Разработка окрасочного комплекса для грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава в вагонном депо

- струи лакокрасочных материалов, возникающие при нарушении герметичности окрасочной аппаратуры, работающей под давлением;

- вредные вещества в лакокрасочных материалах и других рабочих составах, действующие на работающих через дыхательные пути, пищеварительную систему, кожный покров и слизистые оболочки органов зрения и обоняния;

- работы на высоте при окрашивании и подготовке к окрашиванию высоко расположенных наружных поверхностей конструкций.

Для работников, занятых на тяжёлых работах, работах с вредными и (или) опасными условиями труда, предусмотрены гарантии и компенсации, в частности для маляров, занятых окраской подвижного состава:

- размер повышения оплаты труда - 12 %;

- дополнительный отпуск - 7 рабочих дней;

- продолжительность рабочей недели - 40 часов;

- молоко - 0,5 литров в смену.

5.3 Природоохранная деятельность в ВЧДР-6

Природоохранная деятельность в вагоноремонтном депо ВЧДР-6 регламентирована следующими нормативными документами:

- Инструкцией по обращению с отходами производства и потребления в вагонном ремонтном депо ст. Иркутск-Сортировочный;

- Положением об организации и осуществлении производственного экологического контроля в вагонном ремонтном депо ст. Иркутск-Сортировочный.

Документы разработаны в соответствии с требованиями закона Российской Федерации «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ 2002 г., ГОСТ РИСО 14001-2007 «Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению», «Положения об организации и осуществлении производственного контроля в структурных подразделениях Центральной дирекции по ремонту грузовых вагонов - филиала ОАО «РЖД», утвержденного главным инженером ЦДРВ Шевцовым А.М. 2006 г.

Таблица 5.1 - Объёмы отходов производства и потребления за 2009 год

Показатель	Ед.изм.	Значение
1 Количество вредных веществ, отходящих от стацио нарных источников загрязнения в воздушный бассейн всего, в том числе:	т	95,326
1.1 Твердых	т	5,214
1.2 Газообразных и жидких	т	90,112
3 Количество уловленных и обезвреженных вредных веществ, отходящих от стационарных источников загрязнения в воздушный бассейн, всего	т	1,518
3 Отходы производства и потребления, из них:	т	2451,7
3.1 Использовано на предприятии	т	1,472

Таблица 5.2 - Затраты на мероприятия по охране природы за 2009 год

Статья расходов	Ед.изм.	Значение
1 Затраты на мероприятия по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов, в том числе:	тыс. руб.	209
1.1 Капитальные затраты	тыс. руб.	0
1.2 Эксплуатационные затраты	тыс. руб.	209
2 Затраты на охрану воздушного бассейна	тыс. руб.	12
3 Затраты на уничтожение и обезвреживание твердых и жидких отходов (без отходов, уловленных и извлеченных газов и сточных вод и выбрасываемых в воздушный и водный бассейны с отходящими газами и сточными водами), в том числе:	тыс. руб.	108
3.1 Капитальные	тыс. руб.	0
3.1 Эксплуатационные	тыс. руб.	108



5.4 Анализ условий труда работников, занятых окраской подвижного состава, в ВЧДР-6 и мероприятия по их улучшению

Оценка условий труда маляра на основании карты аттестации рабочего места:

- по степени вредности и опасности факторов производственной среды и трудового процесса (см. таблицу 5.1) - класс 3.2 - вредный;

- по травмобезопасности - класс 2 - допустимый;

- по обеспеченности СИЗ - рабочее место соответствует требованиям обеспеченности СИЗ.

Таблица 5.3 - Степень вредности и опасности факторов производственной среды и трудового процесса маляров ВЧДР-6

Факторы	Класс условий труда
1 Химический	3.2
2 Биологический	-
3 Аэрозоли ПДФ	-
4 Акустические:	-
4.1 Шум	3.1
4.2 Инфразвук	-
4.3 Ультразвук воздушный	-
5 Вибрация общая	-
6 Вибрация локальная	-
7 Ультразвук контактный	-
8 Неионизирующее излучение	-
9 Ионизирующее излучение	-
10 Микроклимат	2
11 Освещение	2
12 Тяжесть труда	2
13 Напряжённость труда	2
Общая оценка условий труда	класс 3.2 - вредный



Рабочее место маляра соответсвует классу 3.2 - вредные условия труда, характеризуются наличием опасных и вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающие неблагоприятное воздействие на работника и его потомство, приводящих к стойким функциональным нарушениям и росту заболеваемости.

Класс условий труда 3.2 по химическому фактору установлен за счёт превышения среднесменной ПДК (в 1,4 раза) и ПДК при максимально разовом воздействии (в 1,267 раза) бензола.

Класс условий труда 3.1 по акустическому фактору (шум) установлен за счёт превышения эквивалентного уровня шума (с учётом времени) на 3 дБА предельно допустимого уровня (ПДУ) - 80 дБА.

Благодаря организации окрасочного комплекса как самостоятельного отдельного производственно участка, класс условий труда по акустическому фактору (шуму) будет соответствовать 2-му - допустимому, т.к. ПДУ шума при окраске вагонов в сборочном цехе превышен за счёт одновременного осуществления слесарных и сварочных операций и применения специализированного технологического оборудования.

Класс условий труда по химическому фактору также может быть снижен до 2-го - допустимого, т.к. концентрация бензола превышает ПДК вследствие того, что система вентиляции сборочного производственного участка не отвечает требованиям нормативных документов для окрасочного производства. Средства коллективной защиты в окрасочном комплексе позволят снизить класс условий труда по химическому фактору до 2-го - допустимого. Внедрение технологии порошковой полимерной окраски подвижного состава благодаря отсутствию летучих органических веществ и растворителей также способствует улучшению условий труда и экологической обстановки на предприятии.



5.5 Расчёт и выбор средств коллективной защиты

5.5.1 Система освещения окрасочного комплекса

Освещённость на рабочих местах производственных помещений нормируется следующими документами:

- СНиП 23-05-95#S "Естественное и искусственное освещение";

- ОСТ 32.120-98 «Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного транспорта».

Таблица 5.4 - Нормы освещенности и рекомендуемые системы освещения производственных помещений по ОСТ 32.120-98

Наименование цехов, участков, рабочих мест, позиций и оборудования	Плоскость, поверхность нормирования освещённости	Разряд и подразряд зрительной работы	Освещенность, лк, не менее	Показатель ослеплённости, Р, не более	Коэффициент пульсации, %, не более
			Комбинированное освещение	Общее освещение
			Общее + местное	Об-щее
Малярные цехи и отделения
Краскозаготовительное отделение	Г-0,8	IVб	500	200	200	40	20
Работы по шпатлевке, грунтовке, подмазке	В, Г, кузов вагона	Vб	-	-	200	40	20
Бескамерная окраска кузовов распылением или кистевая (класс покрытия IV) с контролем качества	В, Г, кузов вагона	IVб	-	-	300	40	20

В малярных цехах целесообразно использовать люминесцентные лампы типов ЛДЦ, ЛХБ, ЛБЦТ, ЛДЦ УФ, ЛБ и металлогалогенные лампы типа ДРИ.

