Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина

DUOMATIC 09-32 CSM

Высокая производительность непрерывного метода выправки и подбивки пути в сочетании с возможностью получения требуемого качества выполнения технологических операций привело к созданию машин, которые по своему принципу работы являются машинами циклического действия, но при работе движутся по пути непрерывно. К ним относятся выправочно-подбивочно-рихтовочные машины «Duomatic 09-32 CSM» (в дальнейшем 09-32 CSM), «Dynamic Stophexpress 09-3X» совместного производства с австрийской фирмы «Plasser & Theurer», ПМА-1 филиала ОАО «РЖД» Калужского завода «Ремпутьмаш». Основное назначение машины 09-32 CSM, 09-3Х – производство чистовой выправки пути с подбивкой при ремонте и текущем содержании пути. Машина включена в состав многих технологических комплексов.

Общее устройство. Машина (рис. 10.35) включает две подвижные единицы - базовую машину и постоянно сцепленную с ней через универсальный шарнирный узел полуприцепную платформу 2, составляющие единицу ССПС. Базовая машина опирается на две тележки: тяговую 15 с приводными колесными парами в рабочем и транспортном режимах и бегунковую 25 с неприводными колесными парами. Платформа опирается на путь колесной парой 28, которая в транспортном режиме свободно вращается, а в рабочем режиме имеет привод от отдельного гидромотора через осевой редуктор для выборки зазора в шарнирном узле и предотвращения колебаний рихтовочного троса-хорды.

Основное рабочее оборудование машины размещается на спутнике (сателлите) 18, который при работе машины движется циклически в отличие от машины и платформы. Спутник сзади опирается на путь приводной колесной парой 23, а спереди связан с рамой 6 машины через горизонтальные направляющие и гидроцилиндр–ускоритель. Привод колесной пары в рабочем режиме также осуществляется гидромотором через осевой редуктор. Колесная пара с указанным цилиндром обеспечивают быстрый разгон и торможение спутника в рабочем цикле.

На спутнике для выполнения технологических операций размещены: ПРУ 19, во многом конструктивно аналогичное ПРУ машины ВПР-02, два двухшпальных подбивочных блока 22 и дебалансные уплотнители 21, предназначенные для уплотнения балласта у торцов шпал.

Источником энергии для привода всех механизмов и систем машины является дизельный агрегат 9 мощностью 361 (354) кВт, который связан с силовой передачей (трансмиссией) 16. Трансмиссия аналогично трансмиссии в машине ВПР-02 в транспортном режиме обеспечивает передачу крутящих моментов на колесные пары тяговой тележки, а в рабочем режиме - привод насосов гидравлической системы рабочих органов, передвижения машины и вспомогательных механизмов.

Машина оснащена четырехточечной КИС рихтовки с измерением положения пути относительно натянутого между передней 14 и задней 29 тележками троса-хорды 17. Измерения производятся двумя датчиками стрел изгиба, один из которых находится на измерительной тележке 20, другой - на контрольно-измерительной тележке 26.

Машина оснащается системой выправки пути в продольном профиле и по уровню. Применена традиционная двухтросовая система измерения, включающая нивелировочные 10 и контрольные устройства 24, между которыми слева и справа натянуты два троса 8. Измерения положения пути в продольном профиле производятся измерительным устройством 7, расположенным на подвижных рамах подбивочных блоков. На передней тележке 14, измерительном устройстве 7 и на тележке контрольных устройств 24 также установлены маятниковые датчики уровня. Система управления выправкой может быть дополнительно оснащена устройствами корректировки положения пути в плане и продольном профиле по лазерному лучу. С этой целью в комплект машины входит лазерная тележка, а на передней тележке КИС устанавливается лазерная приемная камера 12.

Функции управления машиной в рабочем и транспортном режимах распределены между кабиной машиниста 5 и кабиной оператора 11. Аналогично машине ВПР-02 в кабине машиниста имеется рабочее место управления транспортным движением машины по направлению назад и рабочее место управления выправкой и подбивкой, а в кабине оператора одно рабочее место предназначено для управления транспортным движением машины вперед, другое – для управления выправкой.

