НОВЫЕ ПУТЕВЫЕ МАШИНЫ
(Подбивочно-выправочные и рихтовочная ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000)
Под редакцией канд. техн, наук Ю. П. СЫРЕЙЩИКОВА
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1984
УДК 625.144.5 : 625.173.2/.5
Новые путевые машины: (Подбивочио-выправочные и рихтовочная ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000) / Ю. П. Сырейщиков, Е. С. Дмитриев, Е. А. Лукин, А. К. Селищев; Под ред. Ю. П. Сырейщикова. — М.: Транспорт, 1984. — 317 с.
Подробно описана конструкция и работа путевых подбивочио-выправочных и рихтовочной машин. Изложены основные принципы взаимодействия уплотнительных рабочих оргаиов с балластом, выбора оптимальных параметров виброуплотнения, способы выправки пути. Даются сведения о правилах эксплуатации, обслуживания и ремонта машин, осиовиые требования по охране труда при их эксплуатации.
Для механиков и иижеиерио-техиических работников, связанных с эксплуатацией путевых машин.
Ил. 113, табл. 8, библиогр. 11 назв.
Книгу написали: каид. техн, наук Ю. П. Сырейщиков — от авторов, главы I, III, § 16, 17, 21—23, 30, 35, 39, 40; инж. Е. С. Дмитриев— главу II, §28, 29, 31, 32; канд. техн, наук Е. А. Лукин — § 19, 33, 34, 37, 38; инж. А. К. Селищев —§ 18, 20, 24 — 27, 36.
Рекомендовано к изданию Всесоюзным иаучио-исследователь-ским институтом железнодорожного транспорта и Главным управлением пути МПС.
Рецензенты: кандидаты технических наук С. А. Соломонов, А. М. Воронов
Заведующий редакцией А. Е. Вичеревин
Редактор И. А. Патовская
„ 3602020000-038 „„
Н ----------------44-83
049(01)-84
© Издательство «Транспорт», 1984
ОТ АВТОРОВ
Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года, принятые XXVI съездом КПСС, предусматривают значительный рост промышленного и сельскохозяйственного производства и как следствие увеличение объемов перевозок, особенно по железным дорогам. Грузооборот железнодорожного транспорта в текущей пятилетке увеличится на 14—15%. Для освоения возрастающего грузооборота разработаны эффективные меры по реконструкции пути, совершенствованию технологии его ремонта и текущего содержания, машинизации путевых работ. Осуществляется машинизация путевых работ, что позволит своевременно и высококачественно выполнять ремонт пути с высокой производительностью и небольшими трудовыми затратами. Большое внимание уделяется переходу на машинный способ работ при текущем содержании пути, где уровень механизации по сравнению с ремонтами пути наиболее низкий.
В решениях XXVI съезда КПСС указано на необходимость всемерного повышения эффективности производства на основе существенного роста производительности труда во всех отраслях народного хозяйства, в том числе на железнодорожном транспорте, где она должна возрасти за пятилетие на 10—12%. Для решения этой задачи в путевом хозяйстве используется большой парк путевых машин, насчитывающий несколько тысяч единиц и свыше 30 типов машин [81.
Условия эксплуатации отечественных железных дорог имеют ряд существенных особенностей, основными из которых являются большая грузонапряженность линий, в несколько раз превосходящая наиболее высокий уровень на зарубежных дорогах; интенсивный рост грузонапряженности по мере развития народного хозяйства страны; непрерывное повышение скоростей движения поездов, интенсивности движения и осевых нагрузок. Эти особенности эксплуатации связаны с непрерывно возрастающей потребностью народного хозяйства в перевозках грузов, опережающей развитие сети железных дорог. В таких тяжелых условиях эксплуатации железнодорожного пути выполнение необходимого объема ремонтов и работ по текущему его содержанию представляет собой весьма сложную задачу.
