Выправочно-подбивочно-отделочная машина для ремонта и содержания путей ВПО-3-3000С

ПЗ.docx

Для повышения качества уплотнения в первую очередь для обеспечения равноупругости балластной призмы машины класса ВПО необходимо оснастить системами позволяющими контролировать получаемые рабочие свойства балластной призмы и управлять процессом с целью получения желаемого результата. Иными словами необходимо управлять получаемой степенью уплотнения создавая «автомат плотности». Современные компьютеризированные системы управления принципиально позволяют решить эту сложную технологическую задачу.
Перспективная машина класса ВПО должна быть самоходной. Это позволит отказаться от аренды тепловоза не приспособленного специально для тяги на «ползучей» скорости а также придать большую маневренность машине.
Выправочно-подбивочная машина при всех вариантах технологии работ используется в комплексе с другими машинами. Технологическая структура комплекса должна предусматривать рациональную последовательность выполнения операций (включая определенное их дублирование для повышения надежности) позволяющую с минимальными затратами достичь работоспособности пути.
КРАТКИЙ АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МАШИНЫ. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Технология работ с использованием одной машины ВПО-3-3000С вместо трех (ВПО-3000 или ВПО-3-3000 ВПР- 02 и ДСП).
Первый проход осуществляется с погружением виброплит на глубину 40–45 см ниже подошвы шпал. Происходит уплотнение нижнего слоя балластной призмы. Затем виброплиты переналаживаются на глубину 15–20 см ниже подошвы шпал и машина ВПО-3- 3000С повторно проходит участок пути уплотняя верхний слой балластной призмы прилегающий к подошвам шпал и испытывающий наибольшие напряжения от поездной нагрузки. Далее виброплиты переводятся в транспортное положение а в работу включается стабилизирующий блок. Третий проход участка осуществляется задним ходом. Путь стабилизируется и открывается для эксплуатации.
Опыт использования машины ВПО-3-3000С показывает что ее эксплуатационные затраты в 13–14 раза ниже чем при работе тремя машинами по общепринятой технологии . Конструкторами ПТКБ ЦП ЦКБ «Путьмаш» в совместной работе с сотрудниками кафедры «Подъемно-транспортные путевые и строительные машины» ПГУПС ведутся работы по модернизации машины ВПО-3000 с целью использования для уплотнения балластного слоя после глубокой очистки. Разработана модернизированная конструкция основных виброплит с измененной геометрией уплотнительных клиньев . Модернизации подверглось также другое оборудование машины. Свердловским ПРМЗ (г. Екатеринбург) к настоящему времени выпущено пять машин получивших после модернизации обозначение ВПО-3000М.
Машина ВПО-3000М оснащенная модернизированными виброплитами обеспечивает требуемую степень уплотнения балластной призмы за один проход. Это дает основание считать перспективной технологию выправки и подбивки со стороны торцов шпал при непрерывном движении машины и рассматривать направления ее совершенствования.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МАШИНЫ И РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Рисунок 1 - Выправочно-подбивочно-отделочная машина ВПО-3000-3С:
– капот; 2 - передняя кабина; 3 – ферма; 4 – механизмы изменения положения виброплиты; 5 – ПРУ; 6 - задняя кабина; 7 - капот в задней части машины; 8 – автосцепка; 10 - правые и левые активные роторные щетки; 11 - правый и левый уплотнители откосно-плечевых и междупутных зон; 12 – задняя ходовая тележка; 13 - правый и левый планировщики; 15 - подборщик балласта; 17 - основные виброплиты; 19 - правый и левый дозаторы; 20 - передняя ходовая тележка типа 18-100.
Общее устройство. В состав экипажной части машины (рисунок 1) входит ферма 3 состоящая из двух балок с поперечными связями которая опирается на заднюю 12 и переднюю 20 ходовые тележки типа 18-100. Машина как единица специального подвижного состава (СПС) оборудована стандартными устройствами и системами позволяющими включать ее в состав поезда: автосцепками 8 тормозной системой сигнальными устройствами. В последовательности выполнения технологических операций на ферме с двух сторон или симметрично смонтированы рабочие органы: правый и левый дозаторы 19 позволяющие при необходимости осуществлять дозировку балласта и планировку поверхности балластной призмы; рабочий орган динамической стабилизации пути в виде одного виброблока машины ДСП-С; ПРУ 5 с электромагнитно-роликовыми захватами; основные виброплиты 17 с механизмами 4 для их установки в рабочее и транспортное положения; подборшик балласта 15 с роторной тросовой щеткой и выбросным ленточным транспортером; правый и левый планировщики 13 служащие для засыпания траншей у торцов шпал образуемых виброплитами с одновременным формированием плеча и откоса балластной призмы; правый и левый уплотнители 11 откосно-плечевых и междупутных зон; правые и левые активные роторные щетки 10 для очистки скреплений и боковых поверхностей рельсов. Энергоснабжение основных механизмов осуществляется от основного дизель-электрического агрегата переменного тока расположенного под капотом 1. Здесь же располагается аварийный дизель-электричский агрегат используемый для приведения рабочих органов в транспортное положение при отказе основного агрегата а также для вспомогательных нужд. В большинстве рабочих органов используется объемный гидропривод насосная станция которого смонтирована под капотом 7 в задней части машины.
Машина оснащается трехкоординатной трехточечной КИС системы ВНИИЖТа с использованием микропроцессорного управления.
Управление машиной осуществляется из передней кабины 2 (управление дизель-электрическими агрегатами дозатором и рабочим органом динамической стабилизации пути) и из задней кабины 6 (управление выправкой подбивкой уплотнением откосно-плечевых и междупутных зон балластной призмы отделкой пути). Кабины установлены на резино-металлических амортизаторах служащих виброизоляторами.
Основные виброплиты. Уплотнительные рабочие органы – основные вибрационные подбивочные плиты (виброплиты) предназначены для уплотнения балласта в подшпальной зоне при непрерывном его вибрационном обжиме в горизонтальной плоскости со стороны торцов шпал.
Рисунок 2 – Виброплита ВПО-3000-3С:
– рассекатель; 2 - отбойный лист; 312 – проушины; 5 10 - комплекты листовых рессор; 6 – электродвигатель; 7 - карданный вал; 8 – балка; 13 - дополнительный уплотнительный клин; 14 - шестидебалансный вибровозбудитель; 15 - основной уплотнительный клин; 16 - носовая часть корпуса; 17 – дебалансы; 18 - синхронизирующие зубчатые колеса.
Виброплита (рисунок 2 а) состоит из корпуса сварной конструкции с твердосплавной износостойкой наплавкой. Корпус имеет заостренную в плане носовую часть 16 основной 15 и дополнительный 13 уплотнительные клинья через которые осуществляется виброобжимное воздействие на подшпальную зону балластной призмы. Внутри корпуса установлен шестидебалансный вибровозбудитель 14 с направленной поперек пути вынуждающей силой который генерирует поперечные вибрации. Виброплита подвешена на сварной продольной балке 8 через комплекты листовых рессор 5 10 выполняющих функции упругих связей в колебательной системе. На балке установлен электродвигатель 6 связанный с входным валом вибровозбудителя через карданный вал 7. Продольная балка устанавливается проушинами 3 12 через шарнирные узлы на подъемно-поворотных кронштейнах механизма подвески виброплит. Рассекатель 1 расположенный в передней части балки позволяет уменьшить тяговую нагрузку на рессорные комплекты. Отбойный лист 2 служит для уменьшения потерь балластного материала направляемого в зону уплотнения.
