Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина для пути и стрелочных переводов
ГОУ ВПО
Дальневосточный Государственный Университет
Путей Сообщения
КАФЕДРА: "Строительные и путевые машины"
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
На тему: "Выправочно-подбивочно-
Выполнил: Лобынцев М.И.
Проверил: Завгородний Г. В.
Хабаровск
2012
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
- Аннотация машин, применяемых для выполнения заданной работы, их характеристика и краткий анализ.
- Выбор варианта конструкции машины, описание машины; технологии производства работ.
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы руководство ОАО РЖД взяло курс на усиление механизации в путевом хозяйстве. Приказами президента ОАО РЖД предусматривается осуществление комплекса технических, организационных мероприятий по совершенствованию эксплуатационной деятельности подразделений путевого хозяйства и отрасли в целом. В первом ряду из этих мероприятий стоит внедрение новых машин и технологий. Для выполнения поставленных задач на железных дорогах увеличивается мощность пути, совершенствуется технология и организация ремонтно-путевых работ. Своевременный и качественный ремонт пути ведет к снижению затрат времени, труда и эксплуатационных расходов, повышению производительности труда на основе максимальной механизации всех путевых работ. Механизация в путевом хозяйстве развивается с учетом внедрения новых ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих длительную стабильность пути, интенсивности использования железных дорог — создаются и выпускаются совместно с ведущими зарубежными фирмами высокопроизводительные машины, способные выполнять работы в перерывах движения поездов при высоком качестве работ. В последнее время особое внимание уделяется глубокой вырезке и очистке балласта. Поэтому широко используются машины типа СЧ-601, ЩОМ-6, RM-80 и др.
В связи с
этим появились новые
Однако, главная задача механизации путевых работ — повышение качества работ ремонта пути для увеличения межремонтных сроков и снижения эксплуатационных расходов.
Значительный вклад в решение этих задач внесли заводы: калужские «Путьмаш», «Трансмаш», «Тулажелдормаш», Энгельский транспортного машиностроения, Людиновский тепловозостроительный, Верещагинский по ремонту путевых машин и производству запасных частей, «Муромтепловоз», Тихорецкий машиностроительный, Ярославский ВРЗ.
Однако применяемые машины еще не обеспечивают полной механизации всех работ. Если наиболее трудоемкие операции выполняются машинами, то ряд путевых работ – с помощью электрического и гидравлического инструмента, а в ряде случаев даже в ручную. Для того чтобы завершить комплексную механизацию, необходимо создавать ряд новых машин, а некоторые из существующих модернизировать. Большая роль в развитии путевого хозяйства и машиностроения принадлежит советским и российским конструкторам.
При создании машин особое внимание уделяют следующим основным положениям:
- повышение скорости и усилий рабочих органов;
- создание машин непрерывного действия, обеспечивающих повышение производительности и снижение стоимости работ;
- широкое внедрение гидропривода, позволяющего упростить кинематику, плавно регулировать скорости движения, снижать массу и металлоемкость машин, защищать приводы машин от перегрузок.
Немаловажное значение придается: автоматизации работы машин; применение ЭВМ; обеспечивающих оптимальные режимы работы; загрузку двигателя; контроль качества выполнения работ; разработка рабочих органов при оптимизации их параметров и режимов работы; создание машин с широким набором оборудования для выполнения различных работ технологического цикла с целью более эффективного использования машины по времени и сокращения их числа; увеличение надежности и износостойкости материалов; правильного выбора параметров и режимов работы; унификация узлов и деталей как с различными типами путевых машин, так и со строительными машинами, тракторами, автомобилями, подвижным составом.
Большое внимание уделяется также таким мерам, как совершенствование машин с точки зрения ремонтопригодности, монтажа из легкосменяемых агрегатов и узлов, а также облегчения технического обслуживания; создание машин для работы в условиях холодного климата; улучшение условий работ обслуживающего персонала; обеспечение безопасности проведения работ.