В одиннадцатой пятилетке необходимые объемы ремонтов пути возрастут согласно прогнозам не менее чем в 1,3—1,5 раза. Объемы под-бивочно-выправочных работ при текущем содержании пути по трудо-
3
емкости в среднем составляют 50—60% общих трудовых затрат. Поэтому первоочередной задачей является снижение трудоемкости этих работ за счет широкой машинизации. Совершенно ясно, что без достаточного количества современных высокопроизводительных машин решить эту задачу невозможно. Поэтому начиная с 1976 г. на заводах Министерства тяжелого и транспортного машиностроения организовано промышленное производство подбивочно-выправочных (ВПР-1200 и ВПРС-500) и рихтовочной (Р-2000) путевых машин по лицензиям австрийской фирмы Плассер и Тойрер. Объем производства этих машин в ближайшие годы значительно возрастет.
Все работы по ремонту пути и подбивочно-выправочные при текущем содержании выполняются в «окна», предусмотренные в графике движения поездов. При текущем содержании пути необходимость предоставления «окон» вызывается невозможностью выполнения ремонтных работ в короткие промежутки времени между поездами, особенно на грузонапряженных линиях.
Главная задача ремонтов и текущего содержания пути — обеспечить высокую провозную и пропускную способность линий и безопасное и плавное движение поездов с установленными скоростями. Эту задачу можно решить только при своевременном и высококачественном выполнении всех работ, предусмотренных Положением о проведении планово-предупредительных ремонтов пути, а также неотложных и планово-предупредительных работ по текущему содержанию.
Потребность железных дорог в подбивочно-выправочных (ВПР-1200 и ВПРС-500) и рихтовочных (Р-2000) машинах приближенно может быть определена исходя из необходимого объема ремонтных работ, эксплуатационной производительности и их годовой выработки прежде всего при использовании на подъемочном ремонте и текущем содержании пути. Кроме этого, следует учитывать потребность машин для отделочных работ в путевых машинных станциях. При определении числа машин нужно также учитывать простои их по техническим и организационным причинам, время на капитальный и средний ремонт, ограниченное число «окон» и др.
В машинах ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 полностью унифицированы экипажная часть, силовая установка, трансмиссия, тормозная система и дополнительное оборудование (прицепная платформа; лазерная тележка). Унифицировано также пневматическое, гидравлическое и электрическое оборудование; измерительные, контрольные и исполнительные устройства выправки и электронное оборудование. Машины представляют собой сложные, комбинированные автоматические агрегаты, требующие высокого уровня обслуживания и ремонта. Машины ВПР-1200 и ВПРС-500 — вибрационные, оснащены многооперационными уплотнительными рабочими органами, со сложным гидромеханическим приводом, обеспечивающим высокую частоту и ускорение колебаний рабочих органов.
Большие сложности при эксплуатации и ремонте машин могут возникать в связи с установкой на них (особенно на машинах выпуска 1976—79 гг.) импортного комплектующего оборудования и частичной его заменой на машинах более поздних выпусков. В будущем ста
вится задача полностью заменить импортное комплектующее оборудование отечественным. О всех изменениях в конструкции машин, о замене отдельных импортных комплектующих изделий отечественными указывается в инструкции по эксплуатации, которая прилагается к машине.
Указанные конструктивные особенности машин, сложность их обслуживания и ремонта, а также большая потребность в них железных дорог и непрерывно возрастающий объем их производства вызвали необходимость издать книгу — пособие для механиков и инженерно-технических работников, связанных с эксплуатацией, обслуживанием, ремонтом и модернизацией этих машин. В книге приведены данные о конструкции машин выпуска 1978—1980 гг. При написании книги использованы материалы Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, Калужского и Кировского им. 1 Мая машиностроительных заводов, Проектно-технологическо-конструкторского бюро Главного управления пути МПС и Центрального конструкторского бюро путевых машин Минтяжмаша.
Авторы выражают благодарность рецензентам книги кандидатам технических наук С. А. Соломонову и А.М. Воронову за весьма ценные замечания.
Глава 1
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МАШИН
1. Назначение и область применения
Механизация тяжелых и трудоемких подбивочно-выправочных работ — одна из главных задач в путевом хозяйстве. В Советском Союзе и за рубежом созданы подбивочно-выправочные машины, предназначенные для полной механизации и автоматизации этих работ. Известны два принципиально различных типа подбивочно-выправочных машин: непрерывного и цикличного действия.