Вибровозбудители виброплит находящейся в эксплуатации ранее выпускавшейся машины ВПО-3000 (рисунок 2 б) и машины ВПО-3-3000С (рисунок 2 в) содержат дебалансы 17 установленные на вертикальных осях в подшипниковых опорах и синхронизирующие зубчатые колеса 18 находящиеся в зацеплении друг с другом. В варианте (в) косозубые колеса 18 находятся сверху позволяя понизить уровень расположения по высоте вектора вынуждающей силы приблизив его к уровню вектора реакции балласта. По условиям оптимального сочетания параметров вибрирования требуется повышенная угловая частота вибрирования по сравнению со стандартной для электропривода промышленного исполнения частотой (25 Гц) поэтому в виброплите применена дополнительная ускоряющая передача 19. Это позволяет достигать частоты вибраций 335 Гц.
Предприятием-изготовителем рекомендуется использовать машину для уплотнения балластного слоя после глубокой очистки за три прохода. Первый проход осуществляется при заглублении клиньев виброплит ниже подошв шпал на 40 – 45 см. При этом достигается общее предварительное уплотнение объема балласта. Во втором проходе заглубление составляет 15 – 20 см. Уплотняется зона балластной призмы непосредственно прилегающая к подошвам шпал в которой возникают наибольшие напряжения от поездной нагрузки. В третьем проходе производится динамическая стабилизация объема балласта соответствующим рабочим органом.
Рисунок 3 – Механизм управления виброплитой:
– вертикальная колонна; 2 – задний поворотный кронштейн; 3 – проушина; 4 – промежуточный кронштейн; 5 – виброплита; 6 – продольная балка; 7 – вертикальная ось.
Виброплита 5 (рисунок 3) подвешивается на продольной балке 6 которая является элементом механизма ее перемещения в рабочее и транспортное положения. Механизм обеспечивает перемещение виброплиты в вертикальном и поперечном направлениях. Балка через шарнирные узлы соединяется с передним и задним поворотными кронштейнами 2 которые устанавливаются на вертикальных колоннах 1 и могут относительно их поворачиваться в плане и перемещаться вертикально. На этих колоннах установлены также промежуточные кронштейны 4 соединенные шарнирно со штоками гидроцилиндров Ц1 и Ц2 вертикального перемещения виброплиты. Ферма машины поворотные кронштейны 2 и продольная балка 6 образуют в плане шарнирный параллелограмм который позволяет относить виброплиту 5 в сторону соблюдая ее параллельность продольной оси машины. Для такого перемещения служит гидроцилиндр Ц3 закрепленный штоком на вертикальной оси 7 и корпусом через проушину 3 на передней вертикальной колонне 1.
При опускании или подъеме виброплиты необходимо синхронизировать перемещения переднего и заднего концов балки. Такая синхронизация обеспечивается делителем потока ДП1 выполненным в виде шестеренчатого дозатора применяемого на укладочном кране. Распределители Р1 и Р2 включаются одновременно и согласовано по позициям. Для уменьшения вероятности повреждения элементов механизма и РШР при неосторожном подъеме виброплиты усилие подъема ограничивается настройкой предохранительных клапанов КП1 КП2 на сниженное давление 60 МПа.
Гидроцилиндр Ц3 поперечного перемещения виброплиты управляется через распределитель Р3. На всех гидроцилиндрах установлены гидрозамки позволяющие фиксировать штоки в требуемом положении и предотвращающие падение подвески и виброплиты в случае обрыва шлангов гидросистемы. В транспортном положении виброплиты фиксируются винтовыми стяжками.
Рисунок 4 – Откосные виброплиты:
– рама; 2 - винтовые стяжки; 3 – проушина; 4 816 – гидроцилиндры; 5 - поперечная балка; 6 - продольная балка; 7 - вертикальная ось; 9 10 – рама; 11 - закрытые пружинные амортизаторы; 12 - строительный инерционный вибратор; 13 - горизонтальная ось; 14 – корпус.
Откосные виброплиты. Уплотнитель откосов и междупутья балластной призмы (откосные виброплиты) (рисунок 4) содержит уплотнительную виброплиту имеющую корпус 14 с рабочей уплотнительной поверхностью. На корпусе неподвижно установлены два строительных инерционных вибратора 12. При работе вибраторов проявляет себя самосинхронизация поэтому суммарная вынуждающая сила направлена перпендикулярно уплотнительной поверхности независимо от положения виброплиты. Виброплита через закрытые пружинные амортизаторы 11 и горизонтальные оси 13 соединена с шарнирно-рычажным механизмом имеющим привод от гидроцилиндров 4 8. Механизм включает также две рамы 9 10 которые соединены между собой через шарнирные узлы и установлены на поперечной балке 5. Механизм является манипулятором позволяющим устанавливать виброплиту в любое положение на откосно-плечевой и междупутной зонах балластной призмы (см. рисунок 4 б). Гидроцилиндром 16 достигается регулирование угла атаки виброплиты при ее непрерывном движении вместе с машиной по поверхности балластной призмы. В транспортном положении уплотнитель закрепляется винтовыми стяжками 2. Уплотнение откосно-плечевых и междупутных зон балластной призмы способствует повышению сопротивляемости пути поперечным нагрузкам возникающим при движении поездов или при температурных деформациях уложенных в путь длинномерных рельсовых плетей. Такая технологическая операция таким образом способствует повышению безопасности движения поездов.
Известна трамбовочная виброплита содержащая рабочую плиту на которой размещен вибратор с возбудителем колебаний и несущую раму на которой размещен приводной двигатель причем вибратор и двигатель связаны между собой ременной передачей через шкивы закрепленные на валу вибратора и на валу приводного двигателя ЕР 1099797 А2 кл. Е 01 С 1938 2001 г..
При работе этой виброплиты вызываемые вибратором изменения положения рабочей плиты относительно несущей рамы а следовательно пульсирующие изменения расстояния между осями вращения роторов двигателя и вибратора и силы натяжения приводного ремня приводят к преждевременному износу и разрушению ремня и к дополнительной нагрузке на опорные подшипники валов вибратора и приводного двигателя и как следствие выходу из строя виброплиты.
Известна трамбовочная виброплита содержащая рабочую плиту на которой размещен вибратор с возбудителем колебаний в виде вала центр массы которого смещен относительно оси вращения в радиальном направлении и несущую раму на которой размещен приводной двигатель вибратора причем вибратор и двигатель связаны между собой ременной передачей через шкивы закрепленные на валу вибратора и на валу приводного двигателя на котором также установлена центробежная муфта сцепления ЕР 0855470 А1 кл. Е 01 С 1938 1998 г..
Это изобретение является наиболее близким к заявленному и содержит конструктивное решение направленное на уменьшение диапазона изменений натяжения ремня при работе виброплиты для чего предусмотрено увеличение массы внешнего обода центробежной муфты сцепления работающей при этом и как колесо маховика за счет инерции демпфирующего колебания вызывающие пульсирующие изменения натяжения ремня.
Однако такое конструктивное решение незначительно влияет на диапазон изменений натяжения ремня и возникающие при этом нагрузки на него а следовательно остается проблема преждевременного износа или обрыва приводного ремня и выхода из строя виброплиты.
Изобретение решает задачу улучшения эксплуатационных качеств виброплиты.Техническим результатом является обеспечение постоянного натяжения приводного ремня при изменении взаимного положения вибратора и двигателя при работе виброплиты.

