Выправочно-подбивочно-отделочная машина непрерывного действия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра: «Строительные и путевые машины»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Путевые машины»

ВЫПРАВОЧНО-ПОДБИВОЧНО-ОТДЕЛОЧНАЯ МАШИНА

НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Выполнил: Ходаков М.

Проверил: Завгородний Г.В.

Хабаровск

2006

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. АННОТАЦИЯ И КРАТКИЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ МАШИН ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВЫПРАВОЧНО - ПОДБИВОЧНО - ОТДЕЛОЧНЫХ РАБОТ

2. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ ВЫПРАВОЧНО-ПОДБИВОЧНО-ОТДЕЛОЧНОЙ МАШИНЫ

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ МАШИНЫ НА РЕМОНТАХ ПУТИ

4. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА ПРИ РАБОТЕ МАШИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Развитие железнодорожного транспорта нашей страны требует повышения эффективности производства и постоянного его обновления и совершенствования на основе достижений научно-технического прогресса. Современный и качественный ремонт пути, снижение затрат времени, труда и эксплуатационных расходов, повышение производительности труда основывается на максимальной механизации все путевых работ. Механизация в путевом хозяйстве - это создание высокопроизводительных машин, способность выполнять работы с минимальными перерывами движения поездов.

На железных дорогах нашей страны используется большой парк различных путевых машин и механизмов. По ряду показателей они превосходят лучшие образцы аналогичных зарубежных машин. К таким машинам относятся: хоппер-дозатор ЦНИИ МПС (для выгрузки балластных материалов на путь в строго заданных количествах); электробалластеры (машины непрерывного действия, дозируют и поднимают рельсошпальную решетку на балласт); путеукладчики (разбирают и укладывают звенья, при условии, что на укладки одного звена затрачивается 1ч2 минуты); щебнеочистительные машины (производят как очистку так и вырезку балласта); выправочно-рихтовочно-отделочные машины (одновременно выполняют все операции). Однако применяемые машины еще не обеспечивают полной механизации всех видов работ. Если наиболее трудоемкие операции выполняются машинами, то ряд вспомогательных работ выполняют механизированным электрическим и гидравлическим инструментом, а также вручную. Для того чтобы комплексная механизация путевых работ нашей страны достигла высочайшего уровня - 85%, по сравнению с настоящей - 37%, необходимо создать новые машины либо модернизировать уже существующие.

Большая роль в развитии путевого хозяйства и машиностроении принадлежит советским и российским конструкторам, работающим в научно-исследовательских и конструкторских организациях, в транспортных ВУЗах, на заводах изготовителях.

При создании машин особое внимание уделяют следующим положениям: повышение скорости и усилия рабочих органов; создание машин непрерывного действия, обеспечивающих повышение производительности и снижении стоимости работ; широкое внедрение гидропривода, позволяющего упростить кинематическую схему, плавно регулировать скорости движения; снижение массы и металлоемкости; защитить приводы механизмов от перегрузок.

Немаловажное значение придается применению современных продуктов программного обеспечения, для повышения точности работы контрольно-измерительных механизмов и диагностики машины в целом.

Большое внимание уделяется также таким мерам, как совершенствование машин с точки зрения ремонтопригодности, облегчении технического обслуживания и ремонта в районах с большими перепадами температур.

Данная курсовая работа представляет собой: аннотация и краткое описание ряда машин для работ по выправки, подбивки и отделки верхнего строения пути одновременно; расчет основных параметров узлов машины и технических характеристик агрегатов; технология производства работ при ремонте пути; техника безопасности и охрана труда при работе машины.

1. АННОТАЦИЯ И КРАТКИЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ МАШИН ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВЫПРАВРЧНО - ПОДБИВОЧНО - ОТДЕЛОЧНЫХ РАБОТ

При всех видах ремонтов и текущем содержании пути производится его продольного и поперечного профилей (нивелировка пути), выправки в плане (рихтовка), а также уплотнение балласта под шпалами (пробивка). Выправка поперечного профиля предусматривает устранение перекосов (выправка по уровню). Для механизации этих работ применяют выпровочно-подбивочные и рихтовочные машины, которые разделяются на три основные группы: машины циклического действия, выполняющие одну или несколько операций за цикл с остановкой у каждой шпалы, машины непрерывного действия, выполняющие без остановки одну или несколько операций цикла и машины непрерывно - циклического действия - Duomatic 09-32 CSM» австрийской фирмы Plasser & Theurer.

Машины непрерывного действия отличаются более высокой производительностью. На железных дорогах Российской Федерации применяются машины обеих групп. Представителями первой группы являются: ВПР-02, ВПРС-02 , вторая группа представлена машиной Р-2000, ВПО-3000, ВПО2-3000, ВПО3-3000, электробалластерами с рихтовочным устройством и путерихтовщиками системы Балашенко, к третьей группе относится машина

Классификация подбивочно-выправочных машин

Путевые машины и механизмы для уплотнения балластного слоя, выправки пути и отделки балластной призмы классифицируют по периодичности действия, назначению, числу одновременно подбиваемых шпал (одиночной или групповой подбивки) и др. (рис. 2). Для механизации подбивочно-выправочных и отделочных работ применяются выправочно-подбивочно-рихтовочные машины цикличного действия: магистральные типа ВПР (ВПР-1200, ВПР-02 и др.) и универсальные (для стрелочных переводов и пути) типа ВПРС (ВПРС-500, ВПРС-02, ВПРС-10, UnimatH др.); непрерывно-цикличного действия («Duomatic 09-32 CSM» австрийской фирмы «Plasser & Theurer»); непрерывного действия типа ВПО (ВПО-3000, ВПО-3-3000). Работы по уплотнению балласта в шпальных ящиках и на откосах производятся машинами типа БУМ (БУМ-1М). Окончательное стабилизирующее уплотнение балластного слоя производится динамическими стабилизаторами пути (ДСП). Применяются также специализированные машины для рихтовки пути типа ПРБ непрерывного действия системы В.Х. Балашенко, машины Р-2000 и Р-02, работающие в непрерывном и цикличном режимах. В транспортном строительстве нашли применение выправочно-подбивочно-рихтовочные машины (ВПРМ) на базе трактора. Машинами производится уплотнение балласта, находящегося в обрабатываемой зоне призмы, способами его силового обжатия с подачей или без подачи дополнительных порций материала из других зон (рис. 1). Большинство рабочих органов выправочно-подбивочных и уплотнительных машин используют способ, сочетающий вибрирование в горизонтальном, вертикальном или ином направлении с принудительной силовой подачей - виброобжатие. Уплотнение слоя в подшпальной зоне (подбивка) осуществляется выправочно-подбивочными машинами за счет его горизонтального виброобжатия со стороны продольных кромок шпал лопатками подбоек для машин цикличного или непрерывно-цикличного действия (рис. 1, а) и со стороны торцов шпал виброплитами с наклонными в плане уплотнительными клиньями для машин непрерывного действия (рис. 1, б). В первом случае последовательно выполняются операции заглубления подбоек, обжатия балласта при сведении к шпале их лопаток, раскрытия подбоек, подъема над УВГР и перемещения для обработки следующей шпалы или группы шпал.

