• Категория: Электроснабжение
  • Вид работы: Курсовая работа
  • Год защиты: 2016
  • Оригинальность: 70 %

Содержание
Введение 4
1 Исследовательский раздел 5
1.1 Назначение разрядника и кулачковых элементов 5
1.2 Устройство и принцип работы разрядника и кулачковых элементов 7
1.3 Характерные неисправности и износы элементов разрядника и кулачковых элементов 10
2 Расчетно-технический раздел 11
2.1 Контроль технического состояния разрядника и кулачковых элементов 11
2.2 Ведомость дефектации разрядников и кулачковых элементов 13
2.3 Расчет производственной программы по техническому обслуживанию и ремонту разрядников и кулачковых элементов 13
2.4 Расчет показателей надежности разрядников и кулачковых элементов 20
2.5 Расчет числа постов, линий для зон технического обслуживания разрядников и кулачковых элементов 25
2.6 Разработка планировочного решения электротехнического участка 28
2.7 Подбор технологического оборудования 28
Приложение А Акт дефектации №1 30
Приложение Б Акт дефектации №2 31
Ссылки на используемую литературу 32
Литература 33

Введение

Данный курсовой проект (КП) направлен на разработку технологического процесса ремонта разрядника и кулачковых элементов. В этом проекте будут отражены следующие сведения:
- понятие о технологическом процессе;
- понятие о разряднике;
- устройство разрядника;
- ремонт разрядника;
- понятие о кулачковых элементах;
- устройство кулачковых элементов;
- ремонт кулачковых элементов.
Технологический процесс (ТП) - это упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения требуемого результата. ТП классифицируется на «Единичный технологический процесс», «Унифицированный технологический процесс», «Типовой технологический процесс» и «Групповой технологический процесс».
При проектировании технологических процессов производства разрядника и кулачковых элементов, одним из наиболее важных является вопрос выбора технологического оборудования, оснастки, инструмента, контрольно-измерительных приборов. Проектирование и автоматизация технологических процессов сборки изделий, является сегодня одним из главных вопросов при решении задач повышения функциональных, конструктивных и эксплуатационных характеристик. Выбор конкретного техпроцесса и технологического оборудования обусловлен технико-экономическими показателями производства.

1 Исследовательский раздел

1.1 Назначение разрядника и кулачковых элементов

Разрядник - это электрический аппарат, искровой промежуток которого пробивается при определенном значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжения в установке.[1] Искровой промежуток - это воздушный промежуток, разделяющий электроды в установках высокого напряжения.[2] Разрядник состоит из электродов с искровым промежутком между ними и дугогасительного устройства. Один из электродов присоединяется к защищаемой цепи, другой - заземляется. Падение напряжения на разряднике при протекании импульсного тока данного значения и формы называется остающимся напряжением. Чем меньше это напряжение, тем лучше качество разрядника.
После пробоя разрядника от импульса напряжения его искровой промежуток ионизирован и легко пробивается фазным напряжением. Возникает короткое замыкание на землю, и через разрядник протекает ток промышленной частоты, который называется сопровождающим. Чтобы избежать срабатывания защиты и отключения оборудования, разрядник должен отключить сопровождающий ток в возможно малое время (примерно в полупериод промышленной частоты).
К разрядникам предъявляются следующие требования:
- вольт-секундная характеристика разрядника должна быть ниже, чем у защищаемого объекта;
- искровой промежуток разрядника должен иметь определенную гарантированную электрическую прочность при промышленной частоте;
- остающееся напряжение на разряднике, и характеризующее его ограничивающую способность, не должно превышать значений, которые опасны для изоляции оборудования;
- сопровождающий ток должен отключаться на малое время;
- разрядник должен допускать большое число срабатываний без осмотра и ремонта.
Кулачковые элементы подразделяются на два типа силовые и цепей управления.
Силовой кулачковый элемент КЭ–47Д предназначен для переключения в силовых цепях, не связанных с разрывом тока. Представлен на рисунке 1.


