Цикл статей:
Глава 1 – Повышение ресурса буксовых подшипников грузовых вагонов
Глава 2 – Исследование влияния динамической нагруженности на ресурс буксового подшипника
Глава 3 – Модернизация буксы с целью повышения ресурса подшипников
При оценке экономической целесообразности внедрения модернизированного узла подвижного состава необходимо провести расчет показателей эффективности с учетом специфики производственной и финансовой деятельности конкретных ремонтных и эксплуатационных предприятий железнодорожного транспорта.
Внедрение модернизированных букс влияет на финансовые результаты деятельности грузовых вагонных депо путем снижения затрат на ремонт букс с заменой элементов.
В состав технико-экономического обоснования внедрения модернизированной буксы входит расчет потребных инвестиций и. ожидаемого экономического эффекта [106]. Под потребными инвестициями в данном случае понимается вся совокупность затрат, направляемых на модернизацию букс в условиях вагонного депо.
Для определения потребных инвестиций необходимо составление сметы затрат. В данном случае целесообразно составить смету ресурсным
методом. Ресурсный метод — это расчет в текущих или прогнозируемых
ценах и тарифах элементов затрат, необходимых для реализации проекта. Затраты на модернизацию буксы 3, р., определяются по формуле:
Для первого уровня модернизации буксы необходимы следующие комплектующие: шайба регулировочная, шар, пята, опора, корпус опоры, крышка смотровая модернизированная, упругие элементы. Из них покупными комплектующими являются: шар, корпус опоры, крышка смотровая модернизированная, упругие элементы, материалы для изготовления пяты, опоры, шайбы и упора. В таблице 5.1 приведены результаты расчета инвестиций в материалы для изготовления комплектующих собственного производства (пяты, опоры, шайбы и упора), а в таблице 5.2 — результаты расчета затрат на покупные комплектующие.
Для расчета экономической эффективности сравним среднегодовые затраты на ремонт типовых букс с заменой элементов и прогнозируемые среднегодовые расходы на ремонт модернизированных букс.
Принятый объем модернизации букс — 600 единиц, что соответствует среднему годовому объему капитального ремонта колесных пар в ремонтных депо Западно-Сибирской железной дороги – 300 колесных пар (объем капитального ремонта колесных пар варьируется в зависимости от производственных мощностей депо в пределах 250 — 400 колесных пар).
Затраты на ремонт типовых букс с заменой элементов
При эксплуатации типовой конструкции триста колесных пар оснащаются новыми цилиндрическими роликовыми подшипниками в количестве двух единиц на буксу. Стоимость нового буксового подшипника составляет 1400 р. Стоимость замены подшипника при ремонте буксы (согласно прейскуранта на услуги Центральной дирекции по ремонту грузовых вагонов) составляет 1376,09 р. Таким образом, затраты Зт 0 на оснащение 600 типовых букс новыми роликовыми подшипниками по два подшипника на буксу составляют:
Затраты на ремонт модернизированных букс с заменой элементов
Основные результаты и выводы
- Проведен анализ эксплуатации роликовых подшипников в буксах грузовых вагонов, а также существующей методики расчета их ресурса. Выявлены недостатки типовой конструкции буксы и несоответствие методики расчета реальной динамической нагруженности элементов.
- Исследовано влияние динамической нагруженности буксовых подшипников на их ресурс, уточнена методика расчета ресурса под воздействием комбинированной нагрузки. Установлено снижение ресурса от перекоса тел качения на 35 — 43 % в зависимости от скорости движения.
- Синтезировано кинематическое соединение с низшими кинематическими парами и пятью подвижно стями, обеспечивающее рациональное восприятие горизонтальной нагрузки.
- Разработана конструкция буксы грузового вагона с двухуровневой модернизацией путем введения шарового подпятника и двухрядного роликового подшипника с безбортовыми кольцами; предполагаемое повышение ресурса подшипников составляет по уровням модернизации 33 % и 67 % соответственно.
- Разработана методика расчета ресурса комбинированной опоры оси грузового вагона, содержащей подшипниковый узел и шаровой подпятник.
- Экспериментально подтверждена возможность повышения ресурса подшипников с одновременным снижением сопротивления движению в буксах под воздействием рамной силы на модернизированную буксу с шаровым подпятником в сравнении с типовой конструкцией.
- Выполнено технико-экономическое обоснование внедрения модернизированных букс грузового вагона с шаровым подпятником. Полученные значения показателей позволяют считать инвестиционный проект экономически эффективным.
Список литературы
- Невмержицкая, Г. В. Исследование законов распределения нагрузок на тела качения буксового подшипника [Текст] / Г. В. Невмержицкая // Динамика, прочность и надежность транспортных машин: Сб. науч. тр. – Брянск, БГТУ, 1998. – С. 172-177.
- Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. – М.: Наука, 1976. – 279 с.
- Монтгомери, Д. К. Планирование эксперимента и анализ данных: Пер. с англ. – Л.:Судостроение, 1980. – 384 е.: ил.
- Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А. А. Спиридонов. – М.: Машиностроение, 1981.- 184 с.: ил.
- Касаткин, Б. С. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений: справочное пособие [Текст] / Б. С. Касаткин, А. Б. Кудрин, Л. М. Лобанов, В. А. Пивторак, П. И. Полухин, Н. А. Чиченев. – Киев: Наукова думка, 1981. – 583 с, ил.
- Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов. Утв. Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, Гос. комитетом РФ по строит., архитектурн. и жилищной политике. – №ВК-477 от 21.06.1999 г.
- Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 е., ил.
- Пат. 58094 Российская Федерация, МПК В 61 Б 15/12. Букса с цилиндрическим роликоподшипником / А. В. Бородин, В. П. Клюка, Ю.А. Иванова.; заявитель и патентообладатель ОмГУПС. – №2006116277; заявл. 11.05.06; опубл. 10.11.2006. Бюл. №31 .-2с.: ил.
- Пат. 65007 Российская Федерация, МПК В 61 Б 15/12. Букса с цилиндрическим роликоподшипником и шаровым подпятником / А. В. Бородин, Ю.А. Иванова, Г.П. Здор; заявитель и патентообладатель ОмГУПС. – №2007103839;заявл.31.01.07;опубл.27.07.2007.Бюл.№21.-2с.: ил.
- Пат. 62568 Российская Федерация, МПК В 61 Б 15/12. Букса с роликовыми подшипниками и осевой шаровой опорой / А. В. Бородин, Ю. А. Иванова; заявитель и патентообладатель ОмГУПС. – №2006143938; заявл. 11.12.06; опубл. 27.04.2007. Бюл. №12. – 2 е.: ил.