Машины непрерывного действия типа ВПО-ЗООО созданы в нашей стране и за рубежом не выпускаются. Эти машины имеют высокую производительность и используются в основном при капитальном и среднем ремонтах пути на рыхлом балласте в комплексе с другими высокопроизводительными путевыми машинами. Все известные модели зарубежных подбивочно-выправочных машин относятся к машинам циклического действия, которые при работе, периодически останавливаясь, индивидуально подбивают каждую шпалу, группу шпал или переводные брусья.
Подбивочно-выправочные работы включают в себя перемещение рельсо-шпальной решетки в вертикальном и горизонтальном направлениях, установку ее в правильное положение (по уровню, в продольном профиле и в плане), уплотнение балласта и закрепление решетки. Машины должны автоматически выполнять эти технологически взаимосвязанные операции.
Подбивочно-выправочные машины ВПР-1200 и ВПРС-500 — комбинированные путевые машины цикличного действия — предназначены для механизации работ по уплотнению балласта под шпалами или переводными брусьями и одновременной выправки железнодорожного пути или стрелочных переводов в продольном профиле, по уровню и в плане. Двухшпальная машина ВПР-1200 одновременно подбивает две соседние шпалы и выправляет путь. Машина ВПРС-500 подбивает и выправляет стрелочные переводы, может подбивать шпалы и выправлять обычный путь, как одношпальная подбивочно-выпр явочная машина. Машина Р-2000 — специализированная рихтовочная — предназначена только для выправки пути в плане. Эти машины не могут работать без перерыва в движении поездов — в графике движения должны быть предусмотрены «окна».
Машины ВПР-1200 и ВПРС-500 — сложные автоматические агрегаты, выполняющие ряд технологических взаимосвязанных операций. Эти машины позволяют полностью механизировать тяжелые и трудо-6
А. Общий вид подбивочно-выправочной машины ВПР-1200
Б. Общий вид машины ВПРС-500
В. Общий вид машины Р-2000
7
емкие подбивочно-выправочные работы, выполняемые в большом объеме при текущем содержании и ремонтах железнодорожного пути. Однако анализ конструктивных особенностей машин и технологии их использования в путевом хозяйстве отечественных железных дорог, показал, что применение этих машин не везде и не всегда возможно и целесообразно. Поэтому определение рациональных сфер и условий применения машин является важной задачей.
Железнодорожный путь, так же как и любое инженерное сооружение, в процессе эксплуатации требует проведения периодических ремонтов. Согласно Положению о проведении планово-предупредительного ремонта пути установлены три основных вида ремонта: капитальный, средний и подъемочный [7]. В промежутках между ремонтами выполняется текущее содержание пути, главная задача которого — исправное содержание пути в пределах установленных норм и допусков. Кроме этих видов ремонта, по планам Министерства путей сообщения выполняются ремонтные работы по замене стрелочных переводов новыми, постановке их на щебень, очистке щебня на стрелочных переводах, замене переводных брусьев стрелочных переводов. Заключительная стадия всех перечисленных ремонтных работ — подбивочно-выправочные работы. Они же являются основными при текущем содержании пути.
Периодичность подъемочного, среднего и капитального ремонтов определяется в зависимости от массы перевезенного груза брутто на данном участке, типа верхнего строения пути и условий эксплуатации. Например, нормы периодичности для капитального ремонта в зависимости от типа верхнего строения пути (I — III типы) и условий эксплуатации изменяются в пределах от 350 до 600 млн. т пропущенного по участку груза брутто; для среднего ремонта — от 200 до 400 млн. т; для первого подъемочного — от 80 до 200 млн. т; для второго подъемочного — от 150 до 400 млн. т груза брутто. Типовая ехема ремонтов железнодорожного пути (рис. 1) в зависимости от грузонапряженности линий может несколько изменяться, особенно на линиях с особо высокой грузонапряженностью.
Машины ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 предназначены главным образом для использования на подъемочном ремонте и текущем содержании пути. Это обусловлено несколькими причинами: сравнительно низкий уровень механизации подбивочно-выправочных работ при подъемочном ремонте и особенно при текущем содержании пути (менее 40%); нет современных подбивочно-выправочных машии, предназначенных для работы в этих условиях (используются в основном устаревшие шпалоподбивочные машины ШПМ-02 и ручные электрошпало-подбойки); сравнительно низкая производительность машин (подбивочно-выправочные — от 0,2 до 0,6 км/ч и рихтовочные — от 0,6 до 1,6 км/ч) не позволяет эффективно использовать их, например, при капитальном или среднем ремонте пути на основных работах, выполняемых в «окно», в комплексе с другими высокопроизводительными машинами.