Осветительные установки закрытых помещений при проектировании рассчитывают по методу коэффициента использования светового потока.

Определим световой поток лампы, необходимый для обеспечения заданной минимальной освещённости [7]



(5.1)

Где -нормируемая освещенность, лк; 300 лк [50];

-коэффициент запаса, зависящий от загрязнения помещения и светильников; 1,6 (табл. 6 [7]);

-освещаемая площадь, м²; ;

-коэффициент, характеризующий неравномерность освещения; 1,15 для светящих линий, выполненных люминесцентными лампами (табл. 3 [7]);

-число источников света, намечаемое ещё до расчёта в соответствии с наивыгоднейшим отношением L/hp - отношение расстояния между светильниками к расчётной высоте подвеса над рабочей поверхностью: ;

-коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока на расчётной плоскости; определяется по справочным таблицам в зависимости от типа светильника, коэффициента отражения пола, потолка, стен и индекса помещения i;

-коэффициент затенения.

Индекс помещения i рассчитывается по формуле [7]

(5.2)

Где -длина помещения в плане, м; 44 м;

-ширина помещения в плане, м; 21 м;

-расчётная высота рабочей поверхности, м; 2 м.

Определим расчётную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью по формуле



(5.3)

Где -высота помещения, м; 6 м;

-высота свеса светильника, м; 0 м.

Определим количество светильников. Расстояние между светильниками

Примем м, т.к. это значение кратно строительному шагу несущих конструкций здания, равному 4 метра. По длине размещаем 10 ламп в 4 ряда, итого 40 ламп.

Значения коэффициентов отражения потолка, стен и пола составляют 50 %; 30 %; 10 % или ; ; (табл. 2 [7]).

Индекс помещения

По принятым значениям коэффициентов отражения и индекса помещения найдём коэффициент использования светового потока (табл. 5, [7]).

Расчётный световой поток одной лампы



Выбираем лампу разрядную металлогалогенную ДРИ-250, технические характеристики которой сведены в таблице 5.5.

Таблица 5.5 - Характеристики лампы ДРИ-250

Тип лампы	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Размеры, мм	Цоколь	Напряжение сети, В	Индекс светопередачи, Rа
			Диаметр	Длина
ДРИ-250	250	19500	91	227	Е-40	220/380	65

Проверка расхождения расчётного и номинального световых потоков лампы:

(5.4)

Фактическая минимальная освещённость рабочей поверхности [7]

(5.5)

Система освещения дробеструйной камеры для подготовки поверхности перед окраской входит в комплект её поставки и спроектирована с учётом требований нормативных документов.



5.5.2 Система вентиляции окрасочного комплекса

5.5.2.1 Расчёт выбросов в атмосферу при нанесение лакокрасочных покрытий

В процессе выполнения комплекса работ по окраске подвижного состава выделяются загрязняющие вещества в виде паров растворителей и аэрозоля краски. Количество выделяемых загрязняющих веществ зависит от применяемых окрасочных материалов, методов окраски и эффективности работы очистных устройств.

Технологический процесс нанесения покрытий в проектируемом комплексе представлен окраской как жидкими, так и порошковыми полимерными материалами. В состав порошковой краски не входят растворители, поэтому приведём расчёт выбросов в атмосферу загрязняющих веществ при окраске вагонов жидкой эмалью ПФ-115, т.е. рассмотрим неблагоприятный вариант.

Таблица 5.6 - Объём потребления ЛКМ в ВЧДР-6 в 2009 году

Наименование ресурсов	Потребление ресурсов, т/тыс. руб.
Эмали, грунты и шпатлевки на конденсационных смолах	18,494/879,9
Лаки масляные	2,858/81,3
Уайт-спирит	2,219/62

Валовый выброс аэрозоля краски при нанесении покрытия [23]

(5.6)

Где m-количество израсходованной краски за год, кг; 18494 кг;

д_к-доля краски, потерянной в виде аэрозоля при различных способах окраски, % (табл. 2.1 [23]); 55 %;

f₁-количество сухой части краски, % (табл. 2.2 [23]); 30 % - пневматическое распыление, 2,5 % - безвоздушное распыление.

Валовый выброс аэрозоля при окраске методом пневматического распыления (существующая технология)

Валовый выброс аэрозоля при окраске методом пневматического распыления (предполагаемая технология)

Валовый выброс летучих компонентов в растворителе и краске, если окраска и сушка проводятся в одном помещении, рассчитывается по формуле [23]

(5.7)

Где m₁-количество растворителей, израсходованных за год, кг; 2219(кг);

f₂-количество летучей части краски, %; 45 % (табл. 2.2 [23]);

f_pip-количество различных летучих компонентов в растворителях, %; 100 % (табл. 2.2 [23]);

f_pik-количество различных летучих компонентов, входящих в состав краски, %; 50 % (табл. 2.2 [23]).



При окраске вагонов порошковыми композициями, выделение вредных веществ происходит только при отверждении покрытия в процессе выхода газов.

Таблица 5.7 - Возможные максимальные количества вредных веществ в воздухе рабочей зоны при отверждении порошковой краски (на примере краски П-ПЭ-1130У)

Наименование компонента	Предельно допустимая концентрация, мг/м3	Класс опасности	Количество вредного вещества, выделяющегося из 1 кг порошкового материала, мг
Бутилакрилат	10,0	3	51,8
Диметилтерефталат	0,1	2	46,0
Диэтиленгликоль	10,0	3	41,0
Кислота акриловая	4,0	3	12,0
Этиленгликоль	5,0	3	25,9

5.5.2.2 Техническое задание на проектирование вентиляции в проектируемом комплексе

Окрасочный комплекс должен быть оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией с местными отсосами, обеспечивающими чистоту воздуха рабочей зоны, содержание вредных веществ в котором не превышает предельно допустимых концентраций. Помещение должны иметь устройства для естественной вентиляции, независимо от наличия принудительной вентиляции.