Во втором случае при непрерывном движении машины в направлении V_M балласт в подшпальную зону принудительно подается клином, уплотнительная поверхность которого расположена под углом атаки к направлению движения. Уплотнение балласта в откосно-плечевой или междупутной зонах производится виброплитами, прижимаемыми с нагрузкой Р.

Рис. 1. Рабочие органы для уплотнения и стабилизации балластного слоя

Виброплита в этом случае устанавливается на откос (рис. 1, в) или на плечо (рис. 1, г). Уплотнение балласта в шпальных ящиках при виброобжимном воздействии реализуется через штампы (рис.1, д). Динамический стабилизатор пути уплотняющее воздействие на подшпальную зону балластного слоя производит через путевую решетку. Она прижимается вертикальной нагрузкой Р, с одновременным вибрированием в горизонтальном и вертикальном направлениях (рис. 1, е).

Выправка машинами рельсошпальной решетки в продольном профиле, плане и по уровню производится рабочими органами -- подъемно-рихтующими устройствами (ПРУ), различными по конструктивному исполнению и принципу действия (рис. 2). Для устранения местных неровностей РШР используются гидравлические путевые домкраты и рихтовочные приборы (рис. 2, а) или моторные гидравлические рихтовщики (рис. 2, б).

Подъем путевой решетки путеподъемниками цикличного действия производится с опорой на балласт, а сдвиг её - с использованием анкерных устройств (рис. 2, в) или перемещением в горизонтальной плоскости (рис. 2, г). Машины цикличного действия - магистральные типа ВПР (рис. 2, д) и универсальные типа ВПРС (рис. 2, ё) оборудуются ПРУ с роликовыми захватными устройствами 2, ж). Подъемно-рихтовочные устройства машин непрерывного действия оснащаются клещевыми захватами (рис. 2, з) для машин типа ВПРМ либо электромагнитно-роликовыми захватными устройствами (рис.2, и) для машин типа ВПО. Универсальные выправочно-подбивочно-рихтовочные и отделочные машины, как правило, оборудуются трехкоординатными выправочными устройствами и уплотнительными рабочими органами, так как процессы выправки и подбивки пути сопряжены по зоне и времени их выполнения.

Дополнительными рабочими органами для уплотнения балласта и выправочными системами оснащаются и другие путевые машины (электробалластеры, щебнеочистительные машины, комплекты сменного оборудования на базе тракторов и др.).



Рис. 2. Рабочие органы для выправки рельсошпальной решетки

Машина предназначена для выправки пути в продольном плане, по уровню и плане, уплотнения балластной призмы под шпалами и у их торцов при капитальном ремонте и текущем содержании пути.

Машина ВПР-02, как и все машины этого класса, состоит из из базовой машины и соединенной с ней через сферический шарнирный узел полуприцепной платформы 1, размещающей на себе дополнительный топливный бак 2. Платформа в сцепленном с машиной состоянии опирается на рельсы колесной парой 23, а в расцепленном состоянии еще на опору 22. Она используется для транспортировки инструментов и запасных частей, а также позволяет увеличить измерительную базу системы КИС.

Экипажная часть машины состоит из рамы 4, опирающейся через тяговую 11 и бегунковую 20 двухосную ходовые тележки специальной конструкции с двухступенчатым рессорным подвешиванием. Тележка 11 имеет приводные колесные пары, а тележка 20 - выключаемый в рабочем режиме привод одной колесной пары. На раме размещены: дизельный агрегат 5 с силовой передачей 12 и объемным гидроприводом рабочих органов и механизмов передвижения в рабочем режиме, рабочие органы с измерительными системами, кабины управления, тормозная и рабочая пневмосистемы, системы сигнализации и радиосвязи.

В состав рабочих органов входят правые и левые подбивочные блоки 18 с уплотнителями балласта у торцов шпал 19, подъемно-рихтовочное устройство ПРУ 15, и балластные плуги 13. Последние очищают от балласта зону около рельс для подъемной работы ПРУ. Машина оснащена нивелировочной, рихтовочной и контрольной КИС положения пути. Измерения производят с помощью датчиков, установленных на тележках и устройствах 9, 16, 17, 21, 24, относительно базовых нивелировочных 6 и рихтовочных 14 тросов хорд. Измерительная длина пройденного пути во время работы производится мерными катками 10 с датчиком. Один оборот катка соответствует 1 метру пройденного пути.

При движении в транспортном состоянии машиной управляет машинист находящийся в задней кабине. При этом наблюдение за тем свободен ли путь, а также сигналами ведется из кабины оператора. Команды передаются машинисту по переговорному устройству.

В рабочем состоянии управление машиной может быть ручное, полуавтоматическое и автоматическое. Выправка пути производится одновременно с подбивкой по одному из трех способов: сглаживанием, по лазерному лучу, фиксированным точкам.

Рис. 3 Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина ВПР-02.

1 - полуприцепная платформа; 2 - дополнительный топливный бак; 3, 7 - кабины машиниста и оператора; 4 - рама; 5 -дизельный силовой агрегат; 6 - тросы нивелировочной измерительной системы; 8 - автосцепки; 9, 16, 21, 24 - передняя, измерительная, контрольно - измерительная и задняя тележки КИС; 10 - мерный каток с датчиком пути; 11, 20 - тяговая и бегунковая тележки; 12 - силовая передача (трансмиссия); 13 - бал-ластный плуг; 14 - трос-хорда рихтовочной КИС; 15 - ПРУ; 17 - изме-рительное устройство нивелировочной системы; 18 - двухшпальные подбивочные блоки; 19 - уплотнители балласта у торцов шпал; 22 - опора платформы; 23 - колесная пара.

Для выполнения механических операций служат рабочие органы, включающие подбивочные блоки, ПРУ и уплотнители балласта у торцов шпал. Все рабочие органы могут работать одновременно.

