Электрический путевой инструмент
14.2.1. Рельсорезные станки
Рельсорезные станки (РРС) применяют для вырезки дефектных мест в плетях и рельсах, укорачивания последних при укладке в кривых участках пути, заготовки уравнительных вставок и др. На смену усовершенствованным ножовочным станкам (РНС) типа РМ 5ГМ с гидравлическим устройством подачи приходят станки с абразивными отрезными дисками (РАС), быстро режущие закалённые рельсы. Характеристики некоторых РРС приведены в табл. 14.6.
Таблица 14.6. Основные характеристики рельсорезных станков
Характерис- тика станка | Тип рельсорезного станка | |||
РМ 5ГМ | РА 2 | РМК | РР 80 | |
Время резания рельса, мин | 11...20 | |||
Двигатель, мощность, кВт, (частота, об/мин) | Э, 1,5; (1490) | Э, 55; (3820) | ДВС “Урал 2Т Электрон”, 3,7; (6200) | ДВС “Stihl TS 760”, 4,8; (6200) |
Масса, кг | >83 |
РРС состоит из двигателя, механизмов передачи движения на пильную рамку или шпиндель с ножовочным полотном или абразивным диском, механизма подачи инструмента, рамы и рельсового зажима. У РМ 5ГМ движение на пильную рамку передаётся с помощью червячного редуктора и кривошипно − ползунного механизма, у РА 2 – клиноремённой передачи, у РМК – зубчатой конической передачи, у РР 80 – ремённой и цилиндрической зубчатой передачи. Механизм подачи у РМ 5ГМ выполнен рычажно − гидравлическим автоматическим, у РА 2 – рычажно − пружинным ручным, у РМК и РР 80 – двухрычажным ручным. При работе раму РРС скрепляют зажимом с рельсом, включают в работу двигатель и режут рельс полотном или диском, заглубляя последние (у РМ 5ГМ – автоматически, у остальных станков – нажимая на рельс диском, поворачивая соответствующим образом рычаги и покачивая диском в прорезии). Для окончательного разреза рельса рычаги РМК и РР 80 разворачивают.
На рис. 14.6. представлена структурная схема РНС РМ 5ГМ, а на рис. 14.7. − структурная схема РАС РР 80.
РНС уходят в прошлое, а совершенствование РАС связано с поиском лёгких и мощных двигателей, с переходом на высокочастотный электропривод и гидропривод, с применением высококачественных скоростных дисков и улучшением строения и компоновки механизмов движения и подачи.
Зарубежные аналоги многочисленны: РАС германской фирмы «Робель» (м. 13.82), «Майер и Ветштейн» (м. К 1200), французской фирмы «Жейсмар» (МТХ 350/100), «Пуже» (м. 4.14), швейцарской фирмы «Интраматик» (S.23-ТР), «EFSA» (ZH 114), фирмы США «Сефетри корпорейшн» и др. Эти РАС снабжёны лёгким и мощным ДВС, имеет небольшую массу. РАС РР 80 по своим показателям близок к лучшим зарубежным образцам.
Мощность двигателя РАС, Вт:
(14.5)
где P ≈ (75...200) Н – сила подачи диска; D = (0,3...0,4) м – диаметр диска; ω – угловая скорость диска, 1/с; v0 ≈ (20...80) м/с – окружная скорость диска; η0 – общий КПД машины.
14.2.2. Рельсосверлильные станки
Рельсосверлильные станки (РСС) используют для образования сверлом отверстий в рельсах под болты стыковых накладок, штыри рельсовых соединителей и пр. Новые РСС снимают фаски у отверстий рельсовым фаскосъёмником и упрочняют их стенки рельсовым раскатником. Характеристики РСС старой (1024 В, РСМ 1М) и новой (СТР 1, СТР 2, СТР 3) конструкции приведены в табл. 14.7.