Система вентиляции в цехе должна соответствовать следующим требованиям:

- параметры воздуха рабочей зоны помещений должны соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.1313-03;

- рециркуляция воздуха рабочей зоны не допускается;

- степень очистки воздуха, удаляемого из системы рекуперации, должна составлять не менее 99,8 %;

- вентиляционные системы технологического оборудования должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.021-75;

- блокировка вентиляционных систем должна обеспечивать до начала и после окончания процесса распыления не менее чем двукратный обмен воздуха по отношению к объему цеха;

- при пневмоэлектростатическом распылении включение источника высокого напряжения и дозатора должно осуществляться после включения вентиляции;

- производительность вентилятора должна обеспечивать в технологическом оборудовании и воздуховодах вытяжной вентиляции концентрацию аэровзвеси порошкового материала менее половины его нижнего концентрационного предела воспламенения;

- системы воздуховодов от установок окрашивания порошковыми материалами к оборудованию рекуперации должны быть оснащены пламеотсекательными устройствами;

- для полного устранения выброса порошкового материала входная скорость воздуха в технологических проемах установок окрашивания должна быть не менее 0,8 м/с;

- средняя скорость воздушного потока в воздуховодах систем вытяжной вентиляции должна быть не менее 8 м/с;

- в системе вентиляции должны быть предусмотрены пылеуловители и фильтры для окрасочных аэрозолей, обеспечивающие установленные величины предельно-допустимых или временно-согласованных выбросов (ПДВ или ВСВ) в рассредоточенном выбросе отводимого в атмосферу воздуха.

Рассчитаем потребный воздухообмен в цехе по формуле [30]

(5.8)



Где -количество вредных веществ, выделяющихся в воздух помещения, г/ч;

-предельно допустимая концентрация вредности в воздухе рабочей зоны помещения, согласно ГОСТ 12.1.005-88, мг/м³; 15 мг/м³ для бензола [30];

-максимально возможная концентрация той же вредности в воздухе населенных мест согласно СН-3086-84, мг/м³; 1,5 мг/м³ [30].

(5.9)

где -средняя производительность окраски, м²/ч; 50 м²/ч [30];

-расход лакокрасочных материалов, г/м²; 120 г/м² [30];

-доля летучих растворителей, содержащихся в лакокрасочных материалах, %; 50 % [30];

-число рабочих, одновременно занятых окраской, чел; 1 чел.

Кратность воздухообмена [30]

(5.10)

Где -внутренний объем помещения, м³; 5544 м³;

-допустимая кратность воздухообмена, ч^-1; 10 ч^-1 согласно СН 245-71 [30]. 

Значение кратности воздухообмена превышает нормативное значение, следовательно, необходима местная вытяжная вентиляция. Выполним её в виде подпольных каналов. Рассчитаем площадь сечения всасывающих отверстий [30]

(5.11)

Где -воздухообмен, обеспечиваемый мотор-вентилятором, м³/ч;

-скорость воздуха в сечении вытяжной вентиляции, м/с; 1,5 м/с.

(5.12)

5.6 Противопожарная безопасность в цехе

Окрасочный комплекс должен быть оборудованы пожарной техникой по ГОСТ 12.4.009-83, в т.ч. внутренним пожарным водопроводом, и первичными средствами пожаротушения в соответствии с Нормами оснащения объектов и подвижного состава федерального железнодорожного транспорта первичными средствами пожаротушения, утвержденными Указанием МПС России от 31.03.2000 №Г-822у.

Показатели пожаровзрывобезопасности технологического процесса и оборудования для нанесения порошковых материалов должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.041-83. Класс взрывоопасных зон, в которых проводят операции технологического процесса окрашивания порошковыми материалами - В-11а, при этом допускается применять электрические аппараты и приборы со степенью защиты не менее IP54 по ГОСТ 14254-80.

Окрасочный комплекс должен быть оборудованы датчиками и форсунками общецеховой автоматической системы пожаротушения, иметь местные средства пожаротушения.

В качестве средств пожаротушения применяют смачиватель НП-1, НП-5, воздушную механическую пену, тонкораспыленную воду, асбестовые одеяла и песок.

Дробеструйная камера, в которой осуществляют газодинамическую очистку кузова вагона, должна быть оборудована локальной системой мониторинга воздушной среды и автоматической системой пожаротушения.

Таблица 5.8 - Показатели пожаровзрывобезопасности порошковой краски П-ПЭ-1130У

Показатель	Ед. изм.	Значение	Группа горючести
Нижний концентрационный предел воспламенения	г/ м3	36	горючие
Температура воспламенения	0С	316
Температура самовоспламенения	0С	396

5.7 Требования охраны труда при окраске в электростатическом поле

Окрасочные работы в электрическом поле высокого напряжения следует выполнять с соответствием требований ГОСТ 12.1.018, ГОСТ 12.1.019, ГОСТ 12.1.030, Правил эксплуатации электроустановок потребителей.

К работе по обслуживанию установки ручной электроокраски допускаются лица, прошедшие проверку знаний по технике безопасности в установленном порядке и имеющие III квалификационную группу по электробезопасности, проинструктированные о строгом соблюдении мер пожарной безопасности, ознакомленные со способами вызова пожарной охраны и умеющие практически применять имеющиеся средства пожаротушения для ликвидации пожаров и загораний.

Ручные электроокрасочные установки должны располагать так, чтобы исключалась возможность механического повреждения кабеля для подвода напряжения к распылителю краскоподающего и воздушного шлангов.

Перед пуском установки рабочий, обслуживающий ее, совместно с мастером должен проверить:

- состояние изоляции кабеля, соединяющего распылитель и источник

высокого напряжения;

- исправность заземления блокировочных и вентиляционных устройств;

- состояние окрасочного оборудования;

- состояние шлангов и плотность их соединения;

- работу оборудования, аппаратуры и распыляющих устройств путем пробного пуска.

Поверхности высоковольтного оборудования установки должны быть

чистыми. При наличии на его поверхности пыли и загрязненности включать установку запрещается. Очистку производит электротехнический персонал.

Подача высокого напряжения на электроокрасочную установку должна сопровождаться автоматическими сигналами: должны загораться расположенные у входной двери и возле пульта управления светящиеся транспаранты с надписями: "Высокое напряжение включено".

При эксплуатации ручной электроокрасочной установки запрещается:

- включать установку без предварительного ее заземления;

- открывать кожух установки при подключенном напряжении;

- промывать электрораспылитель растворителем при подключенном высоком напряжении.

Высоковольтное оборудование перед каждым прикосновением следует заземлять при помощи ручного разрядника. Длинна изолирующей штанги ручного разрядника, при номинальном напряжении от 35 до 110 кВ, не должна быть менее 1,4 м.

Ток короткого замыкания с открытых коронирующих электродов не должен превышать 200 мкА.

Энергия искры с коронирующего электрода должна быть меньше минимальной энергии зажигания порошкового материала. Для предотвращения образования зарядов статического электричества все единицы оборудования должны быть заземлены. Сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом. Проверку заземления проводят не реже одного раза в месяц.