Подбивочный блок (Рис.4) служит для уплотнения (подбивки) балласта под шпалами. На машине установлены два подбивочных блока с асинхронным обжатием балласта, обеспечивающее одновременную подбивку шпал под каждой рельсовой нитью с подачей балласта подбойками из шпального ящика под.

Благодаря асинхронному поджиму подбоек, при котором путь, пройденный подбойками при сжиме, обратно пропорционален плотности балласта перед подбойками, достигается более равномерное уплотнение балласта.

Подъемно-рихтовочное устройство (ПРУ). Это устройство (Рис. 4) служит для перемещения путевой решетки, при выполнения выправки пути в продольном профиле, по уровню и в плане в режиме автоматического управления по командам выправочных устройств и в ручном режиме.



Рис. 4 Подбивочный блок машины ВПР-02:

1 - станина (корпус); 2 - шарнирные узлы крепления рычагов подбоек на станине; 3, 5 - гидроцилиндры привода рычагов внутренних и наружных подбоек (привода подачи подбоек); 4,

Устройство состоит из двух подъемно-поворотных механизмов, расположенных над правой и левой рельсовыми нитями. Каждый механизм включает в себя кронштейн 6, который установлен на вертикальной направляющей 4, и может по ней перемещаться и вокруг ее поворачивается.

Направляющие закреплены через соответствующие кронштейны на раме 1 машины. На кронштейне 6 через серьгу 16 с вертикальной осью подвешен балансир 13. На балансире установлены передний 8 и задний 14 роликово-клещевые захваты с ребордчатыми роликами 9. захватывающими рельс под головку, и гидроцилиндрами 7, 15. поперечные усилия на рельсы, необходимые при сдвижке пути, например, во время рихтовки, передающегося через горизонтальные ребордчатые ролики 10.



Рис. 5 Подъемно-рихтовочное устройство машины ВПР-02:

1-рама машины; 2 - упор крюка; 3 - крюк транспортного запора; 4 - вертикальные направляющие подъемных механизмов; 5 - пневмоцилиндр запора; 6 - кронштейн; 7,15- гидроцилиндры привода захватов; 8, 14 - роликовые клещевые захваты; 9, 10 - захватные и рихтующие ребордчатые ролики; 11 - шпальная щетка; 12 - датчик точного останова машины при работе в автоматическом режиме; 13 - балансир; 16 - серьга с вертикальной осью; 17 - шарнирный узел крепления гидроцилиндра; 18 - гидро-цилиндр вертикального перемещения подъемного механизма; 19 - универсальный шарнирный узел подвешивания гидроцилиндра; 20 - поперечная балка крепления гидроцилиндров; 21 - рихтующие гидроцилиндры; 22 - хребтовая балка рамы машины; 23 - кронштейны крепления рихтующих гидроцилиндров

Вертикальное перемещение механизма, необходимые для вывешивания путевой решетки и для его приведения в рабочее и транспортное положение, производятся гидроцилиндром 18, закрепленным корпусом через универсальный шарнирный узел 19 на поперечной балке 20 рамы 1 машины, а штоком - через шарнирный узел 17 и кронштейном 6.

Боковое смещение механизма (при рихтовке или установке на рельс) осуществляются соответствующим рихтовочным гидроцилиндром 21. При этом кронштейн 6 поворачивается в плане вокруг направляющей 4, а балансир 13 - вокруг кронштейна.

На балансире установлена тросовая щетка 11 и датчик 12 автоматического останова машины при работе машины в автоматическом режиме. В транспортном положении механизм фиксируется крюком 3 на упоре 2. крюк устанавливается в соответствующее положение пневмоцилиндром 5.

Машина ВПРС-02 (Рис.6) выправляет путь в продольном профиле, по уровню и в плане, уплотняет балласт под шпалами и в зонах у торцов шпал, одновременно или независимо выправляет продольный профиль, рихтует и подбивает путь на перегонах и пересечениях пути. По многим узлам и системам управления машина унифицирована с машиной ВПР-02. Унификация касается, прежде всего, экипажной части. Рама 4 имеет аналогичную конструкцию, но по сравнению с ВПР-02 более широкая, обеспечивающая необходимые поперечные смещения подбивочных блоков 17 . полностью унифицирована ходовая часть: тяговая 11 и бегунковая 18 тележки, дизельный агрегат 5 и силовая передача 12, тормозное оборудование, полуприцепная платформа 1. Аналогична нивелировочная КИС, однако на машине используется только в точке выправки специальное нивелировочно-рихтовочное измерительное устройство 16, расположенное между ПРУ 15 и подбивочными блоками 17. расположение этого устройства вне зоны расположения сдвигаемых поперечно на значительную величину подбивочных блоков позволило его рационально сконструировать. Унифицирована также и рихтовочная КИС, но в ней используется дополнительно винтовой механизм с электроприводом для сдвига заднего конца троса-хорды. При работе на стрелочном переводе можно изменять в поперечном направлении положение троса, избегая его повреждения лопатками подбоек при их откидывании. С задним механизмом связан компенсационный датчик смещения, сигнал которого используется для компенсации изменений уровня сигналов датчиков стрел изгиба, расположенных на устройстве 16 и на контрольно-измерительной тележки 20 при смещениях хорды в сторону. Контрольная КИС полностью унифицирована с машиной ВПР-02.

Для уплотнения балласта под шпалами применены два одношпальных подбивочных блока 17 установленных на подвижных рамах для маневрировании при работе в кривых и на стрелочных переводах. Дебалансные уплотнители балласта у торцов шпал 19 расположены в зоне бегунковой тележки 18. Для перемещения рельсовых нитей в зоне выправки используется ПРУ 15 специальной конструкции с крюковыми захватами, позволяющими захватывать рельсы за головку рельса или под подошву, обеспечивая более надежную их фиксацию. Управление машиной в транспортном режиме может осуществляться либо из кабины машиниста 3 (при движении назад), либо из кабины оператора 7 (при движении вперед), управление основным рабочим процессом сосредоточено в рабочей кабине 14, имеющее правое и левое рабочие места операторов, а также в кабине оператора 7 (управление выправкой).

Уплотнитель балласта (Рис.7) предназначен для уплотнения балласта у торцов шпал, что способствует заполнению образующихся при рихтовке пути пустот, а также предотвращает боковое выпирание балласта из под торцов шпал при его обжиме. Уплотнитель монтируется на подбивочной раме 1 бокового смещения подбивочного блока и состоит из виброплиты и механизма ее подъема и опускания. Виброплита имеет корпус 8, на котором через подшипниковые опоры 17 установлен вал 13 с дебалансами 16. привод дебалансов осуществляется от гидромотора 10 через упругую муфту 12. для расположения центра массы виброплиты в середине между дебалансами имеется противовес 18.