Для эксплуатации на российских железных дорогах машина оснащена стандартными автосцепками 1, тормозной системой, устройствами сигнализации и КЛУБ-УП.

Силовая передача (трансмиссия). На машине также применена гидромеханическая силовая передача (рис. 10.36), которая обеспечивает привод в рабочем и транспортном режимах колесных пар тяговой тележки 11, а в рабочем режиме дополнительно колесных пар 23 сателлита и 25 платформы. Привод производится гидромотором: 22 через редуктор 21 и карданный вал 20, соединенный с реверсивной передачей 5, и гидромоторами 1, 3 через цилиндрические осевые редукторы 2, 4. Спаренный насос 10, вал которого непосредственно соединен с выходным валом дизеля через карданный вал 8, приводит в действие гидромоторы 1, 22. Гидромотор 3 получает питание от рабочей гидросистемы.

Четырехступенчатая реверсивная передача 5 в транспортном режиме передает вращение от вала дизеля 7 через карданные валы 19, 17, 16 и 13, межосевой редуктор 18, промежуточную опору с валом 14 и конические осевые редукторы 15, 12 на колесные пары тяговой тележки 11. В рабочем режиме передача передает вращение валам насосов привода гидросистем машины. Она соединена с контуром, содержащим воздушный маслоохладитель 9.

На рис. 10.37 представлена общая кинематическая схема реверсивной передачи с гидравлическими контурами управления и охлаждения масла. Передача позволяет переключать 4 диапазона передаточных чисел, плавно регулировать скорость движения машины за счет применения комплексного гидротрансформатора и регулирования подачи топлива дизелю, производить реверсирование в транспортном режиме, передавать крутящий момент на валы насосов при стабильной скорости их вращения в рабочем режиме (производить отбор мощности на насосы).

При работе передачи вращение передается через карданный вал 21 на входной вал передачи с насосным колесом Н гидротрансформатора ТР. Через зубчатую передачу 19, 20 вал насоса Н4 циркуляции масла через систему охлаждения и управления фрикционными муфтами получает постоянное вращение. Реактивный аппарат Р гидротрансформатора ТР связан с муфтой свободного хода (обгонной муфтой) 18. Муфта при относительно большом скольжении в начале разгона воспринимает реактивный крутящий момент, действующий на аппарат Р, а затем при достижении 80 % номинальной скорости вращения турбинного колеса Т дает возможность указанному аппарату свободно вращаться в одну строну вместе с другими колесами. Гидротрансформатор переходит в режим работы гидромуфты.

Передача имеет систему блокирования работы гидротрансформатора муфтой сцепления WK при достижении турбинным колесом Т скорости вращения 1700 об/мин. Эта муфта напрямую соединяет насосное и турбинное колеса. Включение блокирования происходит также автоматически при работе на третьей и четвертой передачах. Скорость вращения турбинного колеса контролируется импульсным магнитным датчиком BV2, взаимодействующим с зубьями колеса, напрямую через передачу 7–8 связанного с турбинным колесом Т. При работе передачи зубчатые колеса 5, 7, 8 всегда вращаются.

Переключение передач под нагрузкой и реверсирование направления движения производится фрикционными муфтами, включаемыми через гидроцилиндры. Муфты KV и KR обеспечивают изменение направления движения машины, муфты B, KIII, K1/K3 и K2/K4 переключают передачи и рабочий и транспортный режимы. На каждой передаче включены три муфты и три муфты отключены. Отношение передаточного числа более низкой передачи к передаточному числу последующей равно 1,9. Поэтому за счет применения гидротрансформатора для перекрывания диапазона транспортных скоростей до 90 км/ч достаточно четырех ступеней передач.

Муфты 2…4 отключаются только при транспортировке машины на дальние расстояния. При выезде на перегон их разрешается не отключать. При этом должна быть гарантирована разгрузка предохранительных клапанов насосной станции гидросистемы.

Крутящий момент от гидромотора в рабочем режиме напрямую передается через выходной вал передачи от карданного вала 22 на карданный вал 23.

В рабочем режиме, как отмечалось выше, для привода непрерывного движения базовой машины и платформы используются два гидромотора, один из которых связан с колесными парами тяговой тележки, а другой – с колесной парой платформы. Оба гидромотора включены в гидросистему с закрытой циркуляцией основного потока масла, принципиальная схема которой показана на рис. 10.38.

