Аннотация и краткий анализ применяемых машин для выполнения выправрчно – подбивочно – отделочных работ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Путевые машины»

ВЫПРАВОЧНО-ПОДБИВОЧНО-ОТДЕЛОЧНАЯ МАШИНА

НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

 

Выполнил: Ходаков М.

Проверил: Завгородний Г.В.

 

 

Хабаровск

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 1÷2 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.

 

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

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: ξ – коэффициент запаса тягового усилия на неучтенные сопротивления, принимаем ξ =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: ρ – удельное давление на рабочую площадь при виброобжатии, принимаем ρ =70÷120 Н/см².

 

кН

, кН (13)

 

где: μ – коэффициент трения виброплиты о балласт, принимаем μ=0,45.

 

кН

, кН (14)

 

где: ξ – коэффициент бокового распора щебня, ξ =0,16;

F – площадь защемленной клиновой части виброплиты,

F=8000÷10000 см²;

γ – угол между направлением колебания виброплиты и абсолютной скоростью, град.

 

(15)

 

ε – коэффициент, учитывающий трение плиты о балласт ε=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 0÷10 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.

При симметричной нагрузке на дозатор действует несколько сил (Рис.21)

 

Рис. 21 Схема симметричной нагрузки на два крыла и щит дозатора.

Сопротивление движению дозатора определяется по формуле:

 

, кН (20)

 

где: W₁ – сопротивление балласта резанию;

W₂ – сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями;

W₃ – составляющая силы трения от двух крыльев, направленная вдоль машины по оси «Х»;

W₄ – сила трения нижних кромок крыльев о балласт;

Определим сопротивление резанию балласта.

 

, кН (21)

 

где: k – удельное сопротивление резанию, k=(60÷90)·10³ Н/м²;

h_щ – глубина резания щебня щитом, принимаем h_щ =2,2 м;

S_стр – площадь сечения стружки, равна суммарной площади проекции стружки, срезаемой крылом, на площадь перпендикулярную продольной оси машины, м²;

Площадь сечения стружки определим по формуле:

 

, м² (22)

 

где: h_кор – глубина резания щебня корнем крыла, принимаем h_кор =0.25 м;

h_кр.ср – средняя глубина резания, принимаем h_кр.ср =0,2 м;

h_п.кр – глубина резания подкрылком, принимаем h_п.кр =0,1 м;

l_кор – длина корня крыла, принимаем l_кор =0,95 м;

l_кр – длина крыла, принимаем l_кр =2,3 м;

l_п.кр – длина подкрылка, принимаем l_п.кр =0,75 м;

a₁ – угол поворота крыла, принимаем a₁ =37⁰;

b₁ – угол наклона крыла к горизонту, принимаем b₁ =20⁰.

 

м²

 

Тогда сопротивление резанию балласта равно.

 

Н

 

Определим сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями, W₂.

 

, Н (23)

 

где: z_б – коэффициент внутреннего трения балласт о балласт, принимаем z_б =0,6¸0,8;

g - плотность балласта, принимаем g =2000 кг/м³;

g – ускорение свободного падения, g =9,81 м/с;

V_щ – объем щита перемещаемого перед щитом балласта, м³;

 

, м³

 

где: Н_щ – высота щита, Н_щ =1 м.

 

м

- объем перемещаемого балласта перед каждым крылом, м³;

 

, (24)

 

где: Н_кор – высота корня крыла, Н=1м;

Н_кр.ср – средняя высота крыла, принимаем Н_кр.ср =0,85 м;

Н_п.кр – высота подкрылка, принимаем Н_п.кр =0,85 м.

 

м³.

 

Получим сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями W₂.

 

Н

 

определим составляющую силы трения от двух крыльев направленной вдоль машины по оси X, W₃.

 

, кН (25)

 

где: W_пр – сила трения балласта о крыло, направленная вдоль крыла,

 

кН (26)

 

где: z_бк – коэффициент трения балласта о сталь крыльев, z_бк =0,4

Н

 

Тогда

 

 

Определим силу трения нижних кромок крыльев о балласт.

 

, кН (27)

 

где: Р_пр – сила пружины, действующая от наклонной тяги на крыло, принимаем Р_пр =32 кН;

j₁- угол отклонения наклонной тяги от вертикали, принимаем j₁ – 50⁰.

 

, кН

 

Из проведенных выше расчетов просуммировав, получим:

 

кН

 

Сопротивление движению шпально - рельсовой щетки:

 

кН (28)

 

где: r_щ – удельное погонное сопротивление тросовых элементов щетки на 1 м при их стреле прогиба 10 см, Н/м².

l_щ – длина щетки с набором кусков каната, м;

Н

 

Эти сопротивления учтем коэффициентом тягового усилия.

Сопротивление от перемещения электромагнитов:

 

, кН (29)

 

где: Q – нагрузка, приходящаяся на ролик магнитов, кН

Р – усилие для подъема РШР, кН

Р_эм – усилие, развиваемое электромагнитом, Р_эм =200 кН;

V_ст – коэффициент трения в ступице ролика, V_ст =0,02;

к – коэффициент трения качения ролика по рельсу, к=0,06;

b - коэффициент, учитывающий трение реборды о головку рельса, b =1,5.

 

, кН (30)

 

где: Е – модуль упругости рельсовой стали, для Р-50 Е=20,6*10⁶ Н/мм²

J_x – момент инерции двух рельсов относительно горизонтальной оси, для рельсов типа Р-50, J_x =6070.

h – высота подъема, h=80 мм;

r - погонное сопротивление подъему путевой решетки, принимаем,

 

r=123,5 Н/см.

кН.

, кН (31)

кН

 

Тогда

 

кН

 

Теперь найдем сопротивление перемещению с учтем коэффициентом тягового усилия.

 

кН

 

По формуле (9) определим общее сопротивление движению машины:

 

кН.

 

Затем по формуле (10) определим сопротивление преодолеваемое силой тяги машины:

 

кН

 

Выберем дизель-генераторную установку.

 

, кВт (32)

кВт

Список литературы

 

1. «Путевые машины». Под редакцией Соломонова С.А. – Москва; Транспорт. 2000 г.

2. Иванов Е.Р., Плохотский М.А. Попович М.В. «Выпровочно-подбивочно-отделочная машина ВПО-3000». Москва; Транспорт.1976г.

3. Электрооборудование и устройства автоматизации путевых и погрузо-разгрузочных машин. Под редакцией Иванова Е. Р.;- Транспорт

Размещено на Allbest.ru

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Путевые машины»

ВЫПРАВОЧНО-ПОДБИВОЧНО-ОТДЕЛОЧНАЯ МАШИНА

НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

 

Выполнил: Ходаков М.

Проверил: Завгородний Г.В.

 

 

Хабаровск

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 1÷2 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.

 

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