Содержание.docx

Краткий аналитический обзор машины. Принцип действия 4
Описание конструкции машины и рабочего оборудования 6
1 Расчет сопротивлений преодолеваемых машиной при работе и в
транспортном положении14
2 Кинематический расчет основных узлов рабочих органов22
2.1. Расчет геометрических параметров 22
2.2 Разработка дебалансного возбудителя колебаний24
2.3 Усилия подъема и сдвига рельсошпальной решетки 29
3 Расчет потребной мощности для работы виброплит30
4 Расчет устойчивости машины33
Список использованных источников38

Tit_2.docx

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет транспорта»
Кафедра «Детали машин путевые и строительные машины»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
«Путевые машины и механизмы»
Принял к.т.н. доцент

Виброплита готово.cdw

КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.01
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.02
Вал дебаланса приводной
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.03
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.04
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.05
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.06
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.07
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.08
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.09
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.10
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.11
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.12
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.13
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.14
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.15
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.16
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.17
Крышка подшипника нижняя
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.18
Болт М8 6х30 ГОСТ 7798-70
Винт М8 6х25 ГОСТ 1491-80
Винт М6 6х30 ГОСТ 1491-80
Подшипник 3508 ГОСТ 5721-80
Шпонка 14х9х160 ГОСТ 24068-80
Шплинт 5х40 ГОСТ 397-79
* - Размер для справок

блок подбивочный.cdw

Технические характеристики:
Амплитуда колебаний S
Мощность двигателя виброплиты
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.01.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.02.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.03.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.04.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.05.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.06.00
Направляющая передняя
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.07.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.08.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.10.00