6. Расчёт экономической эффективности от внедрения технологии порошковой окраски подвижного состава

Качественное покрытие кузова вагона - это, прежде всего, защита металла от коррозии, увеличение срока эксплуатации и межремонтного пробега подвижного состава, уменьшение или исключение затрат на восстановление покрытия при следующем плановом виде ремонта. Обеспечить требуемое качество покрытия возможно при комплексном подходе к вопросу очистки и покраски вагонов.

Организация окрасочного комплекса в совокупности с предполагаемыми технологиями газодинамической очистки поверхности, окрашиванием порошковыми полимерными композициями в электростатическом поле и жидкими ЛКМ методом безвоздушного распыления в конечном итоге позволит выпускать продукцию, отвечающую требованиям мировых стандартов качества. Кроме того, наряду с улучшением экологического и эргономического аспектов производственного процесса, а также экономичности рассматриваемых технологий, предлагаемое техническое решение обеспечивает выполнение ряда задач, поставленных перед вагоноремонтным производством «Белой книгой» ОАО «РЖД», Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года.

6.1 Оценка капитальных вложений на строительство окрасочного комплекса и его оснащение оборудованием

По данным строительной организации ЗАО «ИНСИ-Инжиниринг» г. Иркутска единовременные затраты на приобретение основного комплекта ангара «Спринт-М» с учётом НДС составят 2 653 916 руб. В указанную стоимость не входят затраты на монтаж конструкции, транспортные расходы, стоимость окон и ворот. 

Таблица 6.1 - Единовременные затраты на строительство комплекса

Статья затрат	Количество, шт.	Цена, руб.	Сумма, руб.
Стоимость основного комплекта здания	1	2653916	2653916
Монтаж здания (20% от стоимости)	-	-	530783,2
Транспортные расходы (5% от стоимости)	-	-	132695,8
Стоимость оконных блоков	9	40000	360000
Стоимость ворот	3	45000	135000
Коммуникации	-	-	1185000
Всего согласно калькуляции			4997395

Таблица 6.2 - Единовременные затраты на приобретение оборудования

Наименование	Завод-изготовитель	Ед. изм	Количество	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Приобретаемое оборудование
Камера дробеструйная КД-5	«Интер-ресурс»	шт	1	20000000	20000000
Термоабразивная установка ТАУ-100	«МеталХантерс»	шт	2	80791	161582
Универсальный аппарат безвоздушного распыления DP-6389	«Антикор-изоляция», г. Санкт-Петербург	шт	1	32000	32000
Установка для нанесения порошковых материалов в электростатическом поле Nordson Sure Coat	«Nordson», Германия (поставщик - г. Москва)	шт	1	136602	136602
Установка для инфракрасной сушки «ПИКСАН»	НПО «Елком», г. Казань	шт	2	51955,4	103910,8
Всего согласно калькуляции на приобретаемое оборудование (без дробеструйной камеры)	434094,8
Всего согласно калькуляции на приобретаемое оборудование	20434094,8
Проектируемое нестандартизированное оборудование
Трансбордер для вагонов, в том числе:	шт	1	-	356212
Мотор-редуктор 2МРЦЧ-100Р	ОАО «Завод РЕДУКТОР»	шт	1	38800	38800
Металлопрокат	-	м	70	2791,6	195412
Продолжение таблицы 6.2
Колесо крановое	ООО «Крановые комплектующие» г. Челябинск	шт	8	12500	100000
Муфта МУВП 250-45-1-У3	-	шт	4	5500	22000
Подшипники	-	шт	32	336,5	10768
Корпусы подшипниковых узлов, валы, метизы	-	-	-	-	25000
Автоматизированный толкатель для железнодорожного подвижного состава, в том числе:	шт	1	-	50026
Насосная станция 2НЭР6-1,6И10Т1-К-Др	ЭНЕРПРЕД, г. Иркутск	шт	1	31980	31980
Цилиндр гидравлический	ЭНЕРПРЕД, г. Иркутск	шт	1	6375	6375
Кронштейн магнитный	Dr. Vernikov Magnetics Group	шт	1	21000	21000
Клиновый затвор, рычажный механизм	-	шт	-	-	11650
Всего согласно калькуляции на проектируемое оборудование	406238
Всего согласно калькуляции на оборудование (без дробеструйной камеры)	840332,8
Всего согласно калькуляции на оборудование	20840332,8

С учётом транспортных расходов (5% от стоимости) на доставку оборудования и расходов на монтаж (20% от стоимости) трансбордера и дробеструйной камеры капитальные затраты на оборудование составят:

- без дробеструйной камеры: 953591,84 руб.;

- с дробеструйной камерой: 27953591,84 руб.

Тогда общий объём капитальных вложений (стоимость здания и оборудования) составит:

- без дробеструйной камеры: 5950986,84 руб.;

- с дробеструйной камеры: 32950986,84 руб.

6.2 Расчёт себестоимости технологий подготовки поверхности и окраски кузовов вагонов

Оценим амортизационные отчисления на единицу продукции. Амортизация окрасочного комплекса [22]



(6.1)

Где -капитальные вложения в строительство комплекса, руб.; 4997395 руб.;

-срок службы здания, лет; 50 лет;

-объём выпускаемой продукции (производственная мощность депо), ваг.; 3722 ваг.

Амортизация оборудования [22]

(6.2)

Где -капитальные вложения на приобретение оборудования, руб.; 27953591,84 руб.;

-срок службы оборудования, лет; 10 лет.

Суммарные амортизационные отчисления на единицу продукции [22]

(6.3)



Обслуживание оборудования для очистки и подготовки поверхности кузова вагона перед окраской требует привлечения дополнительных специалистов, т.е. сопровождается образованием новых рабочих мест, что является положительным социальным аспектом.

Таблица 6.3 - Расчёт дополнительных текущих расходов по оплате труда

Показатель	Ед. изм.	Профессия
		Оператор-дробеструйщик
Разряд	-	3
Ставка	-	1,63
Тариф	руб./ч	53,42
Среднемесячная норма часов	ч	165,08
Месячная тарифная ставка, руб	руб.	14374,27
Доплата за вредность (12%)	руб.	1724,9
Доплата за работу в ночное время (17,8%)	руб.	2558,62
Премия (30%)	руб.	4312,28
Северный и районный коэфф. (60%)	руб.	13782,04
Итого зарплата за месяц	руб.	36752,11
Количество человек	чел.	6
Итого зарплата за месяц всех рабочих	руб.	220512,66
Годовой фонд оплаты труда	руб.	2646151,92

Оценим себестоимость очистки кузова вагона газодинамическим способом (см. таблицу 6.4), окраски кузова вагона порошковыми полимерными композициями в электростатическом поле с инфракрасной сушкой покрытия (см. таблицу 6.5), окраски кузова вагона жидкими ЛКМ методом безвоздушного распыления без учёта финальной сушки покрытия (см. таблицу 6.6).