Таблица 14.7. Основные характеристики рельсосверлилок
Характеристика станка | Тип рельсосверлильного станка | ||||
1024 В | РСМ 1М | СТР 1 | СТР 2 | СТР 3 | |
Время сверления рельса, мин | 2; 1 | 1,25 | |||
Двигатель, мощность, кВт | Э, | Э (Д), 1,7 | Э (Д), 1,5 | Э (Д), 1,7 | Э (Д), 1,7 |
Скорость шпинделя, об/мин | 180; 360 | ||||
Подача, мм/об | Ручная | 0,087 | 0,06 | 0,089 | 0,058 |
Масса, кг |
РСС включает в себя двигатель, механизмы вращения и подачи шпинделя со сверлом, раму и жёсткий рельсовый зажим. Механизм вращения шпинделей выполнен зубчатым. Механизм подачи у 1024 В – винтовой ручной, у остальных станков он автоматический и совмещён с механизмом вращения (у РСМ 1М зубчато − винтовой, у СТР зубчато − кулачковый). Механизм вращения СТР 2 включает в себя двухскоростную коробку скоростей. Станки РСМ 1М и СТР 3 снабжены регулируемыми предохранительными муфтами. СТР 3 упрочняет стенки отверстия без раскатника. У новых РСС − мощные быстродействующие зажимы с рельсовыми шаблонами.
При работе раму РСС зажимом скрепляют с рельсом, приводят в действие двигатель и через механизмы вращения и подачи шпинделя со сверлом заглубляют последнее в рельс, срезая стружку и формируя отверстие.
На рис. 14.8. представлена структурная схема РСС СТР 3.
Совершенствование РСС связано с поисками новых, более мощных и лёгких исполнений двигателей, с переходом на высокочастотный электропривод и гидропривод и улучшением их строения и конструкции (готовится к выпуску новый РСС РСМ 2М).
Многочисленные зарубежные аналоги представлены РСС Германии, фирмы «Робель» (10.30, 10.35), Австрии, фирмы «Пляссер и Тойрер» (AB 45/b), Франции, фирмы «Жейсмар» (PR-3, PR-3AA, PR-3C) и др. Выделяются низкой массой РСС английской фирмы «Фастракс» со специальной полой пальчиковой фрезой фирмы «Ротаброуч» (21, 25 и 27 кг).
Мощность двигателя РСС, Вт:
(14.6)
где D – диаметр сверла, м; s – подача сверла, м/об; ω − угловая скорость сверла, 1/с; η0 – общий КПД станка.
Продолжительность сверления одного отверстия, c:
(11.7)
где b – толщина шейки рельса.
14.2.3. Фаскосъёмные станки
Фаскосъёмные станки (ФС) предназначены для снятия фасок у ранее выполненных отверстий в рельсах. Характеристики ФС приведены в табл. 14.8.
Таблица 14.8. Основные характеристики фаскосъёмников
Характеристика станка | Тип станка | |
ФС 1 | ФС 2 | |
Время снятия 2-х фасок, мин | 0,1 | |
Двигатель, мощность, кВт | Р | Э, 0,4 |
Масса, кг |
ФС состоит из двигателя, механизмов вращения и подачи зенковки (у ФС 1 две зенковки), устройства центрирования последней на отверстии, рамы и зажима. Механизм вращения у ФС 1 рычажно − храповой, у ФС 2 – зубчатый, механизм подачи – винтовой. При работе зенковку центрируют на отверстии, скрепляют раму с рельсом, приводят в винтовое движение зенковку и снимают фаску.
На рис. 14.9. представлена структурная схема ФС 1 с ручным приводом, а на рис. 14.10. − моторного ФС 2. ФС созданы недавно и имеют большие перспективы схемно − конструктивного совершенствования.
Зарубежных аналогов известно немного; чаще всего это специальные инструментальные приставки к РСС.
При снятии фасок (1...2) мм под углом 45˚ у отверстия диаметром 36 мм момент сил сопротивления вращению зенковки Mc ≈ (9...13) Н·м. Рекомендуемая подача s ≈ (0,38...0,7) мм/об, окружная скорость v0 = (3,7 ... 4,5),м/c.
14.2.4. Рельсошлифовальные станки
Рельсошлифовальные станки (РШС) используют для доведения до необходимого профиля сварных швов, наплавленных дефектных мест на рельсах и стрелочных переводах, устранения волнообразных неровностей и пр. Характеристики некоторых РШС приведены в табл. 14.9.