Рисунок 1 - Кулачковый элемент КЭ-47Д
Кулачковые элементы КЭ-65 мостикового типа, предназначены для переключения в цепях управления без разрыва тока. Это обеспечивает двойной разрыв цепи и исключение шунта. Представлен на рисунке 2.


Рисунок 2 – Кулачковый элемент КЭ-65

1.2 Устройство и принцип работы разрядника и кулачковых элементов

На вагоне ЛМ-68М установлен разрядник РМВУ-0,55 (разрядник магнитный, вилитовый, униполярный - 0,55 кВ) с номинальным напряжением 550 В. Разрядник РМВУ-0,55 подключают только при одной принятой у нас полярности контактной сети - при «плюсе», поэтому он назван униполярным. Для выдувания дуги в искровых промежутках используют магнитное дутье постоянных магнитов, поэтому разрядник - магнитный. В качестве материала применен вилит - керамический материал на карборундовой основе, имеющий при нормальном напряжении в контактной сети очень большое сопротивление. При повышении напряжения сопротивления вилита снижается.
Разрядник РМВУ-0,55 представляет собой блок не линейных резисторов, состоящий из двух вилитовых дисков и комплект искрового промежутка с дугогасительным устройством. Униполярная дугогасящая камера и комплект искрового промежутка размещены между постоянными магнитами, имеющими форму дисков из бариевого феррита. Вместе с пружиной, она размещена внутри армированного металлическим фланцем фарфорового кожуха. Пружина поддерживает плотность электрических контактов и неподвижность внутренних деталей. Вилитовые диски по бокам покрывают твердой изоляционной замазкой, скрепляющей их между собой и одновременно предотвращающей поверхностные разряды. Сопротивление вилита (материала, получаемого обжигом карбида кремния с добавкой глины и графита) не является постоянным и зависит от напряженности электрического поля. При наличии перенапряжения искровые промежутки пробиваются, диски, попадая под повышенное напряжение, заземляются и через разрядник начинает протекать импульсный ток в течение короткого промежутка времени. Рабочее напряжение в контактной сети поддерживает протекающий через разрядник «сопровождающий ток» до первого прохождения этого тока через нулевое значение. При нулевом значении тока разрядник отключается от земли, вилитовые диски восстанавливают свое сопротивление, разрядные промежутки разрывают цепь, так как напряжение контактной сети уже недостаточно для поддержания дуги, и разрядник готов для повторной защиты от перенапряжения. Во время срабатывания разрядника происходит выделение газов, создающих внутреннее давление, как правило, невысокое. В случае перекрытия дисков и возникновения тока короткого замыкания возникает опасность разрыва кожуха из-за чрезмерно высокого давления внутри разрядника. Для предотвращения этого предусмотрен предохранительный клапан, вмонтированный в днище разрядника и срабатывающий при избыточном давлении. Разрядник имеет герметическое уплотнение из озоностойких резиновых прокладок. Токоведущий провод присоединяют к шпильке. Фланец заземляют. Представлен на рисунке 3.



1-шпилька; 2-фарфоровый кожух; 3-пружина; 4-вилитовый диск; 5-фланец; 6-днище; 7-постоянный магнит; 8-искровой промежуток.
Рисунок 3 – Разрядник РМВУ-0,55

Кулачковый элемент КЭ-47 устанавливается в аппаратах: реверсор, переключатель положений, реостатный контроллер. КЭ-47 состоит из: изолятора, рычага, контактодержателей, подвижного и неподвижного контакта, притирающей пружины, включающей пружины, шунта, ролика, на который воздействует шайба. КЭ-47 представлен на рисунке 4.