Перечисленные причины не исключают применение машин на отделочных работах после производства основных работ по капитальному 8
и среднему ремонтам пути. Отделочные работы выполняются обычно в день основного «окна» в графике движения поездов, на участках пути, уже отремонтированных ранее. Поэтому в этих случаях не нужны специальные «окна». Эта особенность использования машин на отделочных работах, а также сравнительно большие «окна» для основных работ (от 4 до 5 ч) позволяют весьма эффективно использовать подбивочно-выправочные машины ВПР-1200 и ВПРС-500 в этих условиях, заменяя малопроизводительные электрошпалоподбойки и тяжелый ручной труд на отделочных работах. Рихтовочную машину Р-2000 в отдельных случаях можно использовать на капитальном и среднем ремонтах пути на основных работах после прохода машины ВПО-ЗООО.
Во время подъемочного ремонта или текущего содержания пути обычно для работы машин предоставляются «окна» меньшей продолжительности (от 1,5 до 2 ч). Для подъемочного ремонта рекомендуются «окна» продолжительностью не менее 2 ч. В сложных условиях текущего содержания при высокой грузонапряженности линий «окна» могут быть еще меньше (от 1 до 1,5 ч).
Использование машин в такие короткие промежутки времени выдвигает очень жесткие требования как к самим машинам, так и к организации их работы. Главная задача — увеличение выработки в «окно» при высоком качестве работ. Выработка за время «окна» зависит от технической производительности машин, транспортной скорости, эксплуатационной надежности, продолжительности перевода машин из транспортного в рабочее положение и обратно и от качества подготовки участка пути.
Техническая /7Т и эксплуатационная П9 производительность машин, шпал/ч, м/ч (или стрелочный перевод/ч)
п9*= В/ТОк,	(1)
где В—суммарная выработка машины в «окно», шпала (м или стрелочный перевод);
t4—чистое время работы машины в «окно», ч;
Ток—продолжительность «окна», ч.
Очень важной особенностью машин является установленная в процессе испытаний зависимость их технической производительности от пропущенного по ремонтируемому участку пути груза брутто. Зависимости близки к линейным в основном межремонтном периоде эксплуатации пути. Поэтому техническая производительность машин в зависимости от пропущенного по участку груза
Пг—Пго—kTT6,	(2)
где /7Т0 — техническая производительность машин иа рыхлом или слабо уплотненном щебеночном балласте (пропущенный по участку тоннаж равен нулю), шпал/ч (м/ч);
Тц — пропущенный по участку после последнего капитального или среднего ремонта груз, млн. т. брутто;
kj — коэффициент, равный для машин: ВПР-1200 l,2-j-l,4; ВПРС-500 — — 0,5-4-0,6, шпал/(ч-млн. т); Р-2000 — 1,8 4-2,0, м/(ч-млн. т).
9
100-150 250-300 350-050 05Q-BOQ 7fl МЛН. T брутто
Рис. 1. Схема ремонтов железнодорожного пути:
К, С, П — соответственно капитальный, средний и подъеыечный
Рис. 2. Зависимость технической производительности машин от пропущенного по пути тоннажа брутто:
1, 2 —для машин ВПР-1200 при амплитуде колебаний подбоек Л-3,5 и 5 мм, 3 —для машины Р-2000
Примечание. Производительность
ВПР-1200 — шпал/ч, Р-2000 — м/ч.
Графики (рис. 2) и зависимость [см. формулу (2)] показывают, что состояние пути (щебеночного балласта) существенно влияет на техническую производительность машин. Приближенно можно считать, что каждые 100 млн. т. груза брутто, пропущенного по пути, снижают производительность подбивочно-выправочных машин: ВПРС-500 на 50 — 60; ВПР-1200 на 120—140 шпал/ч, а рихтовочной — на 180—200 м/ч. Поэтому в условиях текущего содержания пути наиболее рационально использовать машины во время эксплуатации пути после капитального или среднего ремонта до первого или второго подъемочного ремонта. В этот период производительность машин снижается сравнительно немного (на 10—30%), и их работа технически и экономически оправдана. Однако при большом снижении производительности применять их нецелесообразно На основных работах при капитальном и среднем ремонтах пути из-за сравнительно низкой производительности неэкономично использовать эти машины в комплексе с другими высокопроизводительными путевыми машинами. Лучше использовать машины на отделочных работах, выполняемых на ранее отремонтированных участках в день основного «окна», дополнительно выделять «окно» для работы машин, как правило, не нужно.