Рис. 6 Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина для стрелок и пути ВПРС-02:

1 - полуприцепная платформа; 2 -дополнительный топливный бак; 3, 7, 14 - кабины: машиниста, оператора и рабочая; 4 -рама; 5 - дизельный силовой агрегат; 6 - тросы нивелировочной измерительной системы; 8 - автосцепки; 9, 20,23 - передняя, контрольно- измерительная и задняя тележки КИС; 10 - мерный каток с датчиком пути; 11, 18 - тяговая и бегунковая тележки; 12 - силовая передача (трансмиссия); 13 - трос-хорда рихтовочной КИС; 15 - ПРУ; 16 - ниве-лировочно-рихтовочное измерительное устройство КИС; 17 - одношпальные подбивочные блоки; 19 - уплотнители балласта у торцов шпал; 21 - опора платформы; 22 - колесная пара

Механизм подъема состоит из двух рычагов 5, шарнирно закрепленных на рамах 4, и двух гидроцилиндров 2, соединенных проушинами штоков с рычагами, а проушинами корпуса 8 - с рамой 1. Виброплита с рычагами соединена через балансиры 6 , которые в момент прижима к балластной призме позволяют передать на рычаги горизонтальную составляющую циркулирующей по кругу вынуждающей силы и передать на балласт ее вертикальную составляющую. Упругие амортизаторы 7 позволяют виброплите иметь вертикальную амплитуду при прижиме.

Рис.7 Уплотнитель балласта у торцов шпал:

1 - подвижная рама подбивочного блока; 2 - гидроцилиндры подъема и опусканий виброплиты; 3, 19 - конечные выключатели, 4 - рамки; 5 - рычаги; 6 - балансиры; 7 - амортизаторы; 8 - корпус виброплиты; 9 - ограждения; 10, 11 - гидромотор с кронштейноы крепления; 12 - упругая муфта; 13 - вал; 14 - кожух; 15 - фиксатор; 16 - дебалансы; 17 - опора со сферическим подшипником, 18 - противовес (гидромотору с кронштейном); 20 - кронштейн фиксации уплотнителя в транспортном положении (на подбивоч-ном блоке); 21 - стяжка.

Таблица 1. Техническая характеристика машин.

Параметры.	ВПР-02	ВПРС-02
Производительность, шпал/ч Производительность, стрелочный перевод пер/ч Мощность дизеля, кВт Число подбивочных блоков, шт Число подбоек в подбивочном блоке, шт Эксцентриситет подбивочного вала, мм Частота колебаний подбоек, Гц Давление в гидросистеме, мПа Сила подъемки, кН Сила рихтовки, кН Высота подъемки и сдвижки пути, мм Геометрический коэффициент сглаживания: нивелировочной, не менее: основной измерительной системы с корректирующей базой рихтовочной не менее: по четырем точкам по трем точкам Транспортная скорость самоходом, км/ Габариты вписывания (ГОСТ 9238-83) Масса машины с платформой,т	До 1400 - 220 2 2Ч8 2,5 4,5-6,5 35 До 17 250 170 До 100 3,9 10,2 6,59 3,25 80 02-ВМ 56	До 700 1,2 220 2 4 2,5 5 35 До 17 250 170 До 100 3,24 6,09 7 3,3 80 1-Т 53,8

Балластоуплотнителыгые машины производят уплотнение объемов балластной призмы в шпальных ящиках и зонах под ними, а также на откосах и междупутье. Используются, в основном, в комплексах путевых машин совместно с выправочно-подбивочными машинами цикличного действия при текущем содержании пути.

Балластоуплотнительная машина БУМ представляет собой самоходную двухосную подвижную единицу, состоит из экипажной части, рабочих уплотнительных органов, балластных щеток, пиевмосистемы, гидросистемы и электрооборудования с системой управления.

Рис. 8. Балластоуплотнительная машина БУМ

Экипажная часть машины состоит из сварной рамы 2, которая опирается на рельсы двумя ведущими колесными парами 8, 12. На раме, помимо рабочего оборудования, установлен дизельный силовой агрегат 4 с силовой передачей 9, автосцепки 6, тормозное и сигнальное оборудование. Трансмиссия машины механическая со ступенчатой коробкой передач и групповым приводом колесных пар. Трансмиссия машины работает в двух режимах: транспортном и рабочем. Транспортный режим используется при движении машины к месту работы и обратно, вся мощность дизеля передается па колесные пары машины. В рабочем режиме вся мощность двигателя передается па гидронасосы и вспомогательные механизмы, обеспечивающие выполнение технологических операций. Движение в рабочем режиме обеспечивается гидромотором через карданный вал и вал рабочего движения реверс-раздаточной коробки.

Аналогично машинам класса ВПР, привод рабочих органов -гидравлический от насосной станции с гидроаккумуляторами и гидробаком 3. В случае отказов основных насосов предусмотрен дополнительный насос-моторный агрегат 5, позволяющий осуществить аварийное приведение рабочих органов в транспортное положение. Рабочими органами машины являются правый и левый уплотнители балласта в шпальных ящиках 11, работающие совместно с уплотнителями балласта у торцов шпал 10, а также тросовые шпально-рельсовые щетки 7 пассивного действия, опускаемые на рельсы при работе машины для сметания балласта с верхних постелей шпал и разравнивания балласта.

Необходимость использования машины БУМ обусловлена тем, что подбивочные блоки выправочно-подбивочных машин цикличного действия производят лишь локальное уплотнение балласта под шпалами в подрельсовых зонах создавая локальные зоны уплотнения (ядро уплотнения). В зонах, расположенных под шпальными ящиками текстура (взаимное объемное построение частиц) балласта нарушена вынимаемыми из призмы и раскрываемыми при этом лопатками подбоек. Здесь локализуются зоны разуплотненного балласта, на поверхности призмы в шпальных ящиках остаются углубления. Если сразу после работы выправочно-подбивочной машины пропускать поезда, то вертикальное давление на шпалы приводит к появлению распорных боковых давлений, балласт постепенно смещается в зоны под шпальными ящиками, происходит разрушение ядра уплотнения. Применение рабочих органов, производящих вертикальное виброобжатие балласта в шпальных ящиках, позволяет образовать ядра уплотнения в зонах под ними . В результате создается боковой подпор, препятствующий движению частиц из ядра уплотнения под шпалой.

