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: Wосн – основное сопротивление движению машины, кН;
Wупл – сопротивление движению машины от виброплит, кН;
Wотк – сопротивление движению от уплотнителей откосов, кН;
Wвсп – 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 Руплотнения, 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: kt – коэффициент, учитывающий эффект вибрации, определяется:
Qотк – нормальная составляющая сила пригрузки от одного уплотнителя откосов на балласт, Н.
Работа без уплотнителей откосов.
Основное сопротивление определим по формуле:
, кН (17)
где: Gм – вес машины, Gм =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;
hщ – глубина резания щебня щитом, принимаем hщ =2,2 м;
Sстр – 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: hкор – глубина резания щебня корнем крыла, принимаем hкор =0.25 м;
hкр.ср – средняя глубина резания, принимаем hкр.ср =0,2 м;
hп.кр – глубина резания подкрылком, принимаем hп.кр =0,1 м;
lкор – длина корня крыла, принимаем lкор =0,95 м;
lкр – длина крыла, принимаем lкр =2,3 м;
lп.кр – длина подкрылка, принимаем lп.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: zб – коэффициент внутреннего трения балласт о балласт, принимаем zб =0,6¸0,8;
g - плотность балласта, принимаем g =2000 кг/м3;
g – ускорение свободного падения, g =9,81 м/с;
Vщ – объем щита перемещаемого перед щитом балласта, м3;
, м3
где: Нщ – высота щита, Нщ =1 м.
м
- объем перемещаемого балласта перед каждым крылом, м3;
, (24)
где: Нкор – высота корня крыла, Н=1м;
Нкр.ср – средняя высота крыла, принимаем Нкр.ср =0,85 м;
Нп.кр – высота подкрылка, принимаем Нп.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: Wпр – сила трения балласта о крыло, направленная вдоль крыла,
кН (26)
где: zбк – коэффициент трения балласта о сталь крыльев, zбк =0,4
Н
Тогда
Определим силу трения нижних кромок крыльев о балласт.
, кН (27)
где: Рпр – сила пружины, действующая от наклонной тяги на крыло, принимаем Рпр =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: rщ – удельное погонное сопротивление тросовых элементов щетки на 1 м при их стреле прогиба 10 см, Н/м2.
lщ – 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
Рэм – усилие, развиваемое электромагнитом, Рэм =200 кН;
Vст – коэффициент трения в ступице ролика, Vст =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
Jx – момент инерции двух рельсов относительно горизонтальной оси, для рельсов типа Р-50, Jx =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