Таблица 14.9. Основные характеристики рельсошлифовалок
Характеристика рельсошлифова- льного станка | Тип рельсошлифовального станка | |||||
МРШ 3 | СШ 1 | СЧР | СЧР А | ШПШ | ||
Диаметр круга, м | 0,20 | 0,150 | 0,250 | 0,125; 0,150 | 0,125; 0,150 | 0,250 |
Окружная ско- рость круга, м/с | ||||||
Двигатель, мо- щность, кВт | Э; 0,4 | Э; 0,5 | Э; 1,7 | Э; 1,7 | Э; 1,7 | Э; 1,7 |
Масса, кг | 11,5 |
У РШС МРШ 3 старой конструкции круг скреплён непосредственно с валом электродвигателя; у СШ 1 вращение на круг с частотой 2800 мин-1 передаётся через зубчатую двухступенчатую коробку скоростей (СШ 1 при замене круга на сверло по дереву работает как РСС с частотой вращения сверла 507,мин-1).
Остальные РШС имеют более сложную конструкцию, включая в свой состав двигатель, передачи вращения круга, механизмы его подачи, устройства изменения его положения относительно рельса (для обработки различных его частей) и раму. РШС ШПШ снабжён рычажным манипулятором для подвода круга к любой точке сварного шва по всему контуру рельса. Рама РШС снабжена роликами для перемещения по рельсу (у ШПШ − рельсовым зажимом). РШС СЧР снабжён двумя роликовыми кассетами для лучшего воздействия круга на неровности волнообразного износа. При работе МРШ 3 и СШ 1 держат в руках, производя необходимые манипуляции; ШПШ зажимом скрепляют с рельсом, манипулируя кругом с помощью рычажной его подвески; остальные РШС устанавливают роликами на рельс в месте производства работ и шлифуют его при вращении круга двигателем и периодическом возвратно-поступательном смещении станка. По мере надобности изменяют положение круга относительно рельса. Следует особо отметить сложность манипуляций при шлифовании станком 2152 элементов крестовин стрелочных переводов.
На рис. 14.11. представлена структурная схема сверлошлифовалки СШ 1, на рис. 14.12. − РШС 2152, на рис. 14.13. − РШС СЧР для устранения волнообразного износа рельсов, на рис. 14.14. − РШС ШПШ для обработки сварных швов по контуру рельса.
Совершенствование РШС связано с поисками лучших двигателей и прочных высокоскоростных шлифовальных кругов, с переходом на высокочастотный электропривод и гидропривод (готовится к выпуску станок СЧР В), с улучшением схем, компоновок и конструкций.
Зарубежные аналоги РШС швейцарской фирмы «Матиза» (883.00, 100, 118.00, EF и др.), французской фирмы «Жейсмар» (Mod 12, MP 12, MC 2, MC 3, MS 7, MP 3, MAC, MJ 18), германской фирмы «Робель» (13.44, 13.46, 13.60, 13.02), итальянской фирмы «М.Ф.И. Сучи» (S 22, EMM, ETD 133) и др. от отечественных РШС отличаются непринципиально.
Мощность двигателя РШС, Вт:
(14.8)
где P ≈ (45…140), Н – сила подачи шлифовального круга; D – диаметр круга, м; η0 – общий КПД привода станка.
14.2.5. Шурупогаечные ключи
Шурупогаечные ключи (ШГК) предназначены для работы с болтами и шурупами соединений рельсов друг с другом и скреплений их с железобетонными шпалами. Характеристики некоторых ШГК приведены в табл. 14. 10.
Время завёртывания (отвёртывания) ШГК гаек − (4...5) с, шурупов – (5...12) с. В связи с высокой производительностью ШГК применяются при строительстве пути, сплошной смене шпал, капитальном ремонте или сборке звеньев на базах.
Таблица 14. 10. Основные характеристики шурупогаечных ключей
Характеристика ключа | Тип шурупогаечного ключа | ||||
КПУ | ШВ 2М | КШГ 1 | КШГ 1А | КШГ 1Б | |
Крутящий момент, Н·м | 120...450 | 250...1100 | 250...1100 | 250...1100 | |
Двигатель, мощность, кВт | Э, 0,64 | Э, 1,7 | Э, | ДВС, 5,6 | ДВС, 6,6 |
Скорость шпин- деля, об/мин | 45; 250; 980 | 20; 100 | 30; 150 | 32,5; 160 | |
Масса, кг |
ШГК включают двигатель, механизм передачи вращения на шпиндель с гаечной головкой или наконечником для шурупов, механизм манипулирования шпинделем, раму и тележку. ШГК КПУ выполнен с ударно-вращательным механизмом передачи крутящего момента и с механизмом поворота шпинделя в вертикальное и горизонтальное положение. ШГК ШВ 2М снабжён коробкой скоростей, регулируемой муфтой передачи вращения на шпиндель и дополнительным шпинделем (ωс = 980 мин-1) для шпального сверла. ШГК КШГ оборудованы дополнительными устройствами для контроля крутящего момента, его плавного регулирования, реверсирования шпинделя и пр.