Уплотнитель балласта в шпальных ящиках содержит кронштейн 6 (корпус уплотнительного блока), который при работе перемещается вертикально по основной 12 и реактивной 13 направляющим с помощью гидроцилиндра 3. Этим же гидроцилиндром обеспечивается вертикальный прижим блока при уплотнении. На кронштейне установлен эксцентриковый вал 5 с маховиками 9, который приводится во вращение от аксиально-поршневого гидромотора 7 через зубчато-ременную переда чу14.



Рис. 9. Уплотнитель балласта в шпальных ящиках:

а - общий вид; б - схема работы балласта под шпалой без применения машины БУМ; в - тоже, после уплотнения машиной; 1 - рама машины; 2, 4 - приводной пневмоцилиндр и крюк транспортного запора; 3 - гидроцилиндр подъема блока; 5 - конечный выключатель; 6 - кронштейн блока; 7, 14 - гидромотор приводной вибраций с зубчато-ременной передачей; 8, 9- эксцентриковый вал с маховиками; 10 - пружины; 11 - рычаги; 12, 13 - основная реактивная направляющая; 15 - стяжки; 16 - башмаки

На шатунных частях вала с наружной и внутренней стороны от рельса через подшипники качения установлены уплотнительные рычаги 11 со стяжками 15 и башмаками 16. Пружины 10, связывающие рычаги с кронштейном, центрируют рычаги при подъемах блока. Генерируемые эксцентриковым валом колебания передаются через рычаги и башмаки на балластный слой в двух шпальных ящиках в зонах, примыкающих к рельсам. Вибрации сопровождаются вертикальным прижимом, т.е., реализуется виброобжимное воздействие на балластный слой.

Уплотнители балласта у торцов шпал по принципу действия аналогичны уплотнителям машин класса ВПР.

Управляет машиной БУМ машинист, находящийся в кабине. Управление машиной в рабочем режиме: переезд машины, опускание и подъем рабочих органов подается оператором. Время уплотнения задается реле времени или нажатием педали подъема и опускания рабочих органов оператором.

Техническая характеристика

Производительность, шпал/ч до 1200

Степень уплотнения по относительной

осадке пути, 0,12-0,13

Число одновременно уплотняемых шпальных

ящиков (размер одного башмака 280x160 мм), шт 2

Уплотнители плеча и откосов (размер плиты в

плане 200x1600 мм), шт 2

Частота вибраций уплотнителя

балласта в шпальных ящиках, Гц 30-32

Амплитуда колебаний, мм 3

Частота вибраций уплотнителя

балласта у торцов шпал, Гц 35-40

Энергетическая установка (дизель ЯМЗ-238), кВт 176,6

Транспортная скорость самоходом, км/ч до 100

Габарит ГОСТ 9238-83 02-ВМ

Масса, т 25

Машина непрерывного действия ВПО-3000 (Рис. 10) предназначена для механизированного выполнения одновременно, т. е. за один проход, комплекта путевых работ: чистовой дозировки выгруженного на путь балласта; выправочной подъемки пути с установкой его на в требуемое положение в продольном и поперечном (по уровню) профилей и в плане (рихтовка); уплотнения балластной призмы и отделки отремонтированного пути.

Машина применяется для капитального, среднего и подъемочного ремонтов пути и его текущего содержания независимо от типов рельс и их скреплений, шпал и рода балласта. Она обеспечивает производительность до 3000 м/ч, поэтому для соблюдения установленных допусков при выправке положения рельсового пути, помимо ручного (кнопочного), предусмотрено автоматическое управление рабочими органами.

Рис. 10 Выправочно-подбивочно-отделочная машина ВПО-3000.

1-ферма; 2, 8-тележка; 3-дозатор; 4-рельсовые щетки; 5-виброплита; 6-механизм сдвига виброплит; 7-планировщик откосов; 9,13,14-механизмы выключения рессор, подъема, сдвига и уровня пути, подъема виброплит; 10-уплотнитель откосов; 11-шпальная щетка; 12,15-кабина.

Машина состоит из фермы 1, на которой в последовательности, обеспечивающей выполнение всего комплекта работ, размещены дозаторы 12, рельсовые щетки 11, механизм подъема, сдвига и перекоса пути 9, основные вибрационные уплотнители откосов 5 (правый и левый) и механизм для обметания с поверхности пути излишков балласта 4. Ферма 1 опирается на две ходовые тележки, из которых приводная - 13 двухосная, а задняя 6 четырехосная, последняя оборудована механизмом выключения рессор.

В передней кабине 2 размещены дизельное и дозаторное отделение, установлены электростанция, генератор для питания электромагнитов, генератор для зарядки аккумуляторной батареи и часть электрооборудования. В дозаторном размещены пульт управления дозатором, рельсовыми щетками и измерительными рамками, а также щиток приборов для контроля за работой дизель-генератора.

В задней кабине 3 размещены пульт управления остальными рабочими органами и хозяйственное отделение.

Машина ВПО-3000, оборудована автосцепкой, пневматическим и ручным тормозами, звуковой и световой сигнализацией, для управления движением из передней кабины локомотива, используемого в качестве тяговой единицы. Для сокращение затрат времени на приведение машины в рабочее положение из транспортного и наоборот с сохранением необходимого при работе режима, механизмы подъема дозатора, наклона и подбора его крыльев, рихтующих роликов, подъема и сдвига основных уплотнительных плит и подъема планировщика откосов оборудованы двухсторонними электродвигателями, которые включаются в работу на повышенных скоростях при заряде и разрядке рабочих органов машины.

Для безопасной работы обслуживающего персонала на электрифицированных участках пути над палубой машины оборудован навес.

Таблица 2. Техническая характеристика машины ВПО-3000.

Характеристики	Значения
1 Производительность фактическая, м/ч 2 Транспортная скорость, км/ч 3 Масса машины, т 4 Экипаж чел/смен	до 2000 до 80 106,5 8-10

2. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ ВЫПРАВОЧНО-ПОДБИВОЧНО-ОТДЕЛОЧНОЙ МАШИНЫ

Выправочно-подбивочно-отделочная машина (Рис.10) предназначена для выполнения работ по чистовой дозировке выгруженного балласта, выправки пути в продольном и поперечном профилях и плане, а также для планирования балластной призмы и уплотнения ее со стороны откосов.

Выправочно-подбивочно-отделочные работы могут выполняться машиной в комплекте с другими работами, раздельно и в комплексе машин, применяемых при капитальном, среднем и подъемочном ремонтах пути.

Путевая машина ВПО - тяжелого типа, непрерывного действия и высокой производительности представляет собой несамоходную единицу. Дозировка балласта, подъемка, сдвижка пути и выправка его в поперечном профиле, оправка и уплотнение балластной призмы производится согласно принятой технологии механизированных путевых работ.