В данном курсовом проекте ставится цель, опираясь на уже спроектированные и реально работающие путевые машины, запроектировать или усовершенствовать одну из таких путевых машин. Для этого рассматриваются основные аналоги машин занимающихся той операцией, которая задана в задании: выправка, рихтовка, балластировка, подъемка, очистка щебня и др. Затем посредством анализа имеющихся недостатков данных путевых машин решаются вопросы усовершенствования.
Пояснительная записка проекта включает в себя следующие разделы:
-Аннотация машин, применяемых для выполнения заданной работы, их характеристика и краткий анализ.
-Выбор варианта конструкции машины, описание машины; технологии производства работ.
-Конструктивная разработка машины на основании технического задания на работу.
-Меры по обеспечению техники безопасности и охраны труда при производстве работ.
Графическая часть включает в себя три чертежа формата А1:
-общий вид машины ВПРС-02;
-подбивочный блок;
-гидроцилиндр подбоек.
1 Аннотация
и краткий анализ машин применяемых
для выполнения заданной работы.
1.1 Машины для уплотнения балластной призмы, выправки и отделки пути.
В процессе эксплуатации на путевую решетку воздействуют поездные нагрузки, которые передаются на балластный слой и вызывают его обратимые (упругие) и необратимые (остаточные) деформации. С течением времени деформации накапливаются, как правило, неравномерно по протяжению пути (рис 1). Положение рельсошпальной решетки (РШР) изменяется сначала в пределах допусков, а затем и за пределами допусков (натурное положение), т.е. наблюдаются расстройства пути, вызывающие эксплуатационные ограничения (скорости движения поездов и др.). Для обеспечения плавного и безопасного
Рисунок 1-Положение РШР в прямоугольной системе координат ОXYZ.
движения поездов периодически требуется устанавливать путевую решетку в проектное положение (производить выправку) и одновременно ее фиксировать за счет уплотнения балластного слоя (производить подбивку). В путевом хозяйстве эти технологические операции выполняются машинами и механизмами для уплотнения балластной призмы, выправки и отделки пути.
1.1.1 Классификация
выправочно-подбивочных 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-
Рисунок 2-Классификация машин для уплотнения балластной призмы, выправки и отделки пути.
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-
Рисунок 3-Рабочие органы для уплотнения и стабилизации балластного слоя.
Уплотнение балласта в откосно-плечевой или междупутпой зонах производится виброплитами, прижимаемыми с нагрузкой Р. Виброплита в этом случае устанавливается на откос (рис.3, е) или на плечо (рис.З, г). Уплотнение балласта в шпальных ящиках при виброобжимном воздействии реализуется через штампы (рис.3, 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.3, ё).
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.4). Для устранения
местных неровностей РШР используются
гидравлические путевые домкраты и рихтовочные
приборы (рис.4, а) или моторные гидравлические
рихтовщики (рис.4, б). Подъем путевой решетки
путеподъемниками цикличного действия
производится с опорой на балласт, а сдвиг
ее — с использованием анкерных устройств
(рис. 4, в) или перемещением в горизонтальной
плоскости (рис.4, г). Машины цикличного
действия — магистральные типа ВПР (рис.4,
д) и универсальные типа ВПРС (рис.4, е) оборудуются
ПРУ с роликовыми захватными устройствами,
а машины ВПРС — дополнительно крюковыми
захватами (рис,4, ж). Подъемно-рихтовочные
устройства машин непрерывного действия
оснащаются клещевыми захватами {рис.
4, з) для машин типа ВПРМ либо электромагнитно-роликовыми
захватными устройствами (рис.4, и) для
машин типа ВПО. Универсальные выправочно-подбивочно-
Рисунок 4-Рабочие органы для выправки РШР.
Дополнительными рабочими органами для уплотнения балласта и выправочными системами оснащаются и другие путевые машины (электробалластеры, щебнеочиститсльные машины, комплекты сменного оборудования на базе тракторов и др.).
