рухливих частин, а також низьким споживанням електроенерги.
Випробування установки показали, що технолопя з використанням iмпульсiв практично виршила iснуючу проблему вiдчищання вагошв вiд намерзлого вантажу й показала свою ефектившсть.
На пiдставi вищезазначеного, для розвантаження вапна з тввагошв у зимовий перiод року доцшьно обрати електроiмпульсну систему.
Список лтератури
1. Куцел С.А., Примак А.Н. Способы восстановления сыпучести грузов и механизация очистки вагонов. - Днепропетровск: Промшь, 1975.-192 с.
2. В1зняк Р.1. Визначення характеристик мщносп кузова тввагона при вивантаженш сипучих вантаж1в. - Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Харюв: УкрДАЗТ, 2003. - 20 с
3. Кривцов И.П. Автоматизация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на промышленном железнодорожном транспорте. - Киев: Вища школа, 1986.
4. Паров П.Г. Исследование и создание устройств с боковой вибрацией для разгрузки и очистки полувагонов от остатков сыпучих грузов. - Дисс ... канд. техн. наук. - Харьков, 1974.
5. Мироненко В.А., Романович Е.В. Исследование динамики частицы груза в процессе виброочистки полувагона // Межвуз. сб. науч. тр. /ХарГАЖТ, 1997.-Вып. 30. -С. 9-14.
УДК 656.212
ЧекловВ.Ф., к.т.н. (Дон1ЗТ) Панченко Ю.Ю., шженер (Дон1ЗТ) Сушарт €.В., iнженер(Димиmрiвванmажmранс)
ВПЛИВ СИСТЕМИ „КОЛЕСО-РЕЙКА" НА РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДК1СТЮ В1ДЧЕП1В НА СОРТУВАЛЬНИХ Г1РКАХ МАЛОÏ
ПОТУЖНОСТ1
Постановка задачи Сортувальш прки мало! потужност на залiзничних станщях за сво!м оснащенням можуть буди мехашзоваш та немехашзоваш.
Експлуатацшш витрати на немехашзованих прках мало! потужност