Основной поток масла подается большой секцией насоса Н1, которая позволяет изменять направление потока масла для движения машины вперед или назад, а также регулировать поток для настройки темпа движения машины и автоматического регулирования скорости в зависимости от положения спутника относительно базовой машины. С насосом напрямую через трубопроводы соединены параллельно упомянутые выше гидромоторы М1 привода тяговой тележки и М2 привода колесной пары платформы. Частота и направление вращения валов гидромоторов полностью определяются подачей и направлением потока масла.

Гидроцилиндры Ц1, Ц2 осуществляют поворот хвостовика насоса для регулирования подачи. В нейтральной позиции распределителя Р1 и сервовентиля Р2 поршневые полости обоих гидроцилиндров соединены между собой. Под действием пружин их штоки устанавливаются в положение, соответствующее нулевой подаче. Машина стоит даже при работе дизеля (см. рис. 10.36). При поступлении сигнала на передвижение распределитель Р1 переключается в рабочую позицию, перекрывая сообщение цилиндров Ц1, Ц2 между собой. Положение их штоков в этом случае будет определяться состоянием включения сервовентиля Р2, через который автоматически отслеживается заданная скорость рабочего движения машины.

Обратные клапаны КО1, КО2 позволяют перепускать масло в бак через предохранительный клапан КП2, отрегулированный на давление 24 бар (примерно, 24 кгс/см²). Давление управления передается от секции Н2 спаренного насоса через дроссель с обратным клапаном ДР1, которым можно настроить плавность регулирования производительности насоса Н1. Секция Н2 забирает масло из бака гидросистемы через всасывающий фильтр Ф1.

При работе секции Н1 одна из линий становится напорной, другая – возвратной. При подаче масла под давлением к гидромотору М1 одновременно переключается распределитель Р3, соединяя возвратную линию с предохранительным клапаном КП6, отрегулированным на давление 20 бар. Подпор в возвратной линии позволяет избежать кавитации. Напорная и возвратная линии гидромотора М2 привода колесной пары платформы соединены между собой предохранительными клапанами КП7, КП8, отрегулированными на давление 180 бар. Предохранительные клапаны в этом случае позволяют ограничить крутящий момент на легко нагруженной колесной паре платформы, а значит, избежать ее буксования.

Предохранительные клапаны КП1, КП2 и КП4, КП5 ограничивают рабочее давление в напорной линии, перепуская при его превышении масло в бак через предохранительный клапан КП2. Обратные клапаны КО3, КО4 держат рабочее давление в напорной линии и позволяют перепустить масло в бак из возвратной линии в случае превышения 24 бар.

Включенное состояние гидросистемы регистрируется реле давления РД1. Давление в системе подпитки и в основной системе контролируется по манометрам МН1, МН2. Переключательный клапан К1 позволяет измерять давление в напорной линии при любом направлении движения машины.

Подбивочные блоки. Основными уплотнительными рабочими органами машины являются два двухшпальных подбивочных блока. Схема механизмов привода рычагов подбоек и принцип действия аналогичны машине ВПР-02 (см. рис. 10.26). В отличие от упомянутых блоков они имеют систему принудительной смазки шарнирных узлов с приводом от специального лубрикатора.

В конструкции блока применен составной эксцентриковый вал 11, который получает вращение от гидромотора 2 через зубчато-ременную передачу (рис. 10.39). Передача содержит шкивы: ведущий 17, соединенный с валом гидромотора, и ведомый 14, установленный на эксцентриковом валу. Шкивы между собой соединены зубчатым ремнем 15. Шкив 17 опирается через подшипниковый узел 18 на опору 19, установленную на кронштейне 3 и соединенную с ним дополнительно через механизм регулировки натяжения ремня. Ременная передача дополнительно служит амортизатором и демпфером крутильных динамических нагрузок между эксцентриковым валом и валом гидромотора.