1-изолятор; 2- рычаг; 3-контактодержатель; 4-подвижный контакт; 5-неподвижный контакт; 6-притирающая пружина; 7-включающая пружина; 8-шунт; 9-ролик.
Рисунок 4 – Кулачковый элемент КЭ-47

1.3 Характерные неисправности и износы элементов разрядника и кулачковых элементов

Одним из основных недостатков вилитовых разрядников является нестабильность напряжений пробоя, трещины фарфорового кожуха и вилитовых дисков, изломы пружины и шпильки. Недостатки кулачковых элементов - это сильный износ подвижных и не подвижных контактов, нарушение сечения шунта, излом пружин, износ роликов.

2 Расчетно-технический раздел

2.1 Контроль технического состояния разрядника и кулачковых элементов

Конт¬роль за техническим состоянием объекта в процессе работы необходим для его успешной эксплуатации. Процесс определения технического состояния объекта на различных этапах его использования называют техническим диагностированием.
Существуют следующие основные виды контроля.
По целевому назначению различают контроль работоспособности, диагностический и прогнозирующий.
Контроль работоспособности осуществляется с целью определения, в каком состоянии находится объект – работоспособном или неработоспособном.
Диагностический контроль не только определяет состояние объекта, но и причину его неисправности, если он находится в неисправном состоянии.
Прогнозирующий контроль предназначен не только для того, чтобы определить состояние объекта, но и, чтобы определить, какие отказы возможны в объекте в ближайший момент времени.
По степени автоматизации контроль может быть автоматическим, автоматизированным и ручным.
Автоматический контроль осуществляется специальными устройствами и программами без вмешательства человека-оператора; автоматизированный контроль осуществляется с частичным вмешательством человека; ручной контроль осуществляется без средств автоматизации.
По временным характеристикам различают контроль периодический и непрерывный. При непрерывном, контроль объекта осуществляется постоянно, при периодическом через определенные промежутки времени.
По полноте контроля может быть контроль полный и частичный. При полном контроле параметры состояния объекта контролируются полностью, при частичном лишь некоторые.
По последовательности контрольных операций контроль делится на последовательный и параллельный. При последовательном контроле устройства объекта контролируются последовательно одно за другим. При параллельном контроле устройства объекта контролируются одновременно.
Выбор вида контроля, а также его метода зависит от особенно-контролируемого объекта и требований, предъявляемых к его характеристикам.
Влияние контроля на надежность контролируемого объекта весьма сложно. Его можно обнаружить лишь после того как проведен анализ либо результатов расчета надежности, либо результатов моделирования, либо испытаний и эксплуатации.
Контроль, рассматриваемый в узком смысле этого термина, т. е. только как средство обнаружения состояния объекта, не может влиять на повышение надежности объекта. Влияние контроля на повышение надежности обнаруживается тогда, когда он сопровождается восстановлением работоспособности, исправлением обнаруженных ошибок, устранением неблагоприятных явлений, обнаруженных в процессе контроля.
При проектировании контроля должен быть положен системный принцип, т. е. организация контроля должна учитывать многосторонний характер влияния контроля на характеристики АИС и представлять по своей структуре сложную систему, в которой должны совмещаться различные методы и средства контроля.
Система контроля должна иметь многоуровневый характер. На первом, самом ком, уровне осуществляется контроль состояния отдельных технических средств; на втором – контроль выполнения функциональных задач, решаемых различными подсистемами; на третьем – объединение всех видов контроля в единую систему, позволяющую получить информацию о состоянии системы и ее функционировании, а также управлять системой путем перестроения ее структуры, подключения резервных средств, вывода отдельных технических средств на профилактику и т. д. [3]

2.2 Ведомость дефектации разрядников и кулачковых элементов

Дефектация – это процесс выявления неисправностей в агрегатах и деталях, для определения их технического состояния и пригодности к дальнейшему использованию.
Ведомость дефектации на разрядник указана в приложении А.
Ведомость дефектации на кулачковые элементы указана в приложении Б.