Таблица 6.4 - Калькуляция на очистку кузова вагона газодинамическим способом

Статьи затрат	Ед. изм.	Норма	Цена, руб.	Сумма, руб.
Стоимость рабочей силы	Чел-час	1,824	53,42	97,44
Доплата за вредность	%	12		11,69
Доплата за работу в ночное время	%	17,8		17,34
Премия	%	30		37,94
Северный и районный коэффициенты	%	60		98,65
ФОТ основной				263,07
ФОТ дополнительный	%	9		23,69
Отчисления на социальные нужды	%	34		89,44
Итого на заработную плату (2 оператора)				1278,51
Продолжение таблицы 6.4
Дробь	кг	50	32	1600
Топливо	л	11	21,9	240,90
Электроэнергия	кВт*ч	92,1	1,1	101,31
Сжатый воздух	м3	720	0,302	217,44
Амортизация здания				26,85
Амортизация оборудования				751,04
Утилизация				500
Прочие (накладные) расходы	%	212		1115,41
Всего согласно калькуляции				5831,45

Технико-экономический анализ газодинамического способа очистки поверхности показал, что объем утилизируемых отходов сокращается в 3 раза по сравнению с отдельно выполняемой абразивоструйной и химической очисткой, материалоемкость технологического процесса очистки снижается на 79 %, себестоимость очистки одного вагона с использованием газодинамического метода ниже, чем при использовании типовой технологии на 43 %.



Таблица 6.5 - Калькуляция на окраску кузова вагона порошковыми красками в электростатическом поле и инфракрасную сушку покрытия

Статьи затрат	Ед. изм.	Норма	Цена, руб.	Сумма, руб.
Стоимость рабочей силы	Чел-час	2,432	53,42	129,92
Доплата за вредность	%	12		15,59
Доплата за работу в ночное время	%	17,8		23,13
Премия	%	30		50,59
Северный и районный коэффициенты	%	60		131,53
ФОТ основной				350,76
ФОТ дополнительный	%	9		31,57
Отчисления на социальные нужды	%	34		119,26
Итого на заработную плату				852,34
Порошковая краска	кг	12	120	1440
Электроэнергия	кВт*ч	9,156	1,1	10,07
Сжатый воздух	м3	0,72	0,302	0,22
Амортизация здания				26,85
Амортизация оборудования				751,04
Прочие (накладные) расходы	%	212		743,60
Всего согласно калькуляции				3824,12

Таблица 6.6 - Калькуляция на окраску кузова вагона жидкими ЛКМ методом безвоздушного распыления

Статьи затрат	Ед. изм.	Норма	Цена, руб.	Сумма, руб.
Стоимость рабочей силы	Чел-час	4	53,42	213,68
Доплата за вредность	%	12		25,64
Доплата за работу в ночное время	%	17,8		38,04
Премия	%	30		166,41
Северный и районный коэффициенты	%	60		266,26
ФОТ основной				710,03
ФОТ дополнительный	%	9		63,90
Отчисления на социальные нужды	%	34		241,41
Итого на заработную плату				1725,38
Краска	кг	15,6	65	1014
Грунтовка	кг	15,6	65	1014
Растворитель	л	1,5	45	67,50
Электроэнергия	кВт*ч	1,32	1,1	1,452
Сжатый воздух	м3	0,72	0,302	0,22
Амортизация здания				26,85
Амортизация оборудования				751,04
Прочие (накладные) расходы	%	212		1505,27
Всего согласно калькуляции				6104,98

Технико-экономический анализ применения порошковых и жидких ЛКМ, а также различных способов их нанесения показал, что материалоемкость технологического процесса окраски снижается на 63,4 % при использовании порошковых красок, трудоёмкость окраски снижается на 35,5 %, себестоимость полимерной окраски одного вагона ниже, чем при безвоздушном распылении жидких красок на 37,4 %, по сравнению с окраской ручным способом (валиками и кистями) - на 61,8 %.

Себестоимость комплекса операций по получению защитного покрытия:

- полная очистка кузова газодинамическим методом, окраска порошковыми материалами, инфракрасная сушка покрытия - 9655,57 руб.

- полная очистка кузова газодинамическим методом, окраска жидкими красками методом безвоздушного распыления - 11936,43 руб.

6.3 Расчёт показателей экономической эффективности

В настоящее время окраска вагонов в ВЧДР-6 осуществляется жидкими красками ручным способом или методом пневматического распыления.

Годовой экономический эффект предполагаемых технологий [22]

(6.4)

Где -себестоимость окраски по первому варианту, руб.;

-себестоимость окраски по второму варианту, руб;

-объём работы, ваг.



Себестоимость окраски:

руб; (см. таблицу 6.8); руб; руб.

Срок окупаемости капитальных вложений [22]

(6.5)

Где -нормативный срок окупаемости, лет; 10 лет.

Таблица 6.7 - Экономическая эффективность технологий и срок окупаемости капитальных вложений

Показатель	Доля вагонов, подлежащих полной окраске (% от произв. мощности депо)
	100 %	50 %	30 %
Окраска жидкими ЛКМ методом безвоздушного распыления по сравнению с нанесением жидких ЛКМ ручным способом
, руб.	16698329,7	8349164,8	5014513,4
, лет/мес.	1,97/23,64	3,95/47,4	6,57/78,84
, лет/мес.(без дробеструйной камеры)	0,35/4,2	0,71/8,52	1,18/14,16
Окраска порошковыми красками в электростатическом поле по сравнению с нанесением жидких ЛКМ ручным способом
, руб.	25187703,2	12593851,6	7563874,8
, лет/мес.	1,3/15,6	2,6/31,2	4,3/51,6
, лет/мес. (без дробеструйной камеры)	0,24/2,88	0,47/5,64	0,78/9,36
Продолжение таблицы 6.7
Окраска порошковыми красками в электростатическом поле по сравнению с нанесением жидких ЛКМ методом безвоздушного распыления
, руб.	8489373,4	4244686,7
, лет/мес.	3,88/46,56	7,76/93,12	-
, лет/мес. (без дробеструйной камеры)	0,7/8,4	1,4/16,8	2,3/27,6



Срок окупаемости капитальных вложений меньше нормативного значения, следовательно, внедрение предполагаемых технологий на предприятии является экономически обоснованным и рациональным.

При расчете эффективности капитальных вложений необходимо учитывать разрыв во времени (лаг) между осуществлением капитальных вложений и получением эффекта [22].

(6.6)

Где -объём капитальных вложений в i-м году, руб.;

-текущий период финансирования, год;

- сметная стоимость мероприятий, руб.;

-допустимое значение лага, год; 3 года [22].