При работе ШГК устанавливают на рельс в зоне производства работ, манипулируя соответствующими звеньями, вводят рабочий инструмент (головку, наконечник) в контакт с гайкой или шурупом, включают двигатель в работу и при вращении шпинделя производят соответствующую операцию.
Для примера на рис. 14.15. приведена структурная схема ШГК КПУ, на рис. 14.16. − ШГК КШГ 1 (из-за сложности изображения не показана левая рукоять ключа, регулятор крутящего момента и связь правой рукояти с рукоятью реверса).
Совершенствование ШГК связано с улучшением схем и конструкций механизмов передачи, регулировки и контроля крутящего момента на шпиндель и механизмов манипуляции последним, с также с переходом на высокочастотный электропривод и гидропривод.
Конструкции зарубежных аналогов многочисленны и разнообразны: французской фирмы !Жейсмар» (TS 1, TS 2, TB 1, TB 2, TRAS, TRA 200, MTE. 1, TEM. 2, BS. 1, BS. 2, BSR. 8 и мн. др.), германской фирмы «Робель» (30.34, 30.51, 30.52, 30.62, 30.82, 30.83 и мн. др.), итальянской фирмы «М.Ф.И. Сучи» (S 1,..., S 10, S 26), австрийской фирмы «Пляссер и Тойрер» (MS 60d/b, MSB 60/12d) и др. Следует отметить ШГК BSR. 8 как имеющий наибольший крутящий момент (830...2490, Н·м), правда при массе 249 кг.
Вращению шпинделя ШГК препятствует момент, Н·м, сил трения в резьбе болта или шурупа и на торце их головок:
(14.9)
где К – коэффициент возможного увеличения момента сил из-за повреждения резьбы, её загрязнения, ржавления (особенно при отвинчивании); К ≈ 1,1...2 и уточняется экспериментально); P – сила затяжки болта (шурупа), Н. d – внутренний диаметр резьбы, м; λ – угол подъёма витков резьбы [λ = arc tg (p/π d)]; p – шаг резьбы, м; ρ – приведённый угол трения в резьбе [ρ = arc tg (fn/cos 0,5α)]; fn – коэффициент трения в резьбе; α – угол профиля резьбы; ρ ≈ 8,53˚; fi – коэффициент трения на торце головки (fi ≈ 0,17 ± 0,2); D – размер зева гаечного ключа, м.
Мощность, Вт, двигателя (при отсутствии в приводе ударно- импульсного механизма, повышающего движущий момент сил в 1,5...2 раза), Nд1 ≥ Mmax π ω/(30 η0) (здесь ω – частота вращения ключа, мин-1; η0 – общий КПД привода).
14.2.6. Электрический путевой инструмент для работы с балластом
Наиболее распространённым инструментом для работы с балластом являются электрошпалоподбойки (ЭШП), предназначенные для уплотнения балласта под шпалами. Характеристики некоторых ЭШП приведены в табл. 14.11.
Синхронная частота вращения ротора электродвигателей (Э), обычно, составляет 3000 мин-1. Все современные ЭШП имеют одинаковую компоновку. Они представляют собой вибраторы ненаправленного действия с дебалансом, скреплённым с валом электродвигателя так, что плоскость действия вынуждающей колебания силы совпадает с плоскостью
Таблица 14.11. Основные характеристики электрошпалоподбоек
Характеристика электрошпалоподбойки | Тип электрошпалоподбойки | ||
ЭШП 9 | ЭШП 9M2 | ЭШП 9М3 | |
Вынуждающая сила, кН | 2,45 | 2,45 | 2,5 |
Мощность Э, кВт | 0,52 | 0,52 | 0,55 |
Масса, кг | 19,8 | 18,5 | 18,5 |
подбивочного полотна, повышая эффективность работы. ЭШП снабжены рукоятями и амортизирующими устройствами для защиты монтёра пути от вибрации. Рукоять у ЭШП 9 жёсткая с резиновыми насадками, у остальных ЭШП − сборная с резиновым упругим элементом. Амортизирующая подвеска рукоятей представляет собой сочетание резинометаллических амортизаторов и резиновых ремней. ЭШП 9М3 снабжена электрическим выключателем.