4. Расчетная часть.docx

1РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРЕОДОЛЕВАЕМЫХ МАШИНОЙ ПРИ РАБОТЕ И В ТРАНСПОРТНОМ ПОЛОЖЕНИИ
Обще сопротивление движению машины ВПО непрерывного действия возникающее при взаимодействии ее рабочих органов с балластом и путевой решеткой определяется по формуле:
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:
где: – коэффициент запаса тягового усилия на неучтенные сопротивления принимаем =12.
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 (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 - Схема сопротивлений виброплиты.
Силы сопротивления движению виброплиты складываются из следующих составляющих:
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.
Сопротивление трению защемленной или новой части виброплиты о балласт:
где: ρ – удельное давление на рабочую площадь при виброобжатии принимаем ρ =70 120 Нсм2 .
Сопротивление трению рабочей площади виброплиты о балласт:
где: – коэффициент трения виброплиты о балласт принимаем =045.
где: – коэффициент бокового распора щебня =016;
F – площадь защемленной клиновой части виброплиты F=8000 10000 см2;
γ – угол между направлением колебания виброплиты и абсолютной скоростью град.
– коэффициент учитывающий трение плиты о балласт =15.
Угол между направлением колебания виброплиты и абсолютной скоростью:
Сопротивление перемещению уплотнителей откосов :
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:
где: Gм – вес машины Gм =912 кН;
– основное удельное сопротивление зависящее от типа подшипников колесных пар нагрузки на ось скорости движения наличия привода перемещения НкН для самоходных машин с приводными тележками тепловозов:
где V – скорость движения кмч для машин со скоростями 0 10 кмч в расчетах принимаем V=3 кмч.
Сопротивление при движении в кривой:
где: – удельное сопротивление при движении машины в кривой НкН. Радиус кривой примем усредненного значения.
Сопротивление от уклона пути.
Величину уклона пути примем среднюю. .
Тогда основное сопротивление будет равно:
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 (рисунок 4.2)
Рисунок 4.2 – Схема симметричной нагрузки на два крыла и щит дозатора.
Сопротивление движению дозатора определяется по формуле:
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.
где: k – удельное сопротивление резанию k=(60 90)·103 Нм2;
hщ – глубина резания щебня щитом принимаем hщ =22 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:
где: hкор – глубина резания щебня корнем крыла принимаем hкор =0.25 м;
hкр.ср – средняя глубина резания принимаем hкр.ср =02 м;
hп.кр – глубина резания подкрылком принимаем hп.кр =01 м;
– угол поворота крыла принимаем 1 =370;
α1 – угол наклона крыла к горизонту принимаем α1 =200.
Тогда сопротивление резанию балласта равно:
Определим сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями W2.
где: б – коэффициент внутреннего трения балласт о балласт принимаем б =06 08;
γ – плотность балласта принимаем γ =2000 кгм3;
g – ускорение свободного падения g =981 мс;
Vщ – объем щита перемещаемого перед щитом балласта м3;
– объем перемещаемого балласта перед каждым крылом м3;
Объем щита перемещаемого перед щитом балласта:
где: Нщ – высота щита Нщ =1 м.
Объем перемещаемого балласта перед каждым крылом:
где: Нкор – высота корня крыла Н=1м;
Нкр.ср – средняя высота крыла принимаем Нкр.ср =085 м;
Нп.кр – высота подкрылка принимаем Нп.кр =085 м.
Получим сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями W2 .
Определим составляющую силы трения от двух крыльев направленной вдоль машины по оси X:
где: Wпр – сила трения балласта о крыло направленная вдоль крыла
где: бк – коэффициент трения балласта о сталь крыльев бк =04.
Определим силу трения нижних кромок крыльев о балласт:
где: Рпр – сила пружины действующая от наклонной тяги на крыло принимаем Рпр =32 кН;
φ1 – угол отклонения наклонной тяги от вертикали принимаем φ1 = 500.
Из проведенных выше расчетов просуммировав получим:
Сопротивление движению шпально-рельсовой щетки:
где: ρщ – удельное погонное сопротивление тросовых элементов щетки на 1 м при их стреле прогиба 10 см Нм2.
Эти сопротивления учтем коэффициентом тягового усилия.
Сопротивление от перемещения электромагнитов:
где: Q – нагрузка приходящаяся на ролик магнитов кН;
Р – усилие для подъема РШР кН;
Рэм – усилие развиваемое электромагнитом Рэм =200 кН;
ст – коэффициент трения в ступице ролика ст =002;
к – коэффициент трения качения ролика по рельсу к=006;
– коэффициент учитывающий трение реборды о головку рельса =15.
где: Е – модуль упругости рельсовой стали для Р-50 Е=206·106 Нмм2;
Jx – момент инерции двух рельсов относительно горизонтальной оси для рельсов типа Р-50 Jx =6070.
h – высота подъема h=80 мм;
ρ – погонное сопротивление подъему путевой решетки принимаем ρ=1235 Нсм.
Теперь найдем сопротивление перемещению с учетом коэффициентом тягового усилия.
По формуле 4.1 определим общее сопротивление движению машины:
Затем по формуле 4.2 определим сопротивление преодолеваемое силой тяги машины:
Выберем дизель-генераторную установку:
2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
2.1. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРОПЛИТЫ
К геометрическим параметрам виброплиты можно отнести: длину уплотнительного клина - bр высоту - α и угол атаки - к оси пути уплотнительных клиньев. Эти параметры непосредственно влияют на степень уплотнения балласта так как определяют объем подаваемого в подшпальную зону щебеночного балласта.
Рисунок 4.3 - Схема для расчета виброплиты.
Длину уплотнительного клина определяем по формуле:
где: Vн – скорость движения машины при уплотнении мс Vн =3 кмч=084 мс;
– угол атаки принимаем =8 160;
– минимальное время вибрирования щебня принимаем =5 7 сек.
Определим высоту уплотнительных крыльев:
где: Ер – коэффициент учитывающий заданную степень плотности призмы принимаем Ер =223 233;
h – толщина балласта под шпалой принимаем h=25 45см;
Δh – высота подъемки пути при уплотнении принимаем Δh =5 см;
Сшп – расстояние между осями шпал Сшп = 55 см;
mшп – ширина шпалы mшп =24 см;
– коэффициент учитывающий приток балласта под шпальную зону принимаем =085 105;
gз – величина захода плиты за конец шпалы gз =10 16см.
Высоту уплотнительных крыльев принимаем 20 см.
2.2 РАЗРАБОТКА ДЕБАЛАНСНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ КОЛЕБАНИЙ
Для дебалансного возбудителя колебаний рассчитывается требуемая вынуждающая сила FВ и конструкция дебалансов обеспечивающих колебание виброплиты с заданной амплитудой.
Для определения суммарной вынуждающей силы рассматривается упрощенная расчетная схема (рисунок 4.4).
При вращении дебалансов с угловой частотой амплитуда суммарной вынуждающей силы составит:
где mп – приведенная масса колеблющихся элементов кг;
– частота свободных колебаний плиты с учетом жесткости балласта с-1;
– угловая частота вынужденных колебаний = 157 с-1;
h – коэффициент демпфирования с-1;
Приведенная масса колеблющихся элементов mп кг:
где αп – коэффициент приведения αп = 13;
m – масса корпуса плиты с вибровозбудителем m = 715 кг. Принята пропорционально так как плита длинной lc=4 м имеет массу m=1500 кг.
Рисунок 4.4 – Расчетная схема плиты с дебалансным возбудителем
Коэффициент демпфирования h с-1:
где bc - суммарный коэффициент вязкостных сопротивлений Нсм:
где bб – коэффициент сопротивлений балласта bб = 67103 Нсм;
bр - коэффициент сопротивления рессор bр = 3103 Нсм.
Частота свободных колебаний плиты с учетом жесткости балласта 0 с-1:
где сс – суммарный приведенный коэффициент жесткости балласта и рессорной подвески виброплиты Нм:
где сб – приведенный коэффициент жесткости балласта сб = 15106 Нм;
ср – приведенный коэффициент жесткости рессорной подвески виброплиты ср = 2106 Нм .
Принято две пары дебалансов. Тогда вынуждающая сила одного дебалансаF’В кН:
Принято: толщина корпуса виброплиты bк = 10 мм зазор между дебалансом и стенкой корпуса д = 225 мм расстояние от стенки до делительного диаметра шестерни с = 20 мм делительный диаметр шестерни Dш = 225 мм радиус дебаланса Rд = 110 мм.
Был проведен ориентировочный расчет дебалансного вала с использованием ЭВМ расчетная схема и эпюра изгибающих моментов представлена на рисунке 4.5. Из расчета по допускаемым напряжениям определен диаметр вала дебаланса dВ м:
где М – изгибающий момент Нм; [] – допускаемое напряжение
[] = 240 МПа для стали 45.
Рисунок 4.5 – Схема к расчету изгибающего момента на валу дебаланса
Принят диаметр втулки dвт = 70 мм.
Рисунок 4.6 –Геометрические параметры дебаланса
Вынуждающая сила одного дебаланса F’В кН:
где m0 – неуравновешенная масса одного дебаланса кг;
r0 – расстояние от оси вращения до центра тяжести дебаланса м.
По принятым dв dвт Rд и =1200 была построена 3D модель дебаланса и определено положение центра тяжести в ПО Компас 3D. Результат представлен на рисунке 4.7.
Рисунок 4.7 –Модель дебаланса и массо-центровочные характеристики
Неуравновешенная масса одного дебаланса m0 кг:
Высота дебаланса была подобрана в ПО Компас 3D таким образом чтобы дебаланс имел необходимую массу.
Принято hд = 145 мм зазоры между элементами =15 мм подшипники высотой hп = 46 мм. После чего была выполнена эскизная компоновка представленная на рисунке 4.8.
Рисунок 4.8 – Эскизная компоновка
2.3 УСИЛИЯ ПОДЪЕМА И СДВИГА РЕЛЬСОШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ
Рисунок 4.9 - Схема приложения сил при подъемке и сдвиге пути
где Е – модуль упругости рельсовой стали Hсм2 принимаем Е=2.1·107 Нсм2;
Jx Jy – соответственно моменты инерции поперечного сечения рельса относительно горизонтальной и вертикальной осей .
h f – подъем и сдвиг путевой решетки в точках приложения сил Pn и Pc h=f=10см;
– равномерно распределенная нагрузка от веса рельсов шпал скреплений Hсм2 Р1=706 Hсм2;
– 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 Hсм3; =9.5 Hсм3;
nшт - число сдвигаемых шпал;
t – среднее расстояние между осями шпал t =550 мм;
Число сдвигаемых шпал:
– 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 Нсм; =95 Нсм;
3 РАСЧЕТ ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ РАБОТЫ ВИБРОПЛИТ
При уплотнении мощность виброплит расходуется на: поддержание колебательного процесса с заданной амплитудой преодоление внешних сопротивлений и внутренние потери.
где: Nупл – мощность расходуемая на: уплотнение балластной призмы преодоление сил инерции балластного материала и трения виброплит о балласт кВт;
Nо(н) – мощность расходуемая на преодоление боковых сопротивлений сил инерции сил трения виброплит о балласт со стороны обочины пути и междупутья кВт
Nх(р) – мощность расходуемая на преодоление внутренних потерь виброплиты при холостом и рабочем режимах ее колебаний кВт.
где: Свупл – приведенный коэффициент вязкого сопротивления среды колебаний Свупл = (45 75)·10-3 Нсм;
А – амплитуда колебаний принимаем А=5 7 мм;
– угловая скорость колебаний принимаем =180 200 с-1.
где: hв – величина погружения виброплит в балласт принимаем hв =50 55см;
γ – объемный вес балласта принимаем γ=1700 2000 кгм2;
(о)н – коэффициент учитывающий работу виброплиты со стороны обочины
(о)н =075 и междупутья (о)н =1.
Мощность при уплотнении виброплит будет ровна:
Определим мощность электродвигателя привода виброплиты с учетом КПД передачи (п =096) и коэффициента запаса на неученые в расчете сопротивления ( =115 ).
4 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ МАШИНЫ
Рисунок 4.10 - Расчетная схема для оценки запаса поперечной устойчивости путевой машины при работе
На рисунке 4.10 показаны следующие силы:
mк=8344т –вес корпуса;
mт=956 т – вес двух ходовых тележек;
Центробежные силы действующие на корпус машины и на две ходовые тележки:
Где mк mт – массы корпуса и двух ходовых тележек кг
Рв – суммарная сила давления ветра на боковую поверхность кН.
Подветренная площадь:
Р=500Па; Pв=66225кН.
Р1 Р2 –суммарные реакции рельсов действующие на ходовые колеса машины.
Составим уравнения моментов относительно точки В:
Критерием поперечной устойчивости путевой машины является величина:
Условие выполняется.
Расчет коэффициента запаса устойчивости колесных пар против схода с рельсовой колеи:
Рисунок 4.11 - Положение колесной пары для расчета коэффициента устойчивости против схода с рельсов
где q - неподрессоренный вес приведенный к одному колесу (q=94 кН);
KД - коэффициент вертикальной динамики(KД = 043).
Устойчивость оценивается коэффициентом:
При обслуживании машины ВПО-3-3000С необходимо соблюдение следующих правил: нельзя допускать течей топлива и масла из баков и в соединениях трубопроводов; во время стоянки и при запуске двигателя машина должна находиться в заторможенном состоянии; перед запуском двигателя все рабочие органы и измерительные тележки следует застопорить при этом людям нельзя находиться под машиной; не допускается производить осмотр крепление регулировку и ремонт двигателя компрессоров и других агрегатов с вращающимися или движущимися частями при их работе; запрещается хранение и перевозка на машинах легковоспламеняющихся веществ и применение их для протирки машин.
При эксплуатации машин запрещается пользоваться открытым огнем на машине и рядом с ней; сходить и садиться на ходу машины устранять неисправности пневматических и гидравлических устройств находящихся под давлением; подниматься на крышу машины на электрифицированном участке; ремонтировать и устранять неисправности рабочих органов находящихся в поднятом и незастопоренном состоянии.
Выполнение путевых работ впереди и сзади машины разрешается на расстоянии не ближе 50 м. Не допускается работа машин в темное время суток при отсутствии необходимого освещения во время сильного тумана или при грозе. Машинисту помощнику операторам и мастерам пути запрещено находиться в междупутье рядом с машиной.
Перед началом работ на вторых путях бригада обслуживающая машину ВПО-3-3000С должна узнать у руководителя работ наибольший вылет крыльев дозатора и планировщика. При зарядке и разрядке последних соседние пути следует ограждать сигналами остановки. Для проверки заземляющих устройств машины ВПО-3-3000С необходимо измерять в них сопротивления не реже четырех раз в год. Изоляцию электрооборудования рекомендуется осматривать не реже одного раза в неделю и проверять мегаомметром не реже одного раза в месяц. Запрещается приступать к работе при наличии неисправностей в машине.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Проектирование шпалоподбивочных органов машин непрерывного действия. Метод.указ. по курсовому и дипломному проектированию. Сост. Г.П. Задорин. Новосибирск: Изд-во НИИЖТа. 1988. 41 с.
Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Минск 1983. 349 с.
Соломонов С.А. Путевые машины. М. 1985. 368 с.
Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. М. 1979. Т.1-3.
Выправочно-подбивочно-отделочная путевая машина ВП0-3000 Е.Р. Иванов. М. 1976. 265 с.
Путевые машины механичмы: учеб.-метод. пособие по курсовому проектированию В. Л. Моисеенко; М-во образование РБ БелГУТ – Гомель 2011.-36с.