1.1.2 Теоретические основы уплотнения балласта.
Элементы
верхнего строения железнодорожного
пути (рельсы, рельсовые скрепления,
шпалы и балластный слой), имеют
назначение упруго
Рисунок 5-Распределение давления от колеса на балластный слой.
В результате такого силового воздействия в балластном слое происходят износ, разрушение и изменения взаимных положений слагающих его частиц, реализуются его упругие и остаточные деформации и, как следствие, изменяется положение рельсов (см. рис.1) в продольном профиле (просадки), плане (сдвижки) и по уровню (перекосы). Упругие деформации проявляют себя только под нагрузкой. Остаточные деформации в период эксплуатации накапливаются неравномерно по длине пути, поэтому периодически требуется исправлять его положение, выполняя работы по выправке пути в продольном профиле, в плане и по уровню (см. рис.4) с одновременным уплотнением балласта в подшпальной зоне, откосно-плечевых зонах и в шпальных ящиках (см. рис.3).
Стабилизация — приведение балластного слоя в постоянное устойчивое к статическому и динамическому силовому воздействию состояние. Наиболее распространенный способ стабилизации - уплотнение (рис.7).
Рисунок 7-Способы уплотнения и стабилизации балластной призмы.
Уплотнение - процесс повышения плотности балластного материала (щебень, гравий, лесок) за счет увеличения концентрации частиц в единице объема, со- ответствующей более упорядоченному по расположению и форме их пространственному построению (текстуре) при силовом воздействии.Практически, под поездами наблюдаются только упругие деформации балластного слоя.
Положение
рельсовых нитей
Выправка пути — это технологический процесс перемещения РШР из натурного положения, характеризуемого отклонениями от норм содержания рельсовой колеи, в другое, соответствующее проектному. Выправка пути в плане — в плоскости OXY называется рихтовкой, в продольной вертикальной плоскости OXZ — нивелировкой, в поперечной вертикальной плоскости ОYZ — установкой рельсовых нитей по уровню.
Путь в продольном
профиле характеризуется
Основными геометрическими характеристиками вертикального сопряжения кривой является радиус RВ кривой. В зависимости от категории линии радиусы RB нормированы в пределах 3000— 15000 м.
Положение пути в плане, с точки зрения геометрии, имеет три характерных элемента: прямая, круговая и переходная кривые. Пусть криволинейный участок пути (рис.8, а) сопряжен с двумя прямыми подходами. В переходной кривой требуется плавное нарастание центробежной силы от нуля в прямой до конечного значения. В зависимости от режимов движения поездов и других условий радиусы круговых кривых нормированы в пределах R = 150-4000 м.
1.1.3 Классификация систем выправки.
К настоящему времени известно несколько десятков систем выправки, отличающихся друг от друга по степени автоматизации операций управления и контроля. Система выправки это совокупность механизмов выправки (ПРУ, механизмов измерительных баз), средств контроля и управления, методов и алгоритмов подготовки программ выправки и субъект управления — оператор машины. Классификация машин и систем выправки по способу действия и конструктивным отличиям, заложенных в схему, приведена на рис. 8.
Рисунок 8-Классификация выправочно-
Каждая выправочная система для оценки положения пути до выправки, в процессе выправки и после выправки имеет базу отсчета измерений. Базы реализуются в различных устройствах и физических явлений (см. ниже). Используются (рис. 9) неподвижная (а), подвижная (6) и совмещенная (в) базы измерения. В случае (а) ПРУ в процессе выправки пути устанавливается на базовую ось визирования 3. Положение ПРУ контролируется по показаниям датчика 4.
Рисунок 9-Базы отсчета выправочных систем.