В процессе работы при вращении электродвигателем дебаланса возникает неуравновешенная центробежная сила инерции. Корпус ЭШП при этом приводится в состояние вынужденных колебаний. Они передаются подбивочному полотну. Последнее, при заглублении его вручную в балласт, передаёт ему вибрацию и периодические ударные импульсы с частотой, кратной частоте вращения дебаланса. При этом осуществляется уплотнение балласта.
На рис. 14.17. представлена структурная схема ЭШП 9М3.
Совершенствование ЭШП, снижение уровня вибрации, передаваемой на руки монтёра пути, уменьшение массы и увеличение вынуждающей колебания силы связано с улучшением амортизирующих устройств и использованием высокочастотного электропривода (готовится к выпуску высокочастотная ЭШП В).
Зарубежные аналоги французской фирмы «Жейсмар» (GB 4), австрийской фирмы «Пляссер и Тойрер» (EST 2b, ST 4, ST 5e), американской фирмы «Мэтвелд» (01300), итальянской фирмы «М.Ф.И. Сучи» и др. непринципиально отличаются от отечественных ЭШП. Интересно отметить, что ЭШП GB 4 работает на частоте 4200 мин-1 (однако имеет массу 33 кг), а ЭШП 01300 выполнена как многоцелевой инструмент со сменными насадками.
Вынуждающая колебания ЭШП сила, Н:
(14.10)
(здесь mд – масса дебаланса, кг; e – экстрентриситет – смещение центра массы дебаланса относительно оси его вращения, м; ω – угловая скорость дебаланса, 1/с; ω0 – синхронная частота вращения ротора электродвигателя (ω0 = 3000 мин-1)).
Амплитуда, м, колебаний наконечника подбивочного полотна A = mд /mм (здесь mм – масса ЭШП, кг).
Мощность, Вт, приводного электродвигателя ЭШП:
(14.11)
где Nт – мощность, расходуемая на трение в подшипниках ЭШП, Вт; ηд – КПД электродвигателя.
Мощность Nт ≈ 0,003P0,5dω (здесь 0,003 – приведённый коэффициент трения в подшипниках качения; d – диаметр трения подшипника, м). У современных ЭШП Nд ≈ (300...500) Вт. Показатель качества выполнения, сборки и состояния ЭШП Kк = Nд/Nxx → (0,07...0,05) (здесь N xx - мощность электродвигателя на холостом ходу). У современных отечественных ЭШП Kк составляет величину 0,163.
14.2.7. Электрический путевой инструмент для работы со шпалами
Соответствующим МПИ сверлят и рассверливают отверстия в деревянных шпалах под костыли и дюбели, режут эти шпалы, затёсывают старогодные шпалы под подкладки при сплошной смене рельсов, а также для сплошной выправки подуклонки и для ремонта шпал на шпалоремонтных заводах, заменяют как деревянные, так и железобетонные шпалы, забивают костыли и извлекают их и выполняют другие работы.
Сверление отверстий в шпалах под шурупы и костыли осуществляют сверлошлифовалкой СШ 1 и шуруповёртом ШВ 2М.
Режут шпалы (деревянные и железобетонные) РАС РР 80. При деревянных шпалах используют и переносные станки с режущей цепью (типа «Дружба», «Тайга»).
Затёсывают шпалы станком ШС 2 старой конструкции Работы по смене шпал с возможностью пропуска поездов целесообразно осуществлять подготовленной к выпуску лёгкой машиной для одиночной смены шпал МСШ с ручным приводом.