Tit_1.docx

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет транспорта»
Кафедра «Детали машин путевые и строительные машины»
Проектирование выправочно-подбивочно-отделочной машины
Принял к.т.н. доцент

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ.docx

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ
Расчет геометрических параметров виброплиты.
К геометрическим параметрам виброплиты можно отнести: длину уплотнительного клина - bр высоту - α и угол атаки - к оси пути уплотнительных клиньев. Эти параметры непосредственно влияют на степень уплотнения балласта так как определяют объем подаваемого в подшпальную зону щебеночного балласта.
Рисунок 1 - Схема для расчета виброплиты.
Длину уплотнительного клина определяем по формуле:
где: Vн - скорость движения машины при уплотнении мс Vн =3 кмч=084 мс;
- угол атаки принимаем =8 160;
- минимальное время вибрирования щебня принимаем =5 7 сек.
Определим высоту уплотнительных крыльев.
где: Ер - коэффициент учитывающий заданную степень плотности призмы принимаем Ер =223 233;
h - толщина балласта под шпалой принимаем h=25 45см;
Δh - высота подъемки пути при уплотнении принимаем Δh =5 см;
Сшп - расстояние между осями шпал Сшп = 55 см;
mшп - ширина шпалы mшп =24 см;
- коэффициент учитывающий приток балласта под шпальную зону принимаем =085 105;
gз - величина захода плиты за конец шпалы gз =10 16см.
Высоту уплотнительных крыльев принимаем 20 см.
Усилия подъема и сдвига рельсошпальной решетки.
Рисунок 2 - Схема приложения сил при подъемке и сдвиге пути
где Е - модуль упругости рельсовой стали Hсм2 принимаем Е=2.1·107;
- соответственно моменты инерции поперечного сечения рельса относительно горизонтальной и вертикальной осей см4
hf - подъем и сдвиг путевой решетки в точках приложения сил Pn и Pc h=f=10см;
- равномерно распределенная нагрузка от веса рельсов шпал скреплений Hсм2 Р1=706 Hсм2;
- 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 Нсм; =95 Нсм;
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.
где: Nупл - мощность расходуемая на: уплотнение балластной призмы преодоление сил инерции балластного материала и трения виброплит о балласт кВт;
Nо(н) - мощность расходуемая на преодоление боковых сопротивлений сил инерции сил трения виброплит о балласт со стороны обочины пути и междупутья кВт
Nх(р) - мощность расходуемая на преодоление внутренних потерь виброплиты при холостом и рабочем режимах ее колебаний кВт.
где: Свупл - приведенный коэффициент вязкого сопротивления среды колебаний Свупл = (45÷75)·10-3 Нсм;
А - амплитуда колебаний принимаем А=5÷7 мм;
- угловая скорость колебаний принимаем =180÷200 с-1.
где: hв - величина погружения виброплит в балласт принимаем hв =50÷55см;
γ - объемный вес балласта принимаем γ=1700÷2000 кгм2;
(о)н - коэффициент учитывающий работу виброплиты со стороны обочины
(о)н =075 и междупутья (о)н =1.
Мощность при уплотнении виброплит будет ровна:
Определим мощность электродвигателя привода виброплиты с учетом КПД передачи (п =096) и коэффициента запаса на неученые в расчете сопротивления ( =115 ).
Тяговый расчет машины.
Обще сопротивление движению машины ВПО непрерывного действия возникающее при взаимодействии ее рабочих органов с балластом и путевой решеткой определяется по формуле:
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.
где: - коэффициент запаса тягового усилия на неучтенные сопротивления принимаем =12.
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:
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.
где: ρ - удельное давление на рабочую площадь при виброобжатии принимаем ρ =70÷120 Нсм2 .
где: - коэффициент трения виброплиты о балласт принимаем =045.
где: - коэффициент бокового распора щебня =016;
F - площадь защемленной клиновой части виброплиты
γ - угол между направлением колебания виброплиты и абсолютной скоростью град.
- коэффициент учитывающий трение плиты о балласт =15.
машина ремонт путь прочностный
Сопротивление перемещению уплотнителей откосов :
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:
где: Gм - вес машины Gм =1065 кН;
- основное удельное сопротивление зависящее от типа подшипников колесных пар нагрузки на ось скорости движения наличия привода перемещения НкН. для самоходных машин с приводными тележками тепловозов =19+001V+00003V2 где V - скорость движения кмч для машин со скоростями 0÷10 кмч в расчетах принимаем V=3 кмч.
=19+001·3+00003·32=193 НкН
Сопротивление при движении в кривой.
где: - удельное сопротивление при движении машины в кривой нкН. Радиус кривой примем усредненного значения.
Сопротивление от уклона пути.
Величину уклона пути примем среднюю.
Тогда основное сопротивление будет равно:
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:
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.
где: k - удельное сопротивление резанию k=(60÷90)·103 Нм2;
hщ - глубина резания щебня щитом принимаем hщ =22 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:
где: hкор - глубина резания щебня корнем крыла принимаем hкор =0.25 м;
hкр.ср - средняя глубина резания принимаем hкр.ср =02 м;
hп.кр - глубина резания подкрылком принимаем hп.кр =01 м;
- угол поворота крыла принимаем 1 =370;
- угол наклона крыла к горизонту принимаем 1 =200.
Тогда сопротивление резанию балласта равно.
Определим сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями W2.
где: б - коэффициент внутреннего трения балласт о балласт принимаем б =0608;
- плотность балласта принимаем =2000 кгм3;
g - ускорение свободного падения g =981 мс;
Vщ - объем щита перемещаемого перед щитом балласта м3;
где: Нщ - высота щита Нщ =1 м.
- объем перемещаемого балласта перед каждым крылом м3;
где: Нкор - высота корня крыла Н=1м;
Нкр.ср - средняя высота крыла принимаем Нкр.ср =085 м;
Нп.кр - высота подкрылка принимаем Нп.кр =085 м.
Получим сопротивление трения балласта о балласт перед щитом и перед двумя крыльями W2 .
определим составляющую силы трения от двух крыльев направленной вдоль машины по оси X W3.
где: Wпр - сила трения балласта о крыло направленная вдоль крыла
где: бк - коэффициент трения балласта о сталь крыльев бк =04
Определим силу трения нижних кромок крыльев о балласт.
где: Рпр - сила пружины действующая от наклонной тяги на крыло принимаем Рпр =32 кН;
- угол отклонения наклонной тяги от вертикали принимаем 1 - 500.
Из проведенных выше расчетов просуммировав получим:
Сопротивление движению шпально - рельсовой щетки:
где: щ - удельное погонное сопротивление тросовых элементов щетки на 1 м при их стреле прогиба 10 см Нм2.
Эти сопротивления учтем коэффициентом тягового усилия.
Сопротивление от перемещения электромагнитов:
где: Q - нагрузка приходящаяся на ролик магнитов кН
Р - усилие для подъема РШР кН
Рэм - усилие развиваемое электромагнитом Рэм =200 кН;
ст - коэффициент трения в ступице ролика ст =002;
к - коэффициент трения качения ролика по рельсу к=006;
- коэффициент учитывающий трение реборды о головку рельса =15.
где: Е - модуль упругости рельсовой стали для Р-50 Е=206*106 Нмм2
Jx - момент инерции двух рельсов относительно горизонтальной оси для рельсов типа Р-50 Jx =6070.
h - высота подъема h=80 мм;
- погонное сопротивление подъему путевой решетки принимаем
Теперь найдем сопротивление перемещению с учтем коэффициентом тягового усилия.
По формуле (9) определим общее сопротивление движению машины:
Затем по формуле (10) определим сопротивление преодолеваемое силой тяги машины:
Выберем дизель-генераторную установку.