Части эксцентрикового вала 11 устанавливаются на коренных подшипниковых опорах 4, 7. Опоры 4 устанавливаются на специальных опорных кронштейнах 13 станины 9, а опоры 7 – на самой станине. Валы между собой соединены узлом, состоящим из двух полумуфт 10, соединенных с частями вала шпонками и торцевыми шайбами. Полумуфты соединяются друг с другом муфтой 8 через шлицевые соединения. При таком конструктивном исполнении узла установки эксцентрикового вала по сравнению с консольным расположением подшипниковых узлов обойм гидроцилиндров уменьшаются изгибающие моменты, действующие на него, соответственно уменьшаются и знакопеременные изгибные напряжения. Увеличивается усталостная прочность вала.

На рис. 10.40 показана принципиальная схема гидросистемы привода рычагов подбоек. Наружные подбойки приводятся в движение цилиндрами Ц5…Ц8, внутренние подбойки цилиндрами Ц9…Ц12. Гидроцилиндры привода рычагов наружных подбоек могут также оснащаться дополнительными гидроцилиндрами Ц1…Ц4 для ограничения раскрытия этих подбоек, которые устанавливаются на гидроцилиндрах привода рычагов наружных подбоек.

Для более рационального распределения усилий, развиваемых гидроцилиндрами при работе, масло под давлением подается из трех гидросистем: двух рабочих с давлениями 175 и 150 бар, а также из системы противодавления 35 бар.

В исходном состоянии механизмов привода рычагов подбоек масло под давлением через распределитель Р4 поступает в штоковые полости цилиндров Ц5…Ц8. Их поршневые полости через обратный клапан КО1 и распределитель Р2 соединены с баком. Штоки гидроцилиндров втянуты, поршни давлением прижаты к дну. Вибрации без потери амплитуды жестко передаются на рычаги наружных подбоек. Одновременно поршневые полости цилиндров Ц9…Ц12 постоянно соединены с системой противодавления, включающей в себя также гидропневмоаккумуляторы АК1, АК2. Их штоковые полости соединены с баком. Штоки выдвинуты, поршни давлением прижаты к крышкам корпусов. Вибрации также без потери амплитуды передаются на рычаги внутренних подбоек.

После заглубления подбоек в балласт и подачи сигнала на его обжим распределитель Р1 включается в рабочую позицию. Цилиндры Ц5…Ц8 включаются по дифференциальной схеме. Их штоки выдвигаются, рычаги поворачиваются, подбойки обжимают балласт. Время обжима балласта определяется настройкой реле времени. Усилие обжима ограничивается давлением перекрытия редукционного клапана КР1. Величину этого давления можно плавно и оперативно регулировать с помощью дополнительного подпорного клапана КП1 с пропорциональным электроуправлением.

Как видно из схемы, имеется возможность останавливать обжим балласта при включении распределителя Р4 в рабочую позицию, перекрывая выход масла из штоковых полостей рассматриваемых цилиндров.

При включении гидрораспределителя Р2 в рабочую позицию масло под давлением подается в штоковые полости цилиндров Ц9…Ц12 привода рычагов внутренних подбоек. Рабочее давление в несколько раз превышает противодавление, поэтому штоки цилиндров втягиваются - внутренние подбойки обжимают балласт.

После прекращения сигнала на обжим балласта распределители переключаются в нейтральные позиции. Штоки гидроцилиндров возвращаются в исходные положения. Аккумуляторы АК1 и АК2 способствуют более быстрому раскрытию внутренних подбоек, т.к. масло из них быстро выжимается.

Если возникает необходимость ограничить раскрытие наружных подбоек, то включаются распределители Р3 и/или Р6, которые запирают поршневые полости цилиндров Ц1…Ц4. Втягивание штоков гидроцилиндров Ц5…Ц8 ограничивается.

Гидросистема привода вертикального перемещения подбивочного блока аналогична системе машины ВПР-02.

ПРУ и виброплиты для уплотнения балласта у торцов шпал аналогичны.

Контрольно-измерительная система выправки пути. При работе машины 09-32 CSM опорная базовая часть КИС выправки перемещается непрерывно вместе с машиной, а измерительные устройства на спутнике совершают циклические движения относительно базовых частей. Это приводит к необходимости вводит в систему управления дополнительные корректировки, учитывающие относительное положение спутника и машины.

