3.6 Механізація та автоматизація ремонтних робіт у дільниці

(відділенні), вибір та розрахунок потрібної кількості обладнання

З метою підвищення продуктивності праці, якості ремонту вагонів та їх вузлів і деталей, а також зниження собівартості продукції при проектуванні дільниці особливу увагу слід приділяти комплексній механізації та автоматизації технологічних процесів.

Вибір обладнання дільниці повинен проводитися з урахуванням досвіду роботи передових вагонних депо. Повинно застосовуватися сучасне високопродуктивне обладнання.

Технологічна оснастка та обладнання, що використовується у депо, умовно можна розділити на групи з урахуванням виконуваних робіт:

- діагностика та неруйнівний контроль;

- верстатне обладнання;

- зварювально-наплавлювальне обладнання;

- стенди для розбирання, комплектування та монтажу основних вузлів;

- вантажопідйомні механізми та обладнання;

- мийні машини;

- інше технологічне обладнання та оснастка (включаючи нестандартне).

Визначення кількості необхідної оснастки і обладнання дільниць та відділень вагонних депо проводиться на основі розробленої технології та норм часу по операціях або інших нормативних показників, що характеризують його продуктивність.

Початковими даними для розрахунків є:

• річна програма випуску виробів дільницею;

• нормативні показники (норма часу, добова або годинна продуктивність, трудовитрати, норма витрат матеріалів) на одиницю продукції по кожній операції, що виконується з використанням технологічного обладнання;

• дійсний річний фонд робочого часу обладнання;

• технологічний процес виготовлення або ремонту.

При розрахунку необхідної кількості обладнання використовується ряд методик.

Необхідна кількість визначеного обладнання, в загальному вигляді, розраховується за формулою

(19)

де Ν_в - річна програма ремонту виробів на дільниці;

С_а - агрегатомісткість або верстатомісткість ремонту одиниці

виробу;

F_{е об} - ефективний річний фонд робочого часу обладнання, год;

η_о - коефіцієнт використання робочого часу обладнанням.

Розрахункове значення „О” повинно бути округлене до цілого числа у більшу сторону.

Розрахункова кількість обладнання, що використовується при діагностиці та неруйнівному контролі, визначається:

- по нормі часу (Т_шт) на операцію

(20)

де Т_шт - штучний час на оброблення виробу на даному типі

обладнання, год;

F_{е о} - ефективний річний фонд робочого часу обладнання при роботі в

одну зміну, год;

m - число змін роботи обладнання за добу;

- по продуктивності обладнання

(21)

де В - кількість одиниць виробів, що діагностуються за добу;

F - річний фонд робочого часу обладнання в добах.

Розрахунок необхідної кількості верстатного обладнання проводиться:

- по нормі часу (Т_шт) на операцію

(22)

- по годинній продуктивності обладнання

(23)

де W - годинна продуктивність обладнання, шт/год;

- по числу робітників, зайнятих на виконанні операцій на верстатах

певного типу

(24)

де Н - норматив чисельності робітників, віднесених на річну програму

ремонту вагонів.

Металоріжучі верстати розподіляються за типами у такому співвідношенні:

• токарно-гвинторізні - 32%;

• револьверні - 8%;

• свердлильні - 21%;

• фрезерні - 20%;

• болтонарізні та гайконарізні - 10%.

Особливість визначення спеціальних верстатів, наприклад колісотокарних, полягає у визначені річної програми обробки колісних пар.

При визначенні річної програми роботи верстатів використовуються такі положення:

• в ремонт поступають всі колісні пари, що викочуються з-під вагонів, які поступили у деповський ремонт, та 30% колісних пар з-під вагонів, яким виконувалося технічне обслуговування з відчепленням від составів;

• із загальної кількості колісних пар 10% направляються на ВРЗ або ВКМ;

• обточують по колу кочення 35% колісних пар.