Таблица 6.8 - Оценка вариантов капитальных вложений по временному лагу

Варианты	Период	, млн.руб.
	1й год	2й год	3й год
, млн. руб.	5,95	10	17	32,95
, млн. руб.	5,95	13,5	13,5	32,95
, млн. руб.	5,95	27	-	32,95



Рассмотренные варианты сроков освоения капитальных вложений являются рациональными, т.к. значения временного лага меньше нормативного. Наиболее экономически выгодным является финансирование по варианту № 3.

Долговечность (срок службы) полимерного покрытия в условиях эксплуатации на открытом воздухе составляет от 12 до 15 лет, покрытие сохраняет свои декоративные свойства в течение 10 лет, в то время как долговечность покрытия, образованного жидкими ЛКМ, составляет 5 лет. Таким образом, технология порошковой окраски способствует увеличению межремонтного пробега подвижного состава, а также позволяет предприятиям-собственникам вагонов сэкономить на окраске при следующих плановых видах ремонта.

Таблица 6.9 -Существующие расценки окрасочных работ по сети железных дорог РФ

Тип вагона	Осность	Средняя себестоимость работ, руб.
Полная окраска грузовых вагонов (ручным способом)
Крытый цельнометаллический	4	14771,89
Крытый с деревянной обшивкой	4	15405,88
Крытый вагон-хопер для зерна	4	11634,73
Крытый вагон-хопер для минеральных удобрений	4	13284,64
Крытый вагон-хопер для цемента	4	11428,46
Цистерна для серной кислоты, цемента, спирта, молока, метанола, бензина и светлых нефтепродуктов, амиака	4	10413,42
Цистерна для бензина и светлых нефтепродуктов	8	20014,16
Цистерна для нефтепродуктов, нефтебитума	4	9735,44
Вагон-самосвал	4	7411,98
Полувагон цельнометаллический	4	9660,54
Полувагон-хопер для горячих окатышей	4	9349,93
Платформа для контейнеров и колесной техники	4	6414,86
Платформа с металлическими бортами	4	7584,67
Продолжение таблицы 6.9
Полная окраска грузовых вагонов (с применением дробеструйной очистки, окрасочно-распылительной и сушильной системы, с постановкой трафарета)
Цистерна для нефтепродуктов (ВЧДР Батайск, ВЧДР Воскресенск, ВЧДР Нижнеудинск)	4	32317,76
Полувагон цельнометаллический (ВЧДР Батайск)	4	24065,11
Хоппер-минераловоз (ВЧДР Батайск)	4	34668,23
Хоппер-зерновоз (ВЧДР Батайск)	4	32791,97
Крытый вагон для перевозки зерна (ВЧДР Батайск)	4	38152,19
Крытый вагон модели 11-270 (ВЧДР Воскресенск)	4	25697,28

Анализ расценок окрасочных работ на вагоноремонтных предприятиях по сети железных дорог РФ показал, что комплекс операций по получению защитного покрытия на кузове вагона предполагаемыми в дипломном проекте технологиями существенно ниже существующей себестоимости работ, при этом качество покрытия в несколько раз превышает качество существующих покрытий по долговечности, прочности, эстетичности, экологичности, классу покрытия.



Заключение

Техническим результатом дипломного проекта в локальном смысле явилось приведение технологического процесса окраски грузового подвижного состава в вагонном депо ВЧДР-6 станции Иркутск-Сортировочный в соответствие с требованиями нормативных документов. Предполагаемая планировка и размещение спроектированного окрасочного комплекса являются оптимальными, т.к. соответствуют главным принципам организации производства. Производственная мощность цеха в полной мере обеспечивает выполнение объёмов сменно-суточной и годовой программ ремонта вагонов.

Предполагаемые к внедрению на предприятии технологии газодинамической очистки поверхности кузова и окраски подвижного состава порошковыми полимерными полиэфирными красками в результате позволяют получить качественно новое защитное покрытия на кузове и раме вагона, отличающееся противокоррозионной, водо- и атмосферостойкостью, повышенной износо- и кавитационностойкостью, повышенной механической и химической устойчивостью, долговечностью. Рассмотренные технологические процессы способствуют существенному снижению трудоёмкости и материалоёмкости отдельных операций.

Организация окрасочного комплекса в виде отдельного производственного участка наряду с предполагаемыми технологиями получения защитного покрытия способствует улучшению экологического аспекта на производстве. Процесс окраски порошковыми полимерными композициями является экологически безопасным ввиду отсутствия в их составе растворителей и других опасных летучих веществ. Снижение выбросов вредных веществ в атмосферу позволяет снизить требования к средствам коллективной защиты, в частности, к техническим средствам очистки в системе вентиляции окрасочного комплекса, обеспечивая при этом соблюдение требований руководящих документов в области безопасности производственных процессов. Класс условий труда работников, занятых окраской подвижного состава, может быть снижен до 2-го - допустимого взамен существующего 3.2 - вредного.

Себестоимость предполагаемой технологии получения защитного покрытия на кузове вагона существенно ниже существующего ценового уровня по сети железных дорог России, при этом качество покрытия соответствует мировым стандартам и в несколько раз превышает качественные показатели, полученные при окраске жидкими лакокрасочными материалами. Анализ показателей экономической эффективности (срок окупаемости капитальных вложений и годовой экономический эффект) подтверждает рациональность и целесообразность внедрения технологии порошковой окраски подвижного состава.

Техническим результатом дипломного проекта в глобальном смысле является универсальность предложенных технических решений. Окрасочный комплекс с рассмотренными технологиями является самостоятельным модулем, который может быть легко встроен в производственный процесс любого вагоноремонтного или вагоностроительного предприятия, специализирующегося на ремонте как грузовых так и пассажирских вагонов, с корректировкой лишь геометрических параметров цеха (длина, ширина, число путей и позиций).

Спроектированные в конструкторской части дипломного проекта трансбордер и автоматизированный толкатель для вагонов также универсальны, т.к. адаптированы для широкого модельного ряда грузовых и пассажирских вагонов, существенно отличающихся технико-экономическими параметрами.

Технические решения дипломного проекта способствуют выполнению ряда задач, поставленных перед вагоноремонтным производством стратегиями развития железнодорожного транспорта России, таких как: снижение издержек за счет оптимизации технологических процессов, переход на ресурсосберегающие, экологически безопасные, малообслуживаемые технологии, снижение трудоемкости плановых видов ремонта, увеличение межремонтных пробегов вагонов в 2-3 раза, применение устройств и технологий нанесения качественных лакокрасочных материалов [1].



Список литературы

1. «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.» («Белая книга» ОАО «РЖД»).

2. «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года» № 877-р от 17 июня 2008 г.

3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Изд.7-е., - М.: Машиностроение, 2003.

4. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Физматгиз, 1954.