Нивелировочная система машины (рис. 10.41) содержит измерительную базу продольного профиля по правому и левому рельсам в виде двух тросов-хорд 24, 25, подвешенных передними концами на нивелировочных устройствах 3, 26, а задними концами - на контрольных устройствах 11, 14. Передние концы тросов закреплены непосредственно на нивелировочных устройствах. Измерения положения пути в продольном профиле производятся датчиками 16, 17. Датчики закреплены на измерительном устройстве, которое монтируется на рамах подбивочных блоков.

Система управления положением пути по уровню включает три маятниковых датчика: передний 27, установленный на передней тележке 1, измерительный 19, установленный на маятниковом мосту 18 измерительного устройства, и 13, установленный на тележке контрольных устройств 11, 14. Первый из них вырабатывает сигнал положения пути по уровню до выправки, второй – в рабочей зоне, третий – после выправки.

Текущее положение спутника относительно машины преобразуется в электрический сигнал датчика 5.

Рассмотрим принцип функционирования системы выправки пути в продольном профиле по одной рельсовой нити (рис. 10.42). Условно пренебрегаем действием корректировочной хорды, считая, что передняя точка 1 опирается на путь.

Традиционно на машинах ВПР для реализации выправочной подъемки пути передний конец троса поднимается относительно нулевой отметки на величину H₁ = h_в (h_в – выправочная подъемка). Во время работы в установившемся режиме трос-хорда фактически занимает положение 1. Поэтому виртуальное смещение переднего конца H₁ должно быть трансформировано в эквивалентное смещение нуля управления ПРУ. Это означает, что должно отслеживаться положение ПРУ по виртуальной хорде 2, расположенной параллельно уровню продольного профиля пути. Процесс выправки осуществляется при остановленном спутнике, поэтому, если начальное относительное положение спутника соответствует точке 2 деления хорды на отрезки a и b, в котором начальная корректировка должна быть h_2н, то после смещения спутника на величину d относительно машины (если придерживаться принципа обратимости движения) корректировка примет значение h₂. Считая это смещение нуля управления текущим, его можно выразить:

(10.36)

где n_п1, n_п2 – постоянные для данной системы продольного профиля коэффициенты.

Таким образом, для того чтобы отслеживать виртуальное положение хорды с учетом позиционирования спутника относительно машины, можно задавать виртуальный подъем переднего конца хорды задатчиком и преобразовывать этот сигнал с учетом сигнала датчика относительного положения спутника и машины. Иначе говоря, имеется возможность задавать сигналы, эквивалентные смещениям передних концов хорд.

После выбора базового рельса можно задать общую подъемку h_в, а также превышение, отслеживаемое через передний маятниковый датчик 27 (см. рис. 10.41). Система по указанным зависимостям трансформирует этот передний ввод в сдвиг «нуля» управления. Это отражает первую особенность нивелировочной системы.

Другая особенность нивелировочной системы – ввод корректировки положения пути по уровню в точке выправки по показаниям маятникового датчика 13 (см. рис. 10.41), сигнал которого отражает положение пути по уровню после выправки. В процессе работы машины, когда точка выправки уже «ушла» из некоторого поперечного сечения пути, в нем могут появиться осадки одной из рельсовых нитей. Система позволяет произвести «упреждающее повышение» отметки нуля управления по рельсовой нити, положение которой по уровню относительно датчика 13 лежит ниже. Для этого сравниваются два сигнала: маятникового датчика 19 и маятникового датчика 13. Последний датчик считается базовым для определения разности уровней.

Пусть, например, для рельсовой нити 3 (см. рис. 10.42, б) в начальной точке 2 позиционирования спутника зафиксирована начальная осадка h_он. В начальной точке эта осадка преобразовывается в «добавку» сдвига нуля управления. По мере позиционирования стоящего спутника при движении машины вперед эта поправка должна уменьшаться в пропорции сокращения расстояния между текущим положением точки 2’ и задней точкой 3. Теоретически, если указанные точки совпадут, то, чтобы «избежать излома рельса под углом 90°»,положения по уровню должны совпасть. Поэтому текущее значение поправки на осадку рельса:

(10.37)

где K_пр – коэффициент ввода упреждающей поправки на осадку. Учитывая, что оседать может и базовая, и небазовая рельсовые нити, машинист может выбирать в пределах от 0 до 100% уровень ввода поправок; n_о = 1/a - постоянный коэффициент.