Хорда 9 (см. рис.9,б) движется с машиной 6, передней точкой 8 повторяя имеющиеся неровности пути. Можно сказать, что система имеет искривленную в соответствии с неровностями пути до выправки «линию визирования», отслеживаемую передней точкой 8. Положение ПРУ 5 устанавливается по показаниям датчика 10 стрел изгиба пути системой управления по заложенному
алгоритму выправки. Неровности положения пути до выправки проявляют себя в виде остаточных неровностей после выправки. Такие системы проявляют свойства фильтра неровностей.
Хорда также (см. рис. 9, в) движется вместе с машиной, а положение ПРУ5 устанавливается относительно хорды системой управления через датчик 10 стрел изгиба пути. В отличие от случая б передняя концевая точка 12 отслеживает положение правильной по форме, не искаженной исходными неровностями линии визирования 3 путем смещения её в поперечном относительно пути направлении, как условно показано стрелкой. Точка 12 направляется сама и направляет выправочную систему в целом по проектной оси пути.
Одностороннее смещение срединной линии пути рассматриваемыми системами реализуются двумя способами:
односторонним смещением на необходимую величину перпендикулярно оси пути в сторону сдвига базовой линии визирования 3 (см. рис.9, а, в) или «линии визирования» за счет смещения передней точки S (см. рис. 9, б);
односторонним смещением пулевой точки ПРУ5 во всех рассматриваемых случаях.
Системы, у которых передняя точка подвижной измерительной базы перемещается по невыправленному пути и является направляющей для системы в целом (см. рис. 9, б), являются системами сглаживающего типа (первой, второй и третьей группы).
Системы, реализующие методы выправки с использованием неподвижных относительно пути баз (см. рис. 9. а, в) — линий визирования, называются системами, работающими по методу фиксированных точек.
Универсальные выправочные системы содержат в себе элементы систем сглаживающего типа и систем, работающих по методу фиксированных точек.
По методу фиксированных точек (называется также методом расчетных сдвигов), работающие выправочные системы, осуществляют постановку рельсовых нитей в сечениях деления вдоль пути в проектные положения относительно фиксированной базовой линии отсчета. Технология работы таких систем предусматривает дна этапа. На первом этапе устанавливается относительно проектного положения пути базовая линия отсчета, на втором — производится непосредственные перемещения рельсовых нитей с фиксацией в проектном положении.
Установка базовой линии отсчета может быть реализована: либо непосредственной установкой неподвижной базы отсчета (оптической, лазерно-лучевой и др.), либо предварительным нивелированием с сохранением путем соответствующей обработки данных измерений базовой линии отсчета. При предварительном нивелировании (прибором ПРПМ) плана пути па каждой пятой шпале записываются мелом расчетные величины перемещения (сдвиги) рельсовых нитей, которые должны быть реализованы машиной.
На рис. 10 показана работа трехточечной измерительной выправочной системы по методу постановки пути в фиксированные точки. Величина сдвига Нн пути, записанная па шпалах (или другом носителе), для данной фиксированной точки вводится в машину путем смещения передней точки 1 измерительной базы системы (или в «нуль управления» системы). Путь в точке 2 сдвигается ПРУ на предварительно заданное проектное значение стрелы изгиба h2П а затем на корректировочное значение ΔH2 = Нн/mс (где mс — геометрический коэффициент сглаживания). Полное командное смещение пути h2К = h2П + ΔH2. Машина, реализуя командный сдвиг h2К, ставит рельсовые нити относительно воображаемой, найденной путем обработки данных измерений базовой линии отсчета, в проектное положение.
Рисунок 10-Выправка пути в плане по фиксированным точкам.
1.2 Машины для выправки пути и стрелочных переводов.
1.2.1 Выправочно-подбивочно-
Машина ВПРС-02 (рис. 11) выправляет путь в продольном профиле, по уровню и в плане, уплотняет балласт под шпалами и в зонах у торцов шпал, универсальная цикличного действия, одновременно или независимо выправляет продольный профиль, рихтует и подбивает путь на перегонах и станционных путях, на стрелочных переводах и пересечениях пути. По многим узлам и системам управления машина унифицирована с машиной ВПР-02.