2.3 Расчет производственной программы по техническому обслуживанию и ремонту разрядников и кулачковых элементов

Производственная программа включает все виды технических воздействий (ТВ) на подвижной состав в течение года и суток Она рассчитывается на основании принятой системы технического обслуживания и ремонта.
Система технического обслуживания и ремонта подвижного состава городского электротранспорта представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Система технического обслуживания и ремонта подвижного состава городского электротранспорта
Вид ТВ Наименование Срок проведения ТО и ремонтов
Трамвай
Периодичность Время простоя
ЕО Ежедневное обслуживание Ежесуточно до выпуска 0,6-0,7 ч
ТО-1 Первое техническое обслуживание 1раз в 7 дней 2 ч
ТО-2 Второе техническое обслуживание 8 тыс. км 1 рабочий день
СО Сезонное обслуживание 2 раза в год -
СР Средний ремонт 100 тыс. км 7 рабочих дней
ТР Текущий ремонт 70-100 тыс. км 7 рабочих дней
КР Капитальный ремонт не более 300 тыс. км 25 рабочих дней
НР Неплановый ремонт - По объему работ
- Срок списания (лет) (тыс. км.) 16 лет
800 тыс. км -

Суммарный пробег подвижного состава по депо за год, в зависимости от исходных данных Lдг, км, определяется по формуле

(1)

где - количество подвижного состава,
tcc – среднесуточное время нахождения ПС на линии,ч;
Vэ – эксплуатационная скорость подвижного состава , "км" /"ч" ;
= 0,9 коэффициент использования подвижного состава.

Подставляя, получаем
=18169729,2 км.

Число машин, проходящих ежедневное обслуживание в год NЕО, ед., определяется по формуле

(2)

где kр = 1,03 коэффициент резерва (при 3% резерве).

Подставляя, получаем

ед.

Число машин, проходящих ТО-1 в год NТО-1, ед., определяется по формуле

(3)

где СТО-1 - периодичность выполнения ТО-1, дней.

Подставляя, получаем

ед.

Число машин, подлежащих сезонному обслуживанию в год NСО, ед., определяется по формуле

(4)

Подставляя, получаем

ед.

Расчет начинается с определения количества машин, подлежащих ремонту наивысшей категории Таким образом, количество машин, проходящих капитальный ремонт в год NКР, ед., определяется по формуле

(5)

где LКР - пробег между капитальными ремонтами, км.

Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по cреднему ремонту , ед., определяется по формуле

(6)
где - пробег между средними ремонтами, км

Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по текущему ремонту , ед., определяется по формуле


(7)

где - пробег между текущими ремонтами, км

Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по текущему ремонту , ед., определяется по формуле
(8)

где - пробег между вторыми техническими обслуживаниями, км
Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по текущему ремонту , ед., определяется по формуле
(9)

Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по неплановому заявочному ночному ремонту , ед., определяется по формуле

(10)

Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по неплановому заявочному дневному ремонту , ед., определяется по формуле
(11)

Подставляя, получаем
ед.

Количество машин по неплановому случайному безподъемному ремонту , ед., определяется по формуле

(12)

Подставляя, получаем

ед.

Количество машин по неплановому случайному подъемному ремонту , ед., определяется по формуле

(13)

Подставляя, получаем

ед.

Результаты расчётов можно представить в виде таблицы. Количество машин, которые проходят технические воздействия (ТВ), представлены в таблице 2.



Таблица 2 - Количество машин, которые проходят ТВ
Вид ТВ Наименование ТВ Обозначение Количество ТВ Число рабочих дней
ЕО Ежедневное обслуживание NEO в год в сутки -
ТО-1 Первое техническое обслуживание NTO-1 11505 46,5 247
ТО-2 Второе техническое обслуживание NTO-2 2090 8,46 247
СО Сезонное обслуживание NCO 476 1,92 247
СР Средний ремонт NCP 182 0,73 247
ТР Текущий ремонт NТР 121 0,48 247
KP Капитальный ремонт NKP 61 0,24 247
НР Неплановый ремонт NHP 12721 51,5 247

Количество технических воздействий в сутки определяется путем деления их годового количества на число рабочих дней в году, в течение которых выполняется данный вид ТО или ремонта.