Подбивка шпал выполняется со стороны их торцов вибрационным способом с применением безинерционного пригруза. Достигается это тем, что Подбивочные элементы - виброплиты большой длины расположены под углом к оси пути. Виброплиты совершая два движения: колебательное (перпендикулярно оси пути) относительно точек подвеса плит к раме машины и поступательные (вместе с машиной) вдоль пути, производят виброуплотнение с одновременным обжатием слоя балласта.

Исполнительные органы машины монтируются на ее несущей металлической раме, установленной на двух тележках. Передняя тележка трехосная, приводная, на ней установлен механизм выключения рессор. Машина имеет ручное (кнопочное) и автоматическое управление. Электродвигатели вибраторов и системы управления питаются от электростанции, установленной на раме машины в будке. Так же там смонтированы пульт управления дозатором и измерительными рамками. В задней будке находится центральный пульт управления и хозяйственное помещение. Машина оборудована автосцепкой, пневматическим и ручным тормозами, звуковой и световой сигнализацией и средствами связи.

Несущая конструкция машины состоит из двух ферм со сплошной стенкой. Сечение фермы представляет собой двутавр.

Исполнительные органы машины смонтированы на ее несущей конструкции в последовательном порядке, удовлетворяющем условиям технологии производства путевых работ.

К исполнительным органам (Рис. 11) относятся: дозатор; рельсовые щетки; механизм подъема, сдвига и перекоса; вибрационные уплотнители балластной призмы (правый и левый); струнка; планировщик откосов; механизм выключения рессор (задней ходовой тележки); вибрационные уплотнители откосов балластной призмы (правый и левый).

Дозатор используется для чистовой дозировки выгруженного из хоппер-дозаторной вертушки щебня, оправки балластной призмы и частичной вырезки щебня со стороны междупутья для прохода виброплит. Схема и конструкция дозатора, соответствует дозатору исполненном на электробалластере ЭЛБ-1. отличие состоит в том, что угол раскрытия боковых крыльев изменяется с помощью телескопических распорок установленных сзади (по ходу машины) крыльев. Длина распорок регулируется винтовым механизмом. Для нарезки в междупутье траншей в балластном слое крылья дозатора оборудуются специальными съемными плугами.

Рис. 11 размещение на ферме рабочих органов:

1,8-тележки; 2-дозатор; 3-рельсовая щетка; 4-виброплита; 5,7-механизм подъема, сдвига и перекоса путевой решетки; 6,9-планировщик и уплотнитель откосов; 10-шпальные щетки; 11-выбросной конвейер.

Рельсовые щетки предназначены для очистки от щебня головок рельс (после прохода дозатора) для беспрепятственного прохода электромагнитов и ходовых частей задней тележки машины. Автоматическое устройство обеспечивает прижатие рельсовых щеток к головкам рельсов независимо от продольного профиля пути и величины его подъемки.

Механизм подъема, сдвига и перекоса пути (Рис. 14) служит для установки рельсовой колеи в продольном профиле по уровню и в плане на участке пути с червячным редуктором через электромагнитные конические реверсионные тормозные муфты. Применение электромагнитных муфт дает возможность отключать механизм без остановки электродвигателя.

Каждая из виброплит с помощью рессорных подвесок шарнирно крепится к продольным балкам двух поворотно-подъемных кронштейнов, смонтированных на боковых трубчатых стойках фермы машины. Подъем и опускание кронштейнов производится с помощью винтовых пар вмонтированных в трубчатые направляющие стойки.

Для приведения виброплит в рабочее транспортное положение применяются телескопические распорки.

Виброплиты закрепляются на продольных балках подъемно-рихтовочных кронштейнов с помощью рессорных подвесок. Во внутренней плоскости виброплит на шести вертикальных валах, закрепленных в шарнирных подшипниках, на шпонках посажены шестерни. К шестерням прикреплены дебалансы.

Планировщик используется для засыпки торцов шпал и планировки откосов балластной призмы (после прохода виброплит). Конструктивно планировщик с механизмами подъема, изменения наклона и поворота крыльев выполнен также как и дозатор. Но отличием является то, что планировщик имеет только боковые крылья, т. е. у него отсутствует поперечный щит.

Для восстановления откосов балластной призмы и придания им необходимого уклона на крыльях планировщика поставлены секторные ножи и несколько изменены очертания планирующей кромки. Корневые крепления крыльев перемещаются по трубчатым направляющим, смонтированных на ферме машины.



Рис. 12 Рельсовые щетки:

1-металлические плужки; 2-спиральные пружины; 3-поперечная балка; 4-рычаг; 5-соеденительное звено; 6-подъемный винт; 7-червячный редуктор; 8-ролики; 9-вертикальные балки; 10-микропереключатели; 11-фиксирующие валики; 12-рама; 13,15-ролики; 14-поперечные балки; 16-тросовые щетки.

Вибрационный уплотнитель откосов балластной призмы (Рис. 16). Незначительные пустоты, неуплотненный балласт под концами шпал и на откосах призмы вызывает быстрое появление остаточных деформаций пути и их интенсивное нарастание. Уплотнитель откосов, установленный на машине ВПО-3000, исключает возможность появления подобных недостатков.Уплотнитель откосов состоит из двух виброуплотнительных механизмов, симметрично расположенных по отношению к оси пути и смонтированных на несущей конструкции машины под задней ходовой тележкой. Рабочим органом уплотнителя откосов является виброплита, внутри которой смонтированы в шариковых подшипниках три вала, с неуравновешенными дебалансами.

Рис.13 Виброуплотнительные плиты:

1-уплотнительная плита; 2-механизм подъема; 3-концевой выключатель; 4-продольная балка; 5-телескопическая распорка; 6-балка; 7-кронштейн; 8-колона; 9-рама; 10-валик; 11-листовые рессоры; 12-винтовая стяжка.



Рис. 14 Механизм подъема, сдвига и перекоса пути:

1-электромагнит; 2-поперечная балка; 3-валик; 4-механизм подъема; 5-шкала-указатель; 6,14-кожух; 7-реверс-редуктор; 8-редуктор; 9-поперечная балка; 10-концевой выключатель; 11-механизм сдвига; 12-плужок; 13, 18-ролики; 15-электродвигатель подъема; 16-подъемный винт; 17-рама; 19-подвеска; 20-винтовая стяжка; 21-рихтующий ролик; 22-ограничивающая скоба.

При вращении дебалансов возникает возмущающая сила. Подъем и опускание виброплиты производится специальным механизмом подъема. В транспортном положении уплотнитель на винтовые растяжки.