Для забивки костылей в шпалы применяют костылезабивщик ЭПК 3. Он имеет цилиндрическое строение с электродвигателем (мощностью 0,6 кВт и частотой вращения 2800 мин-1) и зубчатой конической передачей вращения на кривошип (ω= 1100 мин-1) в верхней части, с кривошипно − ползунным механизмом и компрессором в средней части и с подпружиненным забойником в нижней части. Забойник воздействует на головку костыля при соударении с ним (забойником) бойка, перемещаемого как поршень сжимаемым в компрессоре воздухом. При забивке костыля (при переходе с холостого режима на рабочий) монтёр пути через рукояти прижимает забойник к головке костыля. Время забивки (3...5) с, энергия удара 21 Дж, масса устройства 24 кг.
Для выдёргивания путевых костылей из шпал применяют костылевыдёргиватель КВД 1. По компоновке он схож с костылезабивщиком: в верхней его части размещены электродвигатель (мощностью 0,4 кВт), кулачково-плунжерный гидронасос и рукоять управления. В средней части размещены ползун, на который воздействуют рабочая среда насоса и возвратные пружины, а в нижней части – система ползунов и рычагов многозвенного ползунно − рычажного механизма, образующего клещевой захват костыльной головки и выталкиватель костыля из захвата после завершения операции. Костылевыдёргиватель развивает силу в 50 кН, вытаскивает костыль за 5 с, имеет массу 21 кг.
Разрабатываются и созданы и другие устройства для работы со шпалами (готовится к выпуску шпалоперегонщик ШПГ 2,5 с ручным гидромеханическим приводом и др.).
Совершенствование рассматриваемого инструмента связано с поиском двигателей, имеющих лучшие характеристики, с возможным применением высокочастотного электропривода и совершенствованием конструктивных решений устройств. Готовится к выпуску ЭПК В с высокочастотным электроприводом.
Зарубежные шпалосверлильные станки французской фирмы «Жейсмар» (РТ-SL, РТ-L и др.) имеют более мощный привод (с Э или ДВС, мощностью 2,2...2,5 кВт). РТ-SL после установки глубины сверления работает автоматически (как в вертикальном, так и в наклонном положении); РТ-2Т выполнен с двумя сверлильными головками. Масса станков − от 33 до 50 кг.
Машины для замены шпал (финской фирмы «Маансиирто Хююрюлайнен», американских фирм «Тайрмон Тампер» (МВТХ), «Рекспорд» (Х) и др.) по своей конструкции более компактны. Модель Х прикладывает к шпале силу 54,4 кН рывком.
Костылезабивщик французской фирмы «Жейсмар» (PSD 2) выполнен как автономная машина, которая разбирается на три блока. Германская фирма «Атлас Копкон» и шведская «Берета» выпускают сверлилку – бетонолом (m = 25 кг) со сменным оборудованием для забивки костылей.
За рубежом производят костыледёры с ручным (французская фирма «Матиза», со сменными костыльными захватами, фирма «Клипилл», m = 4,75 и 6,8 кг, для удаления пружинных костылей и снятия подкладок различной конфигурации и др.) и с гидромеханическим приводом (французская фирма «Жейсмар» (АС 1 и АС 3), m = 85 и 130 кг; Nд = 3,5 и 6 кВт, сила 60 кН; фирма «Лоскспайк» (Mark 1), m = 11,8 кг; (SKL 12, SKL 14) и др.).
При сверлении деревянных шпал сила сопротивления и потребляемая мощность зависят от породы древесины, направления волокон и пр. Породы древесины подразделяют на твёрдые (дуб, бук, клён, вяз, ясень), средние (берёза, сосна, ольха, лиственница) и мягкие (липа, ель, осина, тополь, ива). Для расчётов Nдер используют значение мощности Nмет для сверления металла, Nдер = 103 Nмет D/K (здесь D – диаметр сверла, м). Коэффициент K, мм-1, для разной глубины сверления приведён в табл. 14.12.
Таблица 14.12. Значения переходного коэффициента K
Характеристики сверления | Значения коэффициента K | ||||
Глубина сверления, мм | |||||
Порода дерева: | |||||
твёрдая и средней твёрдости | 1,45 | 1,40 | 1,25 | 1,15 | |
мягкая | 2,1 | 2,0 | 1,8 | 1,6 |
Для сверления шпал рекомендуют скорость резания v ≈ 0,67
м/с. Скорость заглубления сверла в древесину мягких пород при D = (15...40) мм не должна превышать (0,0067...0,0083) м/с, а при D < 15 мм – 0,011 м/c; рекомендуемые соответствующие подачи сверла (0,4...0,05)·10-3/ω и 0,7·10-3/ω, м/об.