2.4 Расчет показателей надежности разрядников и кулачковых элементов

Параметр потока отказов ω, , свидетельствует о количестве отказов, приходящихся на единицу пробега, и определяется по формуле

(14)

где mгi, mмi - суммарное количество отказов i-го элемента за год и за месяц, шт.

Подставляя, получаем

.

Средняя наработка на отказ Lср, км, определяется по формуле

(15)

Подставляя, получаем

ед.

Вероятность безотказной работы для отдельных (заданных) элементов подвижного состава Р2, определяется по формуле

(16)

где L - пробег машины, км.
Для заданных узлов строится зависимость P=f(L).
Результаты расчётов можно представить в виде таблицы. Вероятность безотказной работы отдельных узлов представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Вероятность безотказной работы отдельных узлов
L, км 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
P 0,91 0,84 0,71 0,7 0,65 0,59 0,54 0,50 0,46


Комплексный показатель надежности (коэффициент технической готовности) Ктг, %, определяется по формуле

(17)

где NРМс - количество машин, находящихся в ремонтах в течение суток, ед.



Количество машин, находящихся на ремонтах в течение суток, равно сумме машин на капитальном, среднем (текущем), ТО-2 и неплановых (случайных) ремонтах NРМс, ед., определяется по формуле

(18)

Подставляя, получаем

ед.

По значениям средней наработки на отказ при заданной безотказности определяется значение оптимального межремонтного пробега для отдельных агрегатов LР, км, определяется по формуле

(19)

где  - коэффициент рациональной периодичности, зависящий от величины и характера вариации наработки на отказ, а также принятой допустимой вероятности безотказной работы.

Подставляя, получаем

км.

Значения коэффициентов рациональной периодичности при различной допустимой вероятности безотказной работы и коэффициента вариации ресурса представлены в таблице 4.


Таблица 4 – Значения коэффициентов рациональной периодичности при различной допустимой вероятности безотказной работы и коэффициента вариации ресурса
Р Коэффициент вариации ресурса
V=0,2 V=0,4 V=0,6 V=0,8
0,85 0,80 0,55 0,40 0,25
0,95 0,67 0,37 0,20 0,10

Коэффициент вариации ресурса (наработка на отказ) V определяется по формуле

(20)

где  - среднеквадратическое отклонение ресурса.

Подставляя, получаем



Среднеквадратичное отклонение ресурса , км, определяется по формуле

, (21)

Подставляя, получаем
км.
...............................................................................................................................
Литература

Ефремов И.С. Технические средства городского электрического транспорта / И.С. Ефремов, В.М. Кобозев, В.В. Шевченко - М., «Высшая школа», 1985. - 448с.
Иванов М. Д. Устройство и эксплуатация трамвая. Учебное пособие для профессионально-технических училищ / М. Д. Иванов, А. П. Алпаткиин, Б. К. Иеропольский. -М., «Высшая школа», 1977. 272с.
Пономарев А. А. Подвижной состав и сооружения городского электротранспорта. Учебник для техникумов городского электротранспорта / А.А. Понамарев, Б. К. Иеропольский. - М. Тран­спорт, 1981 — 274 с.

Комплектация КП: Титульный, содержание, введение, исследовательский, расчетная, литература, презентация, чертеж планировки со спецификацией в компасе


Не нашли подходящую работу? Новая работа может быть дешевле готовой

Отправьте заявку на выполнение работы и наши авторы предложат вам свою цену. Общение с авторами напрямую. По вопросам заказа позвоните на номер: 8(800) 775–28-83.