Шпальные щетки применяются для обметания балласта со шпал и удаления его на обочину пути и представляют собой вращающийся щеточный барабан (Рис. 17), подвешенный на кронштейнах снизу заднего конца несущей конструкции машины.



Рис. 15 Планировщик откосов:

1-втулка; 2- корень; 3- планировочное крыло; 4-тяга; 5-подкрылок; 6-откидные щиты; 7-закрылок; 8-штырь; 9, 11, 12-оси; 10-секторный нож; 13-съемный нож.

Рис.16 Уплотнитель откосов:

1-откосная виброплита; 2,16-рамы; 3,14-электродвигатели; 4-параллелограмная подвеска; 5-рейка; 6-механизм подъема; 7, 11-резино-металлические втулки; 8, 12, 18-оси; 9-листовые рессоры; 17-ходовой винт; 19-кожух; 20карданный вал.

Вал барабана закреплен по концам в подшипниках продольной (по отношению к оси пути) и горизонтальной поставленной рамы, на которой монтируются узлы привода щеточного барабана и поперечный ленточный транспортер. Подъем и опускание рамы производится с помощью двух винтов и червячных редукторов с приводом от электродвигателя. Редукторы соединены между собой карданным валом. При работе щеточный барабан вращается в направлении, противоположном движению машины.

Рис. 17 Рельсовые щетки:

1-концевые выключатели; 2-челюсть; 3-ходовой винт; 4-щеточный барабан; 5-ленточный транспортер; 6-кожух; 7-червячный редуктор; 8,9-электродвигатели; 10-карданный вал; 11-карданношлицевоц вал; 12-вал червячного редуктора; 13-винтовая стяжка; 14-подкрылок; 15-тяга; 16-тросовая щетка; 17-электродвигатель; 18-редуктор.

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ МАШИНЫ НА РЕМОНТАХ ПУТИ

Машина ВПО непрерывного действия применима на всех видах ремонта и текущего содержания пути, применяемых на железных дорогах. Работу машины целесообразно организовывать по скользящему графику, установленному службой пути дороги. Опыт работ машины показывает, что качество выполнения его работы по выправке ремонтируемого пути и по стабилизации балластной призмы зависит не только от квалификации бригады, обслуживающей машину, но и не меньшей степени определяется также обеспеченностью ремонтируемого участка балластом, правильно выгруженным на путь.

Средний и капитальный ремонт пути машиной ВПО предусматривает две выгрузки щебеночного балласта, нового - один раз. Первая выгрузка щебня предназначена для подготовки основания ремонтируемого пути. Щебень выгружают перед работой машины на старую путевую решетку после выгрузки из междупутья и из шпальных ящиков грязного песчаного балласта.

Эксплуатация машины показывает, что наиболее устойчивый путь получается при работе машины с подъемкой пути 3ч7 см. Для того чтобы не выправлять путь за два прохода машины при минимальной подъемке, необходимо при первой выгрузке в путь уложить основную массу щебня. Второй раз щебень выгружают в меньшем объеме, чем в первый. При второй выгрузке 70ч75% щебня должно быть уложено по сторонам пути (на концы шпал) и 25ч30% на середину пути (для достаточного заполнения шпальных ящиков). Щебень, выгруженный на концы шпал, при выправочной подъемке пути машиной, подбивается основными уплотнительными плитами под путевую машину. Часть его, обрушенная плитами на обочину земляного полотна и в междупутье, подбирается планировщиком откосов, идущим вслед за основными уплотнительными плитами, и укладывается по концам шпал. Уплотнитель откосов придает балластной призме окончательные проектные размеры и очертания. Для обеспечения такого распределения балласта его выгружают из каждых двух хоппер-дозаторов на концы шпал на отметке стопор-фиксаторов - 5-0, а из каждого третьего - на середину пути на отметке 15.

Подъемку пути на большую величину осуществляют за два прохода машины. Первый раз машина поднимает путь по заданной программе до 7 см на фронте основных работ, а второй раз на 3ч5 см с окончательной постановкой на проектные отметки на фронте отделочных работ. Второй проход машины на отделочных работах целесообразно производить в следующее очередное «окно» перед началом работы машины на фронте основных работ.

Для работы машины на подъемочном ремонте пути в графике движения поездов должно устанавливаться «окно», продолжительность которого определяют в зависимости от фронта работ из расчета примерно 1час на 1 км железнодорожного пути. Если в графике движения поездов заложены технологические «окна», то они могут быть использованы для работы машины на подъемочном ремонте пути.

При движении по перегонам машину необходимо включать в состав поезда, отметив в предупреждении машиниста поезда о разрешенной скорости транспортирования машины 80 км/ч. Также при работе в «окно» тяговым элементом является локомотив, так как машина ВПО не самоходная.

4. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ

Расчет геометрических параметров виброплиты.

К геометрическим параметрам виброплиты можно отнести: длину уплотнительного клина - b_р, высоту - б, и угол атаки - в к оси пути уплотнительных клиньев. Эти параметры непосредственно влияют на степень уплотнения балласта, так как определяют объем подаваемого в подшпальную зону щебеночного балласта.

Рис. 18 Схема к расчету виброплиты

Длину уплотнительного клина определяем по формуле:

, (1)

где: V_н - скорость движения машины при уплотнении, м/с V_н =3 км/ч=0,84 м/с;

в - угол атаки, принимаем в=8 ч16⁰;

- минимальное время вибрирования щебня, принимаем =5ч7 сек.

м

Определим высоту уплотнительных крыльев.

, (2)

где: Е_р - коэффициент, учитывающий заданную степень плотности призмы, принимаем Е_р =2,23ч2,33;

l - длина шпалы, l=274 см;

h - толщина балласта под шпалой, принимаем h=25ч45см;

Дh - высота подъемки пути при уплотнении, принимаем Дh =5 см;

С_шп - расстояние между осями шпал, С_шп = 55 см;

m_шп - ширина шпалы, m_шп =24 см;

ш - коэффициент учитывающий приток балласта под шпальную зону, принимаем ш=0,85ч1,05;

g_з - величина захода плиты за конец шпалы, g_з =10ч16см.

см

Высоту уплотнительных крыльев принимаем 20 см.

Усилия подъема и сдвига рельсошпальной решетки.