Машина 09-32 CSM имеет однохордовую систему выправки пути в плане. Система позволяет в зависимости от режима работы измерять положения пути по четырем или трем точкам (рис. 10.43). Инструкцией по эксплуатации машины рекомендуется выбирать измерение по четырем точкам при рихтовке методом сглаживания и по трем точкам при использовании методов фиксированных точек или при работе по лазерному лучу. В первом случае предпочтение отдается более высокому коэффициенту сглаживания, во втором – более простой схеме измерений с меньшими погрешностями. Поскольку точка выправки 2 при работе перемещается относительно базовой части системы измерения назад (используя принцип обращения движения), то изменяется и фактический коэффициент сглаживания системы. Для трехточечной системы (см. рис. 10.43, а) коэффициент сглаживания:

(10.38)

где b, c – плечи измерительной хорды; d – текущее смещение спутника относительно начальной точки на машине.

Формула показывает, что коэффициент сглаживания при работе трехточечным методом в начальной точке принимает максимальное значение, а по мере продвижения машины вдоль пути увеличивается.

Для работы системы в режиме измерений по четырем точкам коэффициент сглаживания (см. рис. 10.43, б):

(10.39)

Коэффициент сглаживания в начальной точке положения спутника принимает минимальное значение, а затем увеличивается по нелинейной зависимости.

В процессе работы системы должна отслеживаться контрольная стрела изгиба h₃ установкой положения пути в точке выправки через соотношение с коэффициентом:

(10.40)

После преобразований:

(10.41)

Последнее выражение показывает: для того, чтобы система автоматически ставила путь в прямой и круговой кривой на проектную ось, необходимо отслеживать постоянную составляющую K_с, которая не зависит от относительного положения спутника и базовой части системы, а также переменную составляющую K_м, зависящую нелинейно от параметра d относительного положения спутника. Такие зависимости реализуются электронными схемами статических преобразователей или программно с использованием ЭВМ.

Система позволяет рихтовать путь на прямых участках без излома профиля за счет корректировки положения передней точки по вертикальной составляющей лазерного луча. Передний конец рихтовочного троса закреплен на передней концевой тележке без возможности его физического сдвига. Корректировка осуществляется по показаниям лазерной приемной камеры, установленной на тележке. В камере группой фотоэлементов измеряется смещение тележки на неровности относительно оптической оси лазерного луча H_н, которое преобразовывается в сдвиг нуля управления h₂ точки выправки 2. Этот сдвиг должен соответствовать постановке оси пути на прямую по визирной оси. Исходя из подобия образующихся треугольников, он будет равен:

(10.42)

где r₁, r₂ – коэффициенты преобразования исходного отклонения оси пути на неровности в смещение нуля управления в точке выправки.

Это смещение является результатом сложения составляющих, одна из которых соответствует преобразованию сигнала переднего ввода при начальном положении спутника, а другая – преобразованию сигнала переднего ввода с учетом текущего положения спутника относительно машины.

Машины 09-32 CSM, начиная с 2002 г. выпуска, оснащаются отечественной автоматизированной системой выправки железнодорожного пути «Навигатор» и системой управления «КОМПАС-4».

Рабочий цикл машины. Определим длину размаха L_рс, м спутника в его движении относительно базовой машины. Если смотреть из кабины машиниста (относительное движение), то спутник, совершая в течение времени рабочего цикла T_ц, с возвратно-поступательное движение, проходит путь 2 L_рс. При движении спутника вперед его относительная средняя скорость составит , м/с ( , V_м абсолютные (относительно пути) средние скорости движения машины и спутника, м/с), а при движении назад относительная скорость V_нс = V_м (спутник стоит и выполняет технологические операции, машина продолжает движение). Выразим относительный путь спутника, м:

(10.43)

где t_лс, t_сс – время движения и стоянки спутника в течение рабочего цикла, с.

