Проект выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПРС-02

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПРС-02 (на формате А1) приведен в двух проекциях с техническими характеристиками:

• Габарит в транспортном положении по ГОСТ 9238-83 - 1-Т
• Колея - 1520 мм
• Масса машины - 54т ±3%
• Допустимая нагрузка от колесной пары на рельсы - 225 кН
• Диаметр колес - 710 мм
• Максимальный уклон пути при работе - 20%
• Максимальная скорость движения своим ходом - 70 км/ч
• Максимальная скорость движения в составе поезда или с локомотивом - 100 км/ч
• Максимальная скорость движения своим ходом в измерительном режиме - 10 км/ч
• Мощность силового агрегата - 220 кВт
• Максимальная производительность на пути - 700 шпал/ч
• Максимальный ход механизма смещения пути с рельсами Р75 и железобетонными шпалами:

подъема - 100 мм

сдвижки – 100 мм

• Радиус проходимых кривых, не менее:

при транспортном положении - 150 м

при работе – 180 м

• Геометрический коэффициент сглаживания измерительных систем:

нивелировочной, не менее - 1:3,7

рихтовочной:

- при измерении по 4 точкам, не менее - 1:6,11

- при измерении по 3 точкам, не менее - 1:3,25

• Точность выправки пути при работе по фиксированным точкам:

отклонение в продольном профиле на базе 2,5м, не более 1

разность положения рельсов по уровню на длине 1 м, не более - 1 мм,

разность двух смежных стрел прогиба, замеренных в середине 20 метровой хорды через 5м, не более - 2 мм,

• Максимальное время перевода из транспортного положения в рабочее и обратно, не более - 5 мин
• Время непрерывной работы машины, не менее - 8 ч,
• Персонал, не менее - 2 чел.,
• Блок подбивочный:

амплитуда колебаний концов подбоек - 5,5 мм

частота колебаний подбоек - 40 (+5-2) Гц

эксцентричное смещение вибровалов - 2,5 мм

величина заглубления подбоек от уровня головок рельсов - 320-340 мм

• Усилия подъемно-рихтовочного устройства:

подъема - 250 кН

сдвига – 170 кН

• Скорость измерительной поездки, не менее - 10 км/ч

2. Сборочный чертеж подбивочного блока машины ВПРС-02 (А1) представлен с разрезами, указаны габаритные размеры, посадки, позиции сборочных единиц и технические требования:
   • Сварные швы по ГОСТ 5264-80

• Электрод Э46 ГОСТ 9467-75
• Сварные швы зачистить от брызг металла
• Горизонтальные перемещения рам по штангам и вертикальные перемещения подбивочных блоков по направляющим должно быть свободным без рывков и заеданий
• Подшипники и оси смазать смазкой ЦИАТИМ - 201 ГОСТ 6267-74
• Диаметральный натяг 0,01...0,025 мм

3. Схема гидравлическая принципиальная выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПРС-02 (А1) с обозначением позиций:

• Гидромотор
• Гидронасос
• Гидроцилиндр
• Клапан термостатический
• Гидрораспределитель
• Гидровентиль
• Клапан обратный
• Фильтр
• Дроссель
• Предохранительный клапан
• Клапан редукционный
• Клапан трехходовой
• Клапан давления
• Теплообменник
• Пневмогидроаккумулятор

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 40 страницах, где выполнен анализ патентной литературы.

Шпалоподбивочная машина — путевая машина для подачи балласта под шпалы и его уплотнения.

Рассмотрены следующие патенты на конструкции: патент SU 145965 RU MПК Е01 В27/16 на устройство для качественного уплотнения балластного слоя в шпальных ящиках; патент №1036821 на машину для уплотнения балласта железнодорожного пути; патент №988949 на устройство для уплотнения балласта под шпалами железнодорожного пути.

Раскрыто назначение, краткое описание устройства и работы машины.

Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная ВПРС-02 предназначена для выправки железнодорожного пути в продольном и поперечном профилях и в плане, а также для уплотнения балласта под шпалами и с торцов шпал, под брусьями стрелочных переводов и крестовин. Машина применяется как при строительстве новых, так и при ремонтах и текущем содержании действующих железных дорог колеи 1435 и 1520 мм с рельсами до Р-65 включительно, с деревянными или железобетонными шпалами на различного рода балластах. ВПРС-02 является универсальной путевой машиной циклического действия, производящей выправку, рихтовку и подбивку железнодорожного пути в полуавтоматическом или ручном режимах на магистральных, станционных путях и на стрелочных переводах. Благодаря высокой транспортной скорости, наличию радиостанции, системы безопасности движения, автоматизированной системы обнаружения и тушения пожара силовой установки, ВПРС-02 может самостоятельно перемещаться по магистральным путям к месту работы. Вид климатического исполнения У1 ГОСТ 15150, но для работы при температурах от -10°С до +40°С при несмерзшемся балласте.

Произеведен расчет подбивочного блока

Подбивочный блок – это вибрационное устройство для уплотнения балластного слоя под подошвами шпал. Шпалоподбивочный механизм блока имеет привод вибраций в виде эксцентрикового вала, соединенного с концами рычагов подбоек, и механизм обжима балласта в виде гидроцилиндров. Дополнительные приводы блока – механизм его вертикального перемещения и механизм перемещения блока в поперечном направлении при работе в кривых и на стрелочных переводах.

Рассмотрено взаимодействие лопаток подбоек и уплотняемого балластного слоя. Приведена схема вибрационно-поступательного движения лопатки и график взаимодействия лопаток и подбойки с балластом. Наилучший эффект достигается при скорости вибрирования 1,48995 м/с, тогда скорость движения лопатки составит – 0,21м/с. Определены:

Эффективность виброуплотнения щебеночного балласта обеспечивается.

Выполнен расчет эффекта уплотнения балласта подбивочным блоком. Определены основной объем уплотняемой зоны – 0,085 м³, дополнительный объем – 0,00664 м³, объем уплотненной зоны (ядра уплотнения) – 0,16 м3 и относительная осадка уплотнения в ядре после второго цикла – 1,46. При многократном обжиме необходимо обращать внимание на наличие в балластной призме достаточного для получения требуемой степени уплотнения количества балластного материала.

Произведен расчет энергетических характеристик приводов блока:

Выполнен расчет устойчивости машины против опрокидывания. Приведена схема к расчету запаса поперечной устойчивости машины ВПРС-02 при движении в транспортном режиме и схема к определению подветренной площади машины. Определена расчетная сила бокового ветрового давления - 32,395 кН, реакции рельсов и коэффициент запаса устойчивости, равный 4,19. Запас поперечной устойчивости машины ВПРС-02 при движении со скоростью 80 км/ч в кривой радиусом 600 м с возвышением наружного рельса 120 мм гарантируется.

Расчет устойчивости машины против схода с рельсов при движении в транспортном режиме. Определен коэффициент запаса устойчивости колесной пары против схода с рельсов – 2,82, что больше нормативного значения 1,4. Таким образом, запас устойчивости против схода с рельсов машины ВПРС-02 гарантируется.

Произведена оценка возможности движения и начала движения (трогания) машины самоходом без нагрузки со скоростью 40 км/ч на расчетном подъеме 0,012, в кривой расчетного радиуса 150 м:

Таким образом, обеспечивается устойчивое движение и трогание с места машины по условиям наличия достаточного сцепления колесных пар с рельсами; мощности дизель-электрического агрегата достаточно; устойчивое движение машины гарантируется в прямой на площадке, когда действует только основное сопротивление движению.

Рассмотрены требования безопасности перед началом работы, во время работы, в аварийных ситуациях и по окончании работы, а также мероприятия для снижения экологической нагрузки на окружающую среду.

В проекте рассмотрена выправочно-подбивочно-рихтовочная машина ВПРС-02 для подбивки и уплотнения балласта под шпалами при строительстве, реконструкции, ремонтах и текущем содержании стрелочных переводов. Рассчитаны основные параметры машины, изучена конструкция основных узлов и агрегатов, произведен расчет подбивочных блоков, а также тяговый расчет машины и расчет на устойчивость в транспортном и рабочем положении.

Спецификация – 5 лист

В программе: Компас 3Dv, AutoCAD