5. Биргер И. А., Шорр Б. Ф, Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. Изд. 2-е, - М.: Машиностроение, 1979.

6. Болотин М.М., Новиков В.Е. Системы автоматизации производства и ремонта вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Маршрут, 2004. - 310 с.

7. Внукова Л.И. Инженерные расчёты освещённости на рабочих местах производственных помещений: Методические указания. Иркутск, ИрГУПС, 2003.- 58с.

8. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Изд. 6-е. М.: Машиностроение, 1971. - 381с.

9. Григорьева Н.Н., Нефедьева Е.В. Методические указания и основные требования к разработке экономической части дипломных проектов. - Иркутск, ИрГУПС, 2009. - 30 с.

10. Грузовые вагоны колеи 1520 мм.: Альбом-Справочник. - М., Транспорт, 1989.

11. Детали машин. Атлас конструкций. / Под ред. Д.Н. Решетова.- В 2ч. - М.: Машиностроение, 1995.

12. Еремеев В.К. Методические указания по выполнению конструкторской (специальной) части дипломного проекта для выпускников кафедры ВиВХ ИрГУПС. - Иркутск, ИрГУПС,2011. - 24 с.

13. Еремеев В.К. Основы конструирования и детали механических машин: Учебник. - Иркутск, 2007.

14. Еремеев В.К., Пашков Н.Н. Основы конструирования и детали вагоноремонтных маши: Сборник задач и примеров конструкторских решений с расчётами. - Иркутск: ИрГУПС, 2010.- 80 с.

15. Каверзин С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учебное пособие. - Красноярск: ПИК «Офсет», 1997. - 384с.

16. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин: Учебное пособие для студентов вузов.- 4-е изд., исправленное.- М.: Машиностроение, 1973.- 592с.

17. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования. В 2-х томах. / Под ред. В.И. Бакуменко. - М.: Машиностроение, 1997.

18. Кулешов А.В. «Рекомендации по дипломному проектированию студентам специальности 190302 «Вагоны»: Учебное пособие. Иркутск, ИрГУПС,2011.- 12 с.

19. Курсовое проектирование деталей машин /С. А. Чернавский, И. М. Чернин, Г. М. Ицкович и др. М. : Машиностроение, 1993.

20. Кульков А.А. Повышение эффективности технологического процесса очистки кузовов пассажирских вагонов при ремонте газодинамическим методом: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М, 2009. - 26 с.

21. Лакокрасочные материалы в машиностроении: Справочник. Изд. 2-е, переработ. и доп. Под ред. к.т.н. М.М. Гольдберга. - М., Машиностроение, 1974. - 576 с.

22. Лиясов А.Н., Сидоренко В.И., Будаев С.А. Комплексная оценка эффективности новых технических средств и технологий на предприятиях железнодорожного транспорта: Учебное пособие. - Иркутск, ИрГУПС, 2002. - 140 с.

23. Машуков А.А. Методические указания к разработке раздела «Безопасность и экологичность проекта» в дипломных проектах студентов специальности 150800 «Вагоны». - Иркутск, ИрГУПС, 2005. - 41 с.

24. Мельниченко О.В., Булохова Т.А., Мельниченко Т.Н. Технико - экономическая оценка эффективности разработанных технических решений в дипломном проектировании: Учебное пособие. - Иркутск, ИрГУПС, 2008. - 47 с.

25. Нормы технологического проектирования депо для ремонта грузовых и пассажирских вагонов. - М. : Транспорт, 1984. - 32 с.

26. План перспективного развития вагонного ремонтного депо ст.Иркутск-сортировочный на 2011 год.

27. Проектирование вагонных депо и ремонтных заводов: Учебное пособие / В.Н.Жданов, О.Ю. Кривич, К.А.Сергеев; Под ред. К.А. Сергеева. - М.: РГОТУПС, 2009. - 124 с.

28. Пугачёв Г.С. Сетевые модели организации работ в вагонном хозяйстве: Учебное пособие. - Иркутск: ИрГУПС, 2005. - 148с.

29. Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1971. - 231 с.

30. Тихонов Б.А., Дашковский А.Г., Гусельников М.Э.. Расчёт потребного воздухообмена: Методические указания. - Томск, 1994. - 15 с.

31. Фиалковская Т.А. Вентиляция при окраске изделий. М., Машиностроение, 1978. - 182 с.

32. Яковлев Д.А. Порошковые краски. Технология покрытий. - Санкт - Петербург, ХИМИЗДАТ, 2001. - 256 с.

33. № 632-200 ПКБ ЦВ-ВНИИЖТ «Знаки и надписи на вагонах грузового парка колеи 1520 мм».

34. № 655-2010 ПКБ ЦВ-ВНИИЖТ «Инструкция по окрашиванию грузовых вагонов при плановых видах ремонта»: Руководящий документ.

35. № ЦВ-587 «Грузовые вагоны железных дорог колеит 1520 мм. Руководство по деповскому ремонту» (Утв. МПС РФ 21.08.1998)

36. № ЦВ-627 «Грузовые вагоны железных дорог колеит 1520 мм. Руководство по капитальному ремонту» (Утв. МПС РФ 31.12.1998).

37. № ЦУО-112 (ППБО 109-92) «Правила пожарной безопасности на железнодорожном транспорте».

38. ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

39. ГОСТ 12.3.005-75 «Работы окрасочные. Общие требования безопасности».

40. ГОСТ 19007-73 «Материалы лакокрасочные. Метод определения времени и степени высыхания».

41. ГОСТ 9.010-80 «Воздух сжатый для распыления лакокрасочных материалов».

42. ГОСТ 9.410-88 «Покрытия порошковые полимерные».

43. ГОСТ 9980.5 «Материалы лакокрасочные. Транспортировка и хранение».

44. ГОСТ 9.032-74 «Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения».

45. ГОСТ 9.072-77 «Покрытия лакокрасочные. Термины и определения».

46. ГОСТ 9.104-79 «Покрытия лакокрасочные. Группы условий эксплуатации».

47. ГОСТ 9.105-80 «Покрытия лакокрасочные. Классификация и основные параметры методов окрашивания».

48. ГОСТ 9.407-84 «Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида».

49. ГОСТ Р 51694-2000 «Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия».

50. ОСТ 32.120-98 «Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного транспорта»: Стандарт отрасли. М.,1999. - 92 с.

51. ПОТ РО-32-ЦВ-400-96 «Правил по охране труда при техническом обслуживании и ремонте грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава». 1997. - 35 с.

52. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Официальное изд. - М., Минстрой России, 1996. - 35 с.

53. СТП ИрГУПС 01-2002 «Система качества подготовки специалиста. Оформление технической документации»: Стандарт предприятия. - Иркутск, ИрГУПС, 2002. - 26 с.