Мощность, Вт, приводного двигателя костылезабивщика:
(14.12)
где E2 – энергия, сообщаемая забойнику с костылём, Дж; E2 = 0,5 m2 v2к2 (здесь m2 – масса забойника с костылём, кг; vк2 – скорость забойника после удара в него бойка, м/с; vк2 = vн1 2m1/(m1 + m2); vн1 – скорость бойка до удара; m 1 – масса бойка, кг; m1 ≈ m2 (0,6...0,85); ω – частота ударов, с-1; рекомендуется ω ≈ (18 ± 2); η и η0 – КПД удара и общий КПД привода машины.
Сила P, Н, необходимая для вытаскивания костылей:
(14.13)
(здесь ψ – коэффициент сцепления металла с деревом: ψ ≈ 0,2...0,3; a, b – средние размеры поперечного сечения костыля, м; δ – разность между величиной 0,5(a + b) и диаметром засверленного под костыль отверстия, м; μ1 и μ2 – коэффициенты Пуассона для металла и дерева: μ1 ≈ 0,25...0,3, μ2 ≈ 0,05...0,1; E1, E2 – то же, модули упругости: E1 = 0,2 Па; E2 ≈ (0,0005...0,01) Па поперёк волокон и E2 ≈ (0,01 ... 0,12) Па вдоль волокон).
14.2.8. Рельсоподъёмники
Рельсоподъёмники (РП) предназначены для перемещения рельсов всех типов при ремонте железнодорожного пути. Характеристики РП приведены в табл. 14.13.
РП − это лёгкие грузоподъёмные козловые краны с ручным приводом подъёма, поперечного смещения рельсов и перемещения их по пути. Они выполнены с двумя парами расходящихся сверху вниз опор с колёсами на концах, скреплённых наверху с поперечной балкой. На последней установлены механизмы подъёма и поперечного смещения рельсов. Тяговые элементы РП – цепи, снабжёны захватами для рельсов (у КР 2 − автоматического действия с аварийным сбросом груза за 1 с). Таль у РП включает в себя зубчатый планетарный механизм с храповым остановом.
Таблица 14. 13. Основные характеристики рельсоподъёмников
Характеристика рельсоподъёмника | Тип рельсо- подъёмника | |||||
КР 1 | КР 2 | |||||
Грузоподъёмность, кН | ||||||
Высота подъёма, м | 0,45 | 0,40 | ||||
Величина поперечного перемещения, м | 1,06 | 1,06 | ||||
Силы на рукоятях механизмов подъёма и поперечного перемещения, Н | ||||||
Сила сопротивления перемещению рельсоподъёмника вдоль пути, Н | ||||||
Масса, кг | ||||||
Механизм поперечного смещения тали цепной. Указанные механизмы у КР 1 и КР 2 имеют разную компоновку − у КР 2 оператор, работая с механизмами, всё время находится вне зоны подъёма и опускания рельса. РП снабжены телескопической опорой для перемещения рельса с обочины на путь.
В работе участвуют одновременно два РП. При работе операторы манипулируют захватами, рукоятями подъёма и смещения груза и перемещения РП.
Совершенствование РП связано с использованием для несущих элементов лёгких и прочных материалов и улучшением их схем и конструкций.
Зарубежные РП (французской фирмы «Жейсмар» (PSR, JM 3), германской фирмы «Робель» (40.44, 40.51), польской фирмы «Взутки» (ZPK 56)) существенных отличий от отечественных РП не имеют.
Расчёты механизмов РП выполняют по методикам расчёта грузоподъёмных машин. Например, для подъёма на высоту H, м, рельса массой m, кг, с требуемой скоростью v, м/с, требуется приложить следующий движущий момент сил, Н·м:
(14.14)
(здесь ω – частота вращения приводной рукояти, мин-1). При буксировке тележки, толкании РП необходимо приложить силу тяги, толкания P = 9,81 μ m /(0,5 D), Н (здесь μ – коэффициент трения качения, м; для стального колеса, катящегося по рельсу, μ ≈ 0,05·10-3; m – масса устройства, кг; D – диаметр колёс, м).
Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 7999;