Рис. 19 Схема приложения сил при подъемке и сдвиге пути

где Е - модуль упругости рельсовой стали , принимаем Е=2.1

- соответственно моменты инерции поперечного сечения рельса относительно горизонтальной и вертикальной осей,

h,f - подъем и сдвиг путевой решетки в точках приложения сил , h=f=10см;

- равномерно распределенная нагрузка от веса рельсов, шпал, скреплений, ,;

- длина полуволны поднятой путевой решетки от точки приложения силы до точки, не имеющей подъемки, см:

 - расстояние от точки приложения силы до оси ближайшей колесной пары,

- расстояние от точки приложения силы до оси ближайшей колесной пары, =3460мм;

- коэффициент сцепления шпал со щебеночным балластом, для железобетонных шпал, =1.2;

G - вес сдвигаемой путевой решетки, Н; ;

- вес вывешенной путевой решетки, Н ; ;

- коэффициент сопротивления балласта сдвигу, ; =9.5

- число сдвигаемых шпал, ;

t - среднее расстояние между осями шпал, t =550 мм;

- длина полуволны сдвигаемой путевой решетки от точки приложения силы до точки, не имеющей сдвижки, см

- ширина шпалы, =240 мм

- заглубление шпалы в балласт, =200мм

L - зона выклинивания балласта при сдвиге L=20 см

- равномерно распределенная нагрузка от сопротивления балласта сдвигу пути, Н/см; =95 Н/см;

G==70.6(346+346)=48855.2 H

Расчет потребной мощности для работы виброплит.

При уплотнении мощность виброплит расходуется на: поддержание колебательного процесса с заданной амплитудой, преодоление внешних сопротивлений и внутренние потери.

, кВт (3)

где: N_упл - мощность, расходуемая на: уплотнение балластной призмы, преодоление сил инерции балластного материала и трения виброплит о балласт, кВт;

N_о(н) - мощность, расходуемая на преодоление боковых сопротивлений, сил инерции, сил трения виброплит о балласт со стороны обочины пути и междупутья, кВт

N_х(р) - мощность, расходуемая на преодоление внутренних потерь виброплиты при холостом и рабочем режимах ее колебаний, кВт.

, (4)

где: С_в^упл - приведенный коэффициент вязкого сопротивления среды колебаний, С_в^упл = (45ч75)·10^-3 Нс/м;

А - амплитуда колебаний, принимаем А=5ч7 мм;

щ - угловая скорость колебаний, принимаем щ =180ч200 ^с-1.

, кВт

, кВт (5)

где: h_в - величина погружения виброплит в балласт, принимаем h_в =50ч55см;

г - объемный вес балласта, принимаем г=1700ч2000 кг/м²;

е_(о)н - коэффициент учитывающий работу виброплиты со стороны обочины

е_(о)н =0,75 , и междупутья е_(о)н =1.

, м/с (6)

м/с

кВт

кВт

, кВт

кВт

Мощность при уплотнении виброплит будет ровна:

кВт

Определим мощность электродвигателя привода виброплиты с учетом КПД передачи (з_п =0,96) и коэффициента запаса на неученые в расчете сопротивления ( е =1,15 ).

, кВт (8)

кВт

Тяговый расчет машины.

Обще сопротивление движению машины ВПО непрерывного действия, возникающее при взаимодействии ее рабочих органов с балластом и путевой решеткой, определяется по формуле:

, кН (9)

где: W_осн - основное сопротивление движению машины, кН;

W_упл - сопротивление движению машины от виброплит, кН;

W_отк - сопротивление движению от уплотнителей откосов, кН;

W_всп - сопротивление движению машины, возникающее от вспомогательного оборудования, кН.

Эти сопротивления должны преодолеваться силой тяги машины.

, кН (10)

где: о - коэффициент запаса тягового усилия на неучтенные сопротивления, принимаем о =1,2.

Основное сопротивление движению машины и сопротивление от вспомогательного оборудования (дозатор, рельсовые щетки, магниты и рихтующие ролики, планировщики, рассекатели, шпальные щетки) определяем по тяговому расчету электробалластеров.

Тяговые сопротивления виброплиты возникают от сил Р уплотнения, контактирующих поверхностей виброплиты о балласт (Рис. 20).

Рис. 20Схема сопротивлений виброплиты.

Силы сопротивления движению виброплиты складываются из следующих составляющих:

, кН (11)

где: - сопротивление движению виброплиты в направлении m-m от удельных сил уплотнения, кН;

- сопротивление трению рабочей площади виброплиты о балласт, кН

- сопротивление трению защемленной или новой части виброплиты о балласт, кН.

. кН (12)

где: с - удельное давление на рабочую площадь при виброобжатии, принимаем с =70ч120 Н/см² .

кН

, кН (13)

где: м - коэффициент трения виброплиты о балласт, принимаем м=0,45.

кН

, кН (14)

где: о - коэффициент бокового распора щебня, о =0,16;

F - площадь защемленной клиновой части виброплиты,

F=8000ч10000 см²;

г - угол между направлением колебания виброплиты и абсолютной скоростью, град.

(15)

е - коэффициент, учитывающий трение плиты о балласт е=1,5.

машина ремонт путь прочностный

 кН

Тогда

кН

Сопротивление перемещению уплотнителей откосов :

, кН (16)

где: k_t - коэффициент, учитывающий эффект вибрации, определяется:

Q_отк - нормальная составляющая сила пригрузки от одного уплотнителя откосов на балласт, Н.

Работа без уплотнителей откосов.

Основное сопротивление определим по формуле:

, кН (17)

где: G_м - вес машины, G_м =1065 кН;

- основное удельное сопротивление, зависящее от типа подшипников колесных пар, нагрузки на ось, скорости движения, наличия привода перемещения, Н/кН., для самоходных машин с приводными тележками тепловозов =1,9+0,01V+0,0003V², где V - скорость движения, км/ч, для машин со скоростями 0ч10 км/ч в расчетах принимаем V=3 км/ч.

=1,9+0,01·3+0,0003·3²=1,93 Н/кН

кН

Сопротивление при движении в кривой.

, кН (18)

где: - удельное сопротивление при движении машины в кривой, н/кН. Радиус кривой примем усредненного значения.

Н/кН

Тогда

кН

Сопротивление от уклона пути.

Величину уклона пути примем среднюю.

, кН (19)

кН

Тогда основное сопротивление будет равно:

кН

Рассчитаем сопротивление от вспомогательного оборудования. При дозировке балласта в путь могут быть два случая характерного нагружения дозатора: 1- симметричная нагрузка на два раскрытых крыла и щит дозатора, возникающая на кривом участке пути, имеющего возвышение рельса на 150 мм. При этом наружное (полевое) крыло повернуто на наибольший угол () , имеет наибольшую ширину захода и находится в самом низком положении. По условиям прочности дозатора второй случай нагружения является самым приемлемым.