ВПО-3-3000С.cdw

Технические характеристики:
Производительность 1
Транспортная скорость 100 кмч;
Усилие подъемки пути 235 кН;
Усилие сдвижки пути 156 кН;
Высота подъемки пути 100 мм;
Величина сдвижки 210 мм;
Точность выправки пути по уровню 2 мм;
База машины 20350 мм;
База тележки 1850 мм;
Численность экипажа 6 чел.
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.00.00.00.ВО

Виброплита печать.cdw

Технические характеристики:
Амплитуда колебаний S
Мощность двигателя виброплиты
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.00.СБ
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.01
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.02
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.03
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.04
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.09.05
Болт М8 6х30 ГОСТ 7798-70
Винт М 6х25 ГОСТ 1491-80
Подшипник 3508 ГОСТ 5721-80

патент.docx

E01C1938с вибрационными устройствами
Патентообладатель(и):
Зиганшин Ильнур Тюльпанович (RU)
Изобретение относится к дорожно-строительному оборудованию а именно к конструкции виброплиты для уплотнения гравийно-щебеночных материалов несвязных грунтов асфальтов и других аналогичных материалов. Технический результат - улучшение эксплуатационных качеств виброплиты путем обеспечения постоянного натяжения приводного ремня при изменении взаимного положения вибратора и двигателя при работе виброплиты. Виброплита содержит вибратор с возбудителем колебаний в виде вала центр массы которого смещен относительно оси вращения в радиальном направлении и приводной двигатель связанный с вибратором ременной передачей через шкивы закрепленные на валах вибратора и двигателя. Расстояние от оси вращения шкива вибратора до внутренней образующей профиля рабочей поверхности шкива выполнено переменным в радиальном относительно оси вращения шкива совпадающей с осью вращения вала вибратора направлении. 4 з.п. ф-лы 3 ил.
Изобретение относится к дорожно-строительному оборудованию а именно к конструкции виброплиты для уплотнения гравийно-щебеночных материалов несвязных грунтов асфальтов и других аналогичных материалов.
Известна трамбовочная виброплита содержащая рабочую плиту на которой размещен вибратор с возбудителем колебаний и несущую раму на которой размещен приводной двигатель причем вибратор и двигатель связаны между собой ременной передачей через шкивы закрепленные на валу вибратора и на валу приводного двигателя ЕР 1099797 А2 кл. Е 01 С 1938 2001 г..
При работе этой виброплиты вызываемые вибратором изменения положения рабочей плиты относительно несущей рамы а следовательно пульсирующие изменения расстояния между осями вращения роторов двигателя и вибратора и силы натяжения приводного ремня приводят к преждевременному износу и разрушению ремня и к дополнительной нагрузке на опорные подшипники валов вибратора и приводного двигателя и как следствие выходу из строя виброплиты.
Известна трамбовочная виброплита содержащая рабочую плиту на которой размещен вибратор с возбудителем колебаний в виде вала центр массы которого смещен относительно оси вращения в радиальном направлении и несущую раму на которой размещен приводной двигатель вибратора причем вибратор и двигатель связаны между собой ременной передачей через шкивы закрепленные на валу вибратора и на валу приводного двигателя на котором также установлена центробежная муфта сцепления ЕР 0855470 А1 кл. Е 01 С 1938 1998 г..
Это изобретение является наиболее близким к заявленному и содержит конструктивное решение направленное на уменьшение диапазона изменений натяжения ремня при работе виброплиты для чего предусмотрено увеличение массы внешнего обода центробежной муфты сцепления работающей при этом и как колесо маховика за счет инерции демпфирующего колебания вызывающие пульсирующие изменения натяжения ремня.
Однако такое конструктивное решение незначительно влияет на диапазон изменений натяжения ремня и возникающие при этом нагрузки на него а следовательно остается проблема преждевременного износа или обрыва приводного ремня и выхода из строя виброплиты.
Изобретение решает задачу улучшения эксплуатационных качеств виброплиты.
Техническим результатом является обеспечение постоянного натяжения приводного ремня при изменении взаимного положения вибратора и двигателя при работе виброплиты.
Задача изобретения решена в трамбовочной виброплите содержащей рабочую плиту на которой размещен по крайней мере один вибратор с возбудителем колебаний в виде вала центр массы которого смещен относительно оси вращения в радиальном направлении и несущую раму на которой размещен приводной двигатель вибратора причем вибратор и двигатель связаны между собой ременной передачей через шкивы закрепленные на валу вибратора и на валу приводного двигателя а расстояние от оси вращения шкива вибратора до внутренней образующей профиля рабочей поверхности шкива выполнено переменным в радиальном относительно оси вращения шкива совпадающей с осью вращения вала вибратора направлении. Максимальное изменение расстояния от оси вращения шкива вибратора до внутренней образующей профиля его рабочей поверхности в радиальном направлении не превышает удвоенную величину максимального изменения расстояния между осями валов двигателя и вибратора при работе виброплиты.
Внутренняя образующая профиля рабочей поверхности шкива вибратора может быть выполнена в виде окружности центр которой смещен относительно оси вращения шкива в радиальном направлении причем угол смещения радиальной линии проходящей от оси вращения шкива через центр окружности относительно радиальной линии проходящей от оси вращения вала вибратора через его центр массы не превышает 30.
Внутренняя образующая профиля рабочей поверхности шкива вибратора может быть выполнена в виде части окружности и части плавно сопряженной с ней выпуклой кривой причем ось вращения шкива проходит через центр окружности а угол между радиусами проведенными к точкам сопряжения кривой и окружности не превышает 180 причем угол смещения биссектрисы угла между радиусами относительно радиальной линии проходящей от оси вращения вала вибратора через его центр его массы не превышает 30.
Часть выпуклой кривой может быть выполнена симметричной относительно биссектрисы угла между радиусами приведенными к точкам сопряжения окружности и кривой.
Сущность изобретения поясняется чертежами где
на фиг.1 показан общий вид трамбовочной виброплиты;
на фиг.2 3 - схемы выполнения и установки шкива вибратора.
Трамбовочная виброплита содержит рабочую плиту 1 на которой размещен вибратор 2 с возбудителем колебаний в виде вала 3 центр Цм массы которого смещен относительно оси Oв вращения в радиальном направлении. С рабочей плитой 1 через амортизаторы 4 связана несущая рама 5 на которой размещен приводной двигатель 6 вибратора 2. Вибратор 2 и двигатель 6 связаны между собой ременной передачей 7 через шкивы 8 и 9 закрепленные на валу 3 вибратора 2 и на валу 10 приводного двигателя 6.