Рисунок 11- Выправочно-подбивочно-
1-полуприцепная платформа;2-
Унификация касается, прежде всего, экипажной части. Рама 4 имеет аналогичную конструкцию, но по сравнению с ВПР-02 более широкая, обеспечивающая необходимые поперечные смешения 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.
Рисунок 12-Структурная схема
1-дизель ЯМЗ-238Б;2-
Аналогична нивелировочная
КИС, однако на машинах
Рисунок 13-Контрольно-измерительная система выправки пути машины ВПРС-02
1-передняя тележка
Для уплотнения балласта пол шпалами применены два одношпальных подбивочных блока 17, установленных на подвижных рамах для маневрирования 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 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 основными рабочими процессами сосредоточено в рабочей кабине 14, имеющей правое и левое рабочие места операторов, а также в кабине оператора 7(управление выправкой).
Подбивочный блок (рис. 14) предназначен для уплотнения балласта под шпалами способом горизонтального виброобжатия после заглубления подбоек лопатками под подошвы шпал при асинхронном принципе подбивки. Блок устанавливается на подвижной раме 2 в вертикальных направляющих 16, по которым он при работе перемещается с помощью гидроцилиндра 5, обеспечивая необходимое заглубление лопаток подбоек 15 в балластный слой ниже подошвы шпалы.
Рисунок 14-Подбивочный блок машины
ВПРС-02
1 - рама машины; 2 - подвижная рама; 3 - ограничитель раскрытия подбоек (фиксатор) с пневмоцилиндром; 4 - гидроцилиндры привода рычагов подбоек; 5 - гидроцилиндр вертикального перемещения блока; 6 - фиксатор блока в транспортном положении; 7, 8 - катковый узел и поперечная направляющая подвижной рамы; 9 - корпус блока (станина); 10 - масляные бачки системы смазки; 11 - гидроцилиндры поперечного поворота ("откидывания") подбоек; 12 - гидромотор привода эксцентрикового вала; 13 - верхняя часть рычагов подбоек; 14 - нижняя поворотная часть рычагов подбоек; 15 - подбойки; 16 - вертикальные цилиндрические направляющие; 17 - механизм поперечного смещения подвижной рамы и блока с приводом от гидроцилиндра; 18 - эксцентриковый вал с двумя маховиками
Вместе с подвижной рамой 2 для установки над рельсом блок может смещаться в поперечном оси рамы 1 машины направлении. Смещения каждого блока независимы и осуществляются механизмом 17. При смещениях каток 7 катится по направляющей 8. Механизм вибрации включает в себя эксцентриковый вал 18 с двумя маховиками, который приводится во вращение гидромотором 12. Эксцентриковый вал через шатунные подшипники связан с проушинами гидроцилиндров 4 привода рычагов подбоек. Штоки этих гидроцилиндров через шарнирные узлы связаны с верхними частями 13 рычагов. Гидроцилиндры передают вибрации па рычаги и подбойки одновременно производя их поворот для обжима балласта. На гидроцилиндрах установлены ограничители 3 раскрытия подбоек с приводом от пневмоцилиндра, используемые при незначительном расстоянии между осями смежных шпал.

- Выпрямители
- Выпрямители. Исследование фазочувствительного выпрямителя
- Выпуск алкогольной продукции
- Выпуск банками ценных бумаг
- Выпуск быстрозамороженных готовых блюд и полуфабрикатов на промышленной основе
- Выпуск готовой продукции
- Выпуск готовой продукции
- Выполнение учебного проекта открытки в программном средстве CorelDraw
- Выполненте теоретического чертежа детали
- Выполнить проектные расчеты 3-х установок пищевых производств
- Выполнить проект обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд
- Выполнить проект обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд
- Выполнить расчёт и разработать конструкцию механического захватного устройства промышленного робота
- Выпорная установка