Приложение

Автоматизированный толкатель железнодорожного подвижного состава

А.1 Реферат

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Мобильный переносной роботизированный толкатель предназначен для перемещения подвижного состава в положение, требуемое по условиям технологического процесса, путём силового воздействия на него. Толкатель содержит плоский рычажный передаточный механизм III класса, клиновый затвор для крепления толкателя к головке рельса, магнитный кронштейн для жёсткого соединения устройства с рамой транспортного средства. Процесс управления толкателем может быть реализован двумя способами: автоматическим и ручным. При автоматическом способе управления рычажный передаточный механизм конструктивно может быть решён как гидро- или пневмоцилиндр с соответствующей системой его питания и требуемой настройкой системы управления. При ручном приводе рычажный механизм конструктивно представляет собой самотормозящую винтовую пару, приводимую в действие с помощью реверсивного храпового механизма. Конструкция клинового затвора обеспечивает возможность непрерывного однонаправленного перемещения транспортного средства, а применение в качестве кронштейна для жёсткого соединения выходного звена толкателя к раме транспортного средства магнитной плиты с регулируемой силой прижатия позволяет существенно сократить время на монтаж и демонтаж установки в рамках транспортной операции технологического процесса.

А.2 Патент на изобретение

Предполагаемое изобретение относится к железнодорожному транспорту. При осуществлении ремонтных работ возникает необходимость передвинуть один или несколько вагонов на незначительное расстояние - с одной позиции ремонта на другую. Использовать для их передвижения локомотив или даже дрезину зачастую нецелесообразно и даже невозможно без удаления с пути других вагонов. Передвижение вагонов посредством аншпуга требует больших физических усилий и крайне непроизводительно. Применение стационарных лебёдок небезопасно (в случае обрыва троса или отрыва крюка - кронштейна от рамы вагона), а также не эргономично, т.к. междупутье занято вспомогательными элементами лебёдки (непосредственно тросом и блоками). Кроме того, длина троса ограничена, и увеличение его длины для расширения зоны обслуживания приведёт к повышению массо-габаритных показателей машины и, следовательно, увеличению капитальных вложений в неё.

Известен гидравлический толкатель, включающий раму, две параллельные между собой цилиндропоршневые группы, ползуны с кулаками, командный кран и распределительный золотник, каждый его кулак снабжен механизмом реверса, причем механизм реверса взаимодействует с упорами рамы при увеличении хода поршня, а штоки силовых цилиндров образуют с ползунами П-образную конструкцию. Данный гидравлический толкатель является стационарным механизмом и может быть использован только для проталкивания шахтных вагонеток в противоположных направлениях.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является принятый в качестве прототипа рельсовый толкатель железнодорожных вагонов, содержащий главный гидроцилиндр двухстороннего действия, на торце штока которого поворотно смонтирован толкающий башмак и передний клещевой захват головки рельса. Задний клещевой захват также поворотно смонтирован на торцевой стенке главного цилиндра. Прототип - устройство непрямого действия, оно является, по сути, подъёмным, а не толкающим, т. к. «башмак, подсовываясь под колесо», поднимает вагон, и процесс толкания, а точнее скатывания колеса с башмака, получается вторичным. В результате - существенным недостатком конструкции является её сложность, в частности - наличие клещевых зажимов, которые требуют установки дополнительных гидроцилиндров для их привода, и которые не обеспечивают фиксирования установки в случае её расположения под накладкой в месте соединения рельсов между собой. Кроме того, из-за отсутствия непосредственной связи между толкателем и подвижным составом, после толкания, когда вагон продолжит двигаться по инерции, устройству приходится «догонять» подвижной состав для повторного воздействия на него. Также толкатель транспортируется к месту эксплуатации в разобранном виде и требует сборки перед использованием, что существенно увеличивает время на операцию передвижения транспортного средства в технологическом процессе.

Целью предполагаемого изобретения является создание мобильного переносного устройства, способного обеспечить необходимое силовое воздействие на объект железнодорожного подвижного состава для перемещения его или их группы в положение, требуемое по условиям технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что кинематическая схема предлагаемого толкателя (см. фигуру А.1) содержит плоский рычажный передаточный механизм III класса [16], клиновый затвор 2 для крепления толкателя к головке рельса, магнитный кронштейн 7 для жёсткого соединения устройства с рамой 8 транспортного средства.

Обозначения на фиг. А.1: 1 - рельс железнодорожный с типовым креплением; 2 - опорный кронштейн на рельсе - стойка; 3,4 - кулисная группа механизма, в которой 3 - кулиса (ведущее звено), 4 - выдвижной шток-ползун; 5 - коромысло-качалка; 6 - шатун; 7 - ползун - ведомое (исполнительное) звено кинематической цепи, жёстко связанное с перемещаемым объектом 8 - подвижным транспортным средством; 9 - рукоятка регулирования силы магнитного прижатия.

Все кинематические пары механизма - низшие. Связь ведущего звена 3 со стойкой 2 осуществляется с помощью вращательной кинематической пары. Звено 4 составляет со звеном 3 поступательную пару, а со звеном 5 - вращательную. Крайние положения механизма реализуются при наименьшем и наибольшем, возможных в относительном перемещении звеньев 3 и 4, расстояниях между вращательными кинематическими парами на границах группы. Конструктивно звено 3 может быть выполнено как гидро- или пневмоцилиндр двустороннего действия, снабжённый управляющей гидро- или пневмосистемой в виде мобильной насосной станции с автоматической системой управления гидро- или пневмоприводом (отсюда - «роботизированный»). Функциональная схема управления представлена на фиг.4. На случай отказа автоматической системы управления или использования толкателя в условиях отсутствия источников энергии предусмотрена возможность исполнения группы 3-4 с применением самотормозящей винтовой кинематической пары в соединении звеньев 3 и 4, приводимой в действие вручную с помощью реверсивного храпового механизма (в комплект устройства входят все варианты исполнения группы 3-4). Звено 5 - коромысло-качалка составляет со звеном 3 вращательную кинематическую пару, соосную оси шарнира на стойке 2. Такая же пара в соединении со звеном 6. Назначение звена 5 - ограничение всех возможных перемещений шатуна 6 условием движения вращательной кинематической пары его соединения с исполнительным звеном 7 в горизонтальной плоскости на постоянной высоте относительно рельса 1. Крайнее левое положение звена 5 соответствует наименьшей суммарной длине звеньев 3 и 4 вдоль их общей оси, крайнее правое - наибольшей. Соответственно, перемещаемый объект занимает крайние положения относительно стойки 2. Звено 6 - шатун составляет вращательные кинематические пары со звеном 4, 5 и исполнительным звеном 7, жёстко закреплённом на раме 8 подвижного транспортного средства, фактически составляя с ним одно целое.