160 likes | 430 Views
Цыбуков Сергей Иванович. « Проектирование и производство технических и светотехнических изделий для ОАО «РЖД» из конструкционных полимерных материалов в рамках распределенного конструкторского бюро ». Tsybukov Sergey.
E N D
Цыбуков Сергей Иванович «Проектирование и производство технических и светотехнических изделий для ОАО «РЖД» из конструкционных полимерных материалов в рамках распределенного конструкторского бюро» Tsybukov Sergey «Design and manufacture of technical and lighting products for JSC "Russian Railways" of structural polymeric materials within a distributed design office»
Полимерный кластер СПб на базе делового парка ОАО «КП» • Инновационная инфраструктура: • Российско-германский «Институт полимеров», созданный в рамках программы «Трансформ», реализует НИОКРы по обозначенным ОАО «РЖД» проблемам, совместно с ведущими вузами Санкт-Петербурга. • Инженерный Полимерный центр - совместный проект ОАО «РЖД», СПбГУ, Института Полимеров; SKZ GmbH г. Вюрцбурга, Мюнхенского технического университета по созданию Центра динамических испытаний транспортной отрасли. • Центр прототипирования изделий из композиционных материалов и нанесения покрытий (совместный проект МИНЭКОНОМРАЗВИТИЯ, Администрации СПб и предприятий полимерного кластера
Технические изделия с заданными свойствами для железнодорожной отрасти • Комплект для изолирующих стыков рельсов типа Р 65 • Детали системы рессорного подвешивания тележек грузовых вагонов • Резинометаллические изделия • Поддерживающие ролики транспортёрных лент ЩОМ • Элементы шумо- и виброзащиты
Реализация проекта «разработка карликовых светофоров из конструкционного полимерного материала» Задача: адаптировать конструкцию корпуса светофора, изготавливаемого в настоящее время из алюминия, под полимерный материал. Требования к изделию остаются прежними: ударная прочность, стойкость к воздействию факторов окружающей среды и пр. Конструкция изделия должна быть унифицированной как под ламповые, так и под светодиодные светооптические системы.
Требования к корпусу светофора Требования при воздействии механических нагрузок в части: • вибростойкостипри воздействии вибрационных нагрузок в диапазоне частот от 5 до 100 Гц и амплитуде ускорения 10 м/с2 (1g); • ударостойкости при воздействии многократных ударов с максимальным ускорением 30 м/с2 (3g) и длительностью импульсов в диапазоне от 5 до 40 мс; • прочности при транспортировании автомобильным или железнодорожным транспортом при жестких условиях «Ж» (по ГОСТ 23216) (проверяют на этапе изготовления опытного образца). При испытаниях светофоров, как особо ответственных изделий согласно ОТУ, механические нагрузки должны быть удвоены. Требования при воздействии климатических факторов в части: • стойкости к воздействию верхнего значения рабочей температуры 55°С; • стойкости к воздействию нижнего значения рабочей температуры минус 60°С • стойкости к воздействию инея и росы; • стойкости к воздействию дождя; • стойкости к воздействию абразивной пыли; • стойкости к солнечному излучению.
Причины перехода на полимерные материалы • Возможность снижения массы конструкций; • Возможность снижения себестоимости изделий за счет: • реализации сложных геометрий при помощи одного технологического процесса (без необходимости доп. обработки); • использования быстрого технологического процесса изготовления изделий (литье под давлением); • оптимизации производственных процессов (использование лазерной маркировки изделий). • Расширение области и условий эксплуатации (полимерные материалы не ржавеют, имеют высокие электроизоляционные свойства и т.д.); • Увеличение ресурса работы изделия и конструкции; • Возможность переработки и вторичного использования; • Введение специальных добавок (наполнителей, стабилизаторов и др.) в полимерный материал основу, позволяет получать новый композиционный полимерный материал с заданными техническими характеристиками .
Требования к корпусу светофора из конструкционного полимерного материала Конструкционный полимерный материал (КПМ) должен обеспечивать стойкость изготавливаемых из него изделий к воздействию следующих факторов окружающей среды: • ГСМ, кислоты, щелочи; • абразивной пыли; • солнечного излучения. КПМ должен обеспечивать снижение веса деталей не менее чем на 40 %, по сравнению с изделиями из алюминиевого сплава и не менее чем на 75 %, по сравнению с изделиями из чугуна. КПМ должен обеспечивать вандалоустойчивость изготавливаемых из него изделий. КПМ не должен способствовать появлению капель конденсата на внутренней поверхности корпуса и крышки.
Бизнес-процесс проекта «карликовый светофор» При разработке бизнес-процессов особое внимание было сосредоточено на следующих моментах: • Постановка задач • Взаимоотношение с партнерами (соисполнителями) • Распределение зон ответственности • Финансовая оценка каждого этапа работы • Техническая часть – как выбирается материал, как проходят испытания и т.д.
Проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с привлечением ВУЗов и научных организаций СПб. ZEMAX CODE V
Выполнение этапов «создания карликового светофора» распределенным КБ на основе применения технологий комплексного виртуального моделирования, инженерного анализа и оптимизации разрабатываемых изделий из полимерных конструкционных материалов
Анализ проливаемости изделия «крышка для карликового светофора» впрограммном модуле SolidWorks Plastics
Инженерный анализ на виброустойчивость изделия «корпус карликового светофорав сборе» в программном модуле SolidWorks Simulation
Инженерный анализ на виброустойчивость изделия «корпус карликового светофора в сбореc дополнительной рамкой» в программном модуле SolidWorks Simulation
Результаты проекта Карликовый светофор из конструкционных полимерных материалов прошел все испытания и до конца декабря 2013 года опытная партия будет установлена на октябрьской железной дороге на станции Санкт-Петербург-Главный
На XVII Международном Форуме «Российский промышленник» 2-4 октября 2013г. в Санкт-Петербурге будет презентован проект «создание мачтовых светофоров с применением конструкционных полимерных материалов» совместно с европейскими партнерами с привлечением финансовых средств из бюджета ЕС. Проект планируется осуществить международным распределенным конструкторским бюро на основе применения технологий комплексного виртуального моделирования инженерного анализа и оптимизации разрабатываемых изделий из полимерных материалов в рамках международной кооперационной сети на основе Единой технологической платформы с участием Центра прототипирования СПб на базе Завода «КП», Санкт-Петербургского государственного университета, Балтийского государственного технического университета («Военмех»), университетами городов Хельсинки и Турку при участии лаборатории CompMechLab (СПбГПУ)
Спасибо за внимание! Тел.: (812) 542-15-21 Факс: (812) 542-71-48 Сайт: http://www.kp-plant.ru/