Учитывая, что – длина участка пути, обрабатываемого за один цикл (n_шп – количество обрабатываемых за цикл шпал, L_эп – расстояние между осями шпал по эпюре, м), а также, что t_сс = T_ц – t_лс, получим выражение для размаха спутника в его движении относительно базовой машины, м:

(10.44)

Производительность машины, П_т шп/ч определяется по формуле (10.34), так как спутник в течение рабочего цикла T_ц, с передвигается аналогично машине циклического действия. Поэтому скорость движения базовой машины, м/с: , м/с.

С другой стороны, в относительном движении спутник должен проходить одинаковые расстояния вперед и назад. Поэтому в относительном движении . После подстановок и преобразований, абсолютная средняя скорость движения (без учета времени разгона и торможения спутника) и абсолютная скорость движения машины V_м связаны соотношением:

(10.45)

Учитывая разгон и торможение, при условии постоянства ускорений, постоянная абсолютная скорость движения спутника, м/с:

(10.46)

где t_пс, t_рс, t_тс – время движения с постоянной скоростью, время разгона и торможения спутника, с.

Время разгона и торможения определяется в результате анализа уравнений динамики разгона и торможения спутника с учетом сопротивлений движению. Для более точного позиционирования спутника относительно шпал оно должно быть минимальным.

Длина размаха спутника L_рс учитывается при выборе длины проема в раме машины под установку спутника, при расчетах скорости движения спутника с учетом его разгона и торможения, параметров привода передвижения и тормозов, при составлении циклограмм для расчетов работы машины в автоматическом режиме и т.д. В режиме дистанционного позиционирования машинист, наблюдая за процессом, согласует скорость движения машины и размах спутника вручную. При автоматическом позиционировании остановка спутника производится по сигналам датчиков, реагирующих на рельсовые скрепления.

10.5. Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина UNIMAT COMPACT 08-275/3S-16

Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина Unimat Compact 08-275/3S-16 является универсальной машиной для работы на стрелочных переводах, пересечениях и на пути. Она выпускается серийно в ОАО Калужский завод «Ремпутьмаш» совместно с фирмой Plasser & Theurer (Австрия).

Общее устройство. Машина относится к ССПС и состоит из базовой машины и полуприцепной одноосной платформы 1 (рис. 10.44).

Рама машины опирается на тяговую 11 и бегунковую 20 двухосные ходовые тележки. Тяговая тележка имеет приводные колесные пары. Силовая передача и привод колесных пар аналогичен машине Plasser Duomatic 09-32 CSM. Машина имеет кабины управления: кабину оператора 7, рабочую кабину 14 и кабину машиниста 4. Рабочие места управления выправкой и подбивкой пути располагаются в кабине оператора и рабочей кабине.

Рабочее оборудование машины включает два одношпальными подбивочных блока 18 с двумя рядами откидывающихся подбоек, установленных на подвижных рамах. Блоки с рамами могут смещаться поперек оси пути, а также поворачиваться на небольшой угол в плане благодаря специальной конструкции подвески. Это позволяет лучше ориентировать блоки относительно брусьев стрелочного перевода. Уплотнение балласта у торцов шпал осуществляется двумя виброплитами 19 дебалансного типа.

Вывешивание путевой решетки при работе на пути производится ПРУ 16, оснащенным крюковыми и роликовыми клещевыми захватами. Для работы на стрелочном переводе в его широкой части применяются два консольных телескопических крана 5 и захватные траверсы 15. Обычно в работе участвует один кран, находящийся со стороны рамного рельса перевода. Это позволяет снизить нагрузки на ПРУ и скрепления перевода, сделать более точную установку по уровню. Привод рабочего оборудования машины гидравлический.

Машина оснащена рихтовочной и нивелировочной КИС. Рихтовочная КИС содержит переднюю измерительную тележку 9 с датчиком пути 10, нивелировочно-рихтовочное измерительное устройство 17, контрольно-измерительную тележку 21 и заднюю тележку 23. Между передней и задней тележками натягивается измерительный трос-хорда 13. Нивелировочная система двухтросовая, традиционная для этого класса машин.

Полуприцепная платформа позволяет удлинить измерительную базу рихтовочной КИС, в бортовом кузове 2 перевозить путевые материалы и инструмент, обеспечить дополнительный запас топлива в баке 3. Платформа соединена с базовой машиной через сферический шарнирный узел и опирается на путь колесной парой 22.