Расстояние от оси Oв вращения шкива 8 совпадающей с осью вращения вала 3 вибратора 2 до внутренней образующей 11 профиля рабочей поверхности шкива 8 выполнено переменным в радиальном направлении. Максимальное изменение расстояния l mах от оси Oв вращения шкива 8 до внутренней образующей 11 профиля его рабочей поверхности в радиальном направлении не превышает удвоенную величину максимального изменения расстояния между осями Oв и Oд валов 3 и 10 вибратора 2 и двигателя 6 при работе виброплиты.
Внутренняя образующая 11 профиля рабочей поверхности шкива 8 вибратора 2 может быть выполнена фиг.2 в виде окружности центр О которой смещен относительно оси Oв вращения шкива 8 в радиальном направлении причем уголсмещения радиальной линии проходящей от оси Oв вращения шкива 8 через центр О окружности относительно радиальной линии проходящей от оси Oв вращения вала 3 вибратора 2 через его центр Цм массы не превышает 30.
На фиг.3 показан пример выполнения изобретения где внутренняя образующая 11 профиля рабочей поверхности шкива 8 вибратора 2 выполнена в виде части окружности и части плавно сопряженной с ней в точках А и В выпуклой кривой. Ось Oв вращения шкива 8 проходит через центр окружности а уголмежду радиусами проведенными к точкам А и В сопряжения кривой и окружности не превышает 180 при этом уголсмещения биссектрисы углаотносительно линии проходящей от оси Oв вращения вала 3 вибратора 2 через его центр Цм массы не превышает 30.
Кривая АВ выполнена симметричной относительно биссектрисы угла.
Виброплита работает следующим образом.
Установленный на несущей раме 5 двигатель 6 через шкивы 8 и 9 ременной передачи 7 приводит во вращение вал 3 вибратора 2 размещенного на рабочей плите 1. Вал 3 являющийся возбудителем колебаний за счет смещения центра массы создает при вращении знакопеременные нагрузки вызывающие вибрации передающиеся рабочей плите 1 под воздействием которой происходит уплотнение находящегося под ней материала.
Вибрации рабочей плиты 1 приводят к циклическим изменениям взаимного положения рабочей плиты 1 и связанной с ней через амортизаторы 4 несущей рамы 5 при этом изменяется расстояние между осью Oв вращения вала 3 вибратора 2 и осью Oд вала 10 приводного двигателя 6. За счет изменения расстояния от оси Oв вращения шкива 8 вибратора 2 до внутренней образующей 11 профиля его рабочей поверхности в радиальном относительно оси Oв вращения шкива 8 направлении натяжение ремня передачи 7 остается постоянным.
Сохранение натяжения ремня постоянным при изменении взаимного положения двигателя и вибратора при работе виброплиты продлевает срок службы ременной передачи предотвращая преждевременный износ ремня и его возможный разрыв и тем самым улучшает эксплуатационные качества виброплиты.
Предлагаемая трамбовочная виброплита широко применима при дорожно-строительных работах и технологична в изготовлении.
Трамбовочная виброплита содержащая рабочую плиту на которой размещен по крайней мере один вибратор с возбудителем колебаний в виде вала центр массы которого смещен относительно оси вращения в радиальном направлении и несущую раму на которой размещен приводной двигатель вибратора причем вибратор и двигатель связаны между собой ременной передачей через шкивы закрепленные на валу вибратора и валу приводного двигателя отличающаяся тем что расстояние от оси вращения шкива вибратора до внутренней образующей профиля рабочей поверхности шкива выполнено переменным в радиальном относительно оси вращения шкива совпадающей с осью вращения вала вибратора направлении.
Виброплита по п.1 отличающаяся тем что максимальное изменение расстояния от оси вращения шкива вибратора до внутренней образующей профиля его рабочей поверхности в радиальном направлении не превышает удвоенную величину максимального изменения расстояния между осями валов двигателя и вибратора при работе виброплиты.
Виброплита по п.1 или 2 отличающаяся тем что внутренняя образующая профиля рабочей поверхности шкива вибратора выполнена в виде окружности центр которой смещен относительно оси вращения шкива в радиальном направлении причем угол смещения радиальной линии проходящей от оси вращения шкива через центр окружности относительно радиальной линии проходящей от оси вращения вала вибратора через его центр массы не превышает 30°.
Виброплита по п.1 или 2 отличающаяся тем что внутренняя образующая профиля рабочей поверхности шкива вибратора выполнена в виде части окружности и части плавно сопряженной с ней выпуклой кривой причем ось вращения шкива проходит через центр окружности а угол между радиусами проведенными к точкам сопряжения кривой и окружности не превышает 180° причем угол смещения биссектрисы угла между радиусами относительно радиальной линии проходящей от оси вращения вала вибратора через его центр массы не превышает 30°.
Виброплита по п.4 отличающаяся тем что часть выпуклой кривой выполнена симметричной относительно биссектрисы угла между радиусами проведенными к точкам сопряжения окружности и кривой.

ВПО-3-3000С печать.cdw

Технические характеристики:
Производительность 1
Транспортная скорость 100 кмч;
Усилие подъемки пути 235 кН;
Усилие сдвижки пути 156 кН;
Высота подъемки пути 100 мм;
Величина сдвижки 210 мм;
Точность выправки пути по уровню 2 мм;
База машины 20350 мм;
База тележки 1850 мм;
Численность экипажа 6 чел.
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.00.00.00.ВО

Виброплита.cdw

ВПО 3 3000С спецификация.spw

КП.ПММ.ВПО-3-3000С.00.00.00.ВО
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.00.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.01.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.05.00.00
-электрический агрегат
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.02.00.00
Передвижная кабина управления
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.03.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.04.00.00
Механиз перемещения виброплит
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.14.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.13.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.06.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.07.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.08.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.09.00.00
Уплотнители откосно-плечевых
и междупутных зон балластной призмы
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.10.00.00
Ходовые тележки Т18-100
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.11.00.00
КП.ПММ.ВПО-3-3000С.12.00.00