Тоді кількість колісних пар, що ремонтуються у колісній дільниці, можна визначити

а річна програма колісотокарних верстатів

Кількість деревообробних верстатів можна визначити за формулою

(25)

де N_дер - загальна річна програма дільниці з обробки деревини, м³;

С_дер - витрати верстато-годин на обробку 1 м³ деревини (приймається для вантажного вагона С_дер = 3,65 верс.-год, для пасажирського вагона С_дер = 4,5 верс.-год)

Деревообробні верстати розподіляються за типами:

• круглопильні - 13%;

• стрічкопильні - 12%;

• стругальні чотиристоронні - 12%;

• стругально-фугувальні - 10%

• рейсмусові - 23%;

• фрезерні - 10%;

• токарні з копіром - 10

• інші - 10%.

Потреба у електрозварювальних апаратах визначається за формулою

(26)

де К_зв - коефіцієнт, що враховує роботи, які виконуються для пунктів

технічного обслуговування вагонів (К_зв=1,25...1,30);

Т_зв - сумарний час, що витрачається на зварювальні роботи на одному

вагоні, який ремонтується;

F_{е зв} - ефективний річний фонд робочого часу електрозварювального

апарата (поста);

η_зв - коефіцієнт використання зварювальних апаратів в часі

(η_зв=0,7...0,8 - при ручному зварюванні; η_зв=0,9...0,95 - при

автоматичному зварюванні).

Сумарний час

(27)

де α_зв - коефіцієнт, що враховує витрати часу на допоміжні операції,

обслуговування робочого місця та перерви у роботі (при

ручному та півавтоматичному зварюванні α_зв = 1,3 , при

автоматичному α_зв = 1,2);

β_зв = 1,2 - коефіцієнт, що враховує положення шва при зварюванні;

ρ=7,8 г/см³ - щільність металу, що наплавляється;

V_нап - об’єм наплавленого металу, см³ (V_нап = 800 см³ для одного

вантажного та V_нап = 1200 см³ для пасажирського вагона);

І_зв - зварювальний струм, дорівнює 180 - 240 А;

η_нап - коефіцієнт наплавлення, г/А·год (приймають: при ручному зварюванні

η_нап=7,7...8,2; при півавтоматичному η_нап=12...14 та при автоматичному

η_нап=13...16 г/А·год).

За витратами електродів в кілограмах на один вагон, що ремонтується, розрахунок необхідної кількості електрозварювальних апаратів для ручного дугового зварювання проводиться за такою формулою

(28)

де ΣN_в - річна програма ремонту вагонів;

а - норма витрат електродів на один вагон, що ремонтується;

η_в - коефіцієнт використання зварювального поста (η_в = 0,4);

F_д - дійсний річний фонд часу роботи поста;

m - число змін роботи поста за добу.

Кількість постів для автоматичного зварювання та наплавлення визначається за формулою

(29)

де Ѕ_н - загальна площа поверхні наплавлення на даному виробі, см²;

п - кількість шарів наплавлення;

Ѕ_о - площа, що наплавляється за 1 годину, см²/год;

η_в = 0,5...0,7 - коефіцієнт використання зварювальної установки;

f_і = υ_нп·t ,

тут υ_нп - швидкість наплавлення, що визначається за формулою

(30)

де υ_пд - швидкість подачі дроту, м/год;

Ѕ_ел - площа поперечного перерізу дроту, мм²;

Ѕ_нп - площа наплавленого валика, мм²;

t - крок наплавлення (t = 0,3...0,6 см).

Кількість шарів наплавлення можна визначити за формулою

(31)

де Н - необхідна товщина шару наплавлення;

h - товщина одного шару наплавлення.

Для розрахунку визначення потреби в стендах для розбирання, комплектування та монтажу основних вузлів використовується формула (аналог формули 20, яка враховує норму часу (Т_шт) на операцію

(32)

Розрахункова кількість мийних машин визначається:

- по нормі часу (Т_шт) на операцію

(33)

- по продуктивності мийної машини

(34)

Кількість ковальського обладнання для відповідного відділення вагонного депо визначається за формулою

(35)

де Q_ков - загальна річна потреба вагонного депо у поковках, кг;

W_ков - годинна продуктивність ковальського обладнання, кг/год.

Для молотів з масою падаючих частин 0,15 т - W_ков =18 кг/год; з масою 0,2 т –

W_ков = 32 кг/год; з масою 0,35 т - W_ков = 60 кг/год. Для нагрівальних печей - W_ков = 30 кг/год. Для двовогневих горнів - W_ков = 1 кг/год.