Машина, как единица ССПС, оснащается стандартными автосцепками 8, тормозной рычажной передачей с пневматическим приводом, осветительными и сигнальными устройствами, системой КЛУБ УП.

Подбивочные блоки машины по своему конструктивному исполнению аналогичны блокам машины ВПРС-03 (см. рис.10.48). Их отличительная особенность – во время работы на стрелочном переводе положение подбивочных блоков относительно корпуса машины может изменяться с помощью специального механизма подвески, который монтируется в верхней части поперечных балок подвески блоков. Блоки перемещаются независимо в поперечном и вертикальном направлении относительно рамы машины при помощи гидроцилиндров, обеспечивая охват подбивочными блоком требуемой зоны стрелочного перевода.

Принципиальная гидравлическая схема приводов гидроцилиндров; Ц1 – вертикального перемещения подбивочного блока, Ц2 – Ц5 привода рычагов подбоек и Ц6 – Ц9 привода откидывания подбоек показана на рис. 10.45. Масло от рабочей гидросистемы постоянно подается в штоковые полости цилиндров Ц2 – Ц5, обеспечивая раскрытие подбоек и стабилизацию амплитуды их колебаний при заглублении. Через распределитель Р2 масло подается в поршневые полости, включая указанные цилиндры по дифференциальной схеме. Усилие обжима балласта ограничивается настройкой по давлению редукционного клапана КР1, как было описано для других машин.

Подбойки внешнего ряда поворачиваются гидроцилиндрами Ц6, Ц9. Они управляются одновременно и имеют только два положения – откинутое в сторону и положение, соответствующее фиксации рядом со смежной подбойкой внутреннего ряда. Подбойки внутреннего ряда поворачиваются в поперечном направлении цилиндрами Ц7, Ц8. Они управляются через распределители Р4, Р5 независимо друг от друга. Распределители совместно с гидрозамками ЗМ1, ЗМ2 обеспечивают фиксацию положения подбойки внутреннего ряда а вместе с ней, если необходимо, также подбоек внешнего ряда.

Управление гидроцилиндром Ц1 производится через сервовентиль Р1, обеспечивающий заданные режимы вертикального перемещения подбивочного блока.

Устройства: подъемно-рихтовочное и подъема стрелочного перевода за третий рельс. Универсальное ПРУ машины может использоваться при работе на пути и стрелочном переводе с использованием дополнительно одной из телескопических крановых установок.

ПРУ включает раму, состоящую из продольной 8 и поперечной 10 сварных балок, соединенных между собой через шарнирный узел 13 и регулировочные растяжки 14 (рис. 10.46). В задней части балка 8 соединена с рамой машины через ползун 7 и направляющую. Гидроцилиндром 6 ПРУ имеет возможность смещаться в продольном направлении для маневрирования относительно шпальных ящиков при работе крюками 11 с захватом под подошву рельса. Гидроцилиндры 4, соединенные шарнирно корпусными частями с рамой рабочей кабины, а штоками с балкой 8 используются при рихтовке пути. Гидроцилиндры 1 обеспечивают вывешивание пути. В верхних частях они шарнирно прикреплены к раме машины, а штоками – к поперечной балке 10.

Захват рельсов за головки в режиме «Путь» производится роликовыми захватами, состоящими из горизонтальных (тарельчатых) роликов с ребордами 12, рычагов 17 и гидроцилиндров 18. В режиме «Стрелки» рельсы зажимаются крюковыми захватами 11 и роликами с ребордами 9. Более надежно рельс удерживается при захвате крюком под подошву. При избытке балласта возможен захват под головку. В вертикальном направлении захват перемещается гидроцилиндром 3. Захват с гидроцилиндром закреплен на каретке 2, которая может перемещаться поперек пути по направляющим 15 гидроцилиндром 16.

Машина имеет систему вывешивания стрелочного перевода за три точки. Подъем стрелочного перевода за третий рельс производится краном с телескопической стрелой при помощи тросовой подвески с захватной траверсой. Траверса при работе контактирует с рамным рельсом через два двухребордчатых ролика и роликовый захват. В систему подъема третьего рельса входит телескопическая тяга 7, к