Загальна річна потреба вагонного депо у поковках (приведена до нової) визначається за формулою

(36)

де к_ков - коефіцієнт переводу ремонтної поковки у нову, к_ков = 0,225;

χ_ков - коефіцієнт, що ураховує витрати поковки на виготовлення

інструменту, пристосувань, господарчі цілі, χ_ков = 1,12;

q_рем - витрати ремонтної поковки на один приведений вагон при

деповському ремонті: для вантажного вагона q_рем = 34 кг,

для пасажирського вагона q_рем = 100 кг;

L_пр - сумарний річний пробіг вагонів, що обслуговуються ПТО

даного депо, млн. ваг.км;

q_ПТО - витрати ремонтної поковки на технічне обслуговування вагонів

на ПТО (на пробіг 1 млн ваг.км вантажного вагона - q_ПТО = 16 кг,

пасажирського вагона - q_ПТО = 24 кг).

Ковальське обладнання розподіляється таким чином:

• молоти - 60%;

• нагрівальні печі - 30%;

• горни - 10%.

Потреба у мостових кранах вантажопідйомністю 10 т визначається за довжиною обслуговування ними зон. Один кран приймається на зону 60-70м.

На дільниці ремонту колісних пар слід приймати мостові однобалочні крани з електросталлю (кран-балки) вантажопідйомністю 5 т.

У контрольному пункті автозчепу, у відділенні для ремонту люків та торцевих дверей піввагонів та інших відділеннях ремонтно-комплектувальної дільниці вагонного депо застосовуються електричні, однобалочні крани вантажопідйомністю 1 т, у відділенні ремонту редукторів від середньої частини осі - такі самі крани, але вантажопідйомністю 2 т. В слюсарно-механічному відділенні пропонується застосовувати однобалочні крани вантажопідйомністю 0,5...1,0 т, а у електродільниці депо з ремонту пасажирських вагонів - підвісні однобалочні крани вантажопідйомністю 0,5...1,0 т.

Кількість конвеєрів для вагонів та їх вузлів, що ремонтуються, з човниковим переміщенням та автоматичним управлінням, встановлюється за розрахунковою кількістю потокових ліній для визначеної дільниці депо.

Найбільш розповсюдженим видом внутрішньодеповського транспорту є електрокари та автокари.

Потрібна кількість електрокар (автокар) для внутрішньодеповського транспорту розраховується за формулою

(37)

де К_нер = 1,15...1,20 - коефіцієнт, що враховує нерівномірність

перевезень;

Q_тр - річний вантажооборот внутрішньодеповського транспорту, т;

Т_ц - тривалість одного транспортного циклу, хв;

q_тр - вантажопідйомність електрокара (автокара), приймається рівною

1,0-2,0 т;

η_в = 0,65 - коефіцієнт використання електрокара (автокара) у часі;

К_вн = 0,7 - коефіцієнт використання електрокара (автокара) по

вантажопідйомності;

F^тр_{е о} - ефективний річний фонд робочого часу однієї транспортної

одиниці.

Тривалість транспортного циклу розраховують таким чином:

Т_ц = 2(t_нав + t_розв + l_ср/υ_ср), (38)

де 2 - показник переміщення вантажу у прямому та зворотному

напрямах;

t_нав + t_розв=5хв - час на навантаження, причеплення, розчеплення,

розвантаження та маневрування;

l_ср - середня розрахункова довжина шляху, м (для електрокара -

l_ср = 350м; для автокара - l_ср = 430м);

υ_ср = 100 м/хв - середня розрахункова швидкість руху електрокара та

автокара.

Для складських робіт необхідно передбачити електронавантажувач, електроштабелер або автотягач з причіпним візком.

Розрахований таким чином за запропонованими формулами, а також прийнятий за технологічним процесом без розрахунку[12, 18, 19] перелік засобів механізації та автоматизації потрібно звести за формою згідно з

таблицею 5.

Таблиця 5

Дільниця (відділення) депо	Назва обладнання	Коротка характеристика, тип, марка, виробник	Кількість
			Розрахункова	Прий-нята
1	2	3	4	5