Основная область применения машин — подъемочный ремонт и текущее содержание пути. Для этих условий целесообразно оценить рациональные сферы использования машин в зависимости от состояния пути. Влияние этого фактора на работу машин наблюдается только на путях со щебеночным и гравийным балластом. Песчаный и асбестовый балласт не снижают производительность машин.
Расчеты показали, что экономически целесообразно использовать машины на текущем содержании пути после капитального и среднего ремонтов, до первого или второго подъемочных и на подъемочных ремонтах. Период экономически целесообразного использования машин на путях со щебеночным балластом ограничивает пропущенным грузом брутто в пределах 200—250 млн. т, считая от момента выполнения 10
последнего капитального или среднего ремонта пути. В это время обычно должен выполняться подъемочный ремонт. При большем пропущенном по пути грузе брутто машины не эффективны — резко снижается их производительность и качество работы; машины в этих условиях не окупаются в установленный нормативный срок — 6—7 лет.
При использовании машин следует выполнять ряд рекомендаций, которые способствуют повышению производительности и качества работы. Для повышения производительности, точности выправки пути и качества уплотнения балласта необходимо:
перед работой машин тщательно подготавливать ремонтируемый участок (заменить негодные шпалы, снять выправочные прокладки (карточки), добить костыли, подтянуть клеммные и закладные болты, досыпать нужное количество балласта, разбить участок для выправки в продольном профиле и в плане);
тщательно подготавливать машины к работе, в том числе проверить и настроить все системы и механизмы, выправочные устройства на нулевом участке, подтянуть и застопорить все резьбовые соединения, смазать узлы, подшипники подбивочных блоков; выполнить другие работы согласно Положению по проведению планово-предупредительных ремонтов машин и инструкции по эксплуатации;
при эксплуатации машин использовать лазерную выправочную тележку для выправки длинных прямых участков пути в продольном профиле и плане;
для более быстрого заглубления подбоек в уплотненный балласт при заглублении сжимать их и раскрывать до тех пор, пока они не достигнут заданного заглубления;
отметку заглубления подбоек в балласт определять перед работой подбивочных машин в зависимости от типа верхнего строения пути с учетом выправочной подъемки;
заглублять подбойки на уплотненном балласте на 90—100 мм, считая от постели шпал до нижней кромки подбойки;
во время работы устанавливать максимально допустимую частоту вращения дизеля, ни в коем случае не допускать работу дизеля на пониженной частоте вращения;
двукратно обжимать балласт под стыковыми шпалами и под всеми шпалами при подъемках пути, превышающих 40—50 мм;
после работы подбивочных машин досыпать балласт в шпальные ящики, заделать образовавшиеся лунки и уплотнить балласт;
для машины ВПРС-500 при работе ее на обычных путях применять подбойки с увеличенными рабочими площадками;
своевременно наплавлять подбойки твердым сплавом, не допускать использование изношенных подбоек более чем на 15—20% по рабочей площадке;
своевременно ремонтировать подбивочные блоки, не допускать использование изношенных блоков с потерей полезной амплитуды колебаний подбоек более чем на 15—20%.
Выполнение этих рекомендаций позволит повысить эффективность машин и будет способствовать внедрению правильных способов их эксплуатации и культуре обслуживания.
11
2. Производственно-технические требования к машинам
Машины ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 выполняют заключительные рабочие операции, предшествующие открытию перегона для движения поездов и пропуску первых и последующих поездов по отремонтированному участку пути. Это определяет высокие требования к производительности и качеству подбивочио-выправочных работ. Необходимость быстрого (без ограничения скорости) и безопасного пропуска поездов непосредственно после работы машин определяет ряд общих и важных производственно-технических требований к производительности, универсальности, качеству выполнения работ, надежности, маневренности машин и другим показателям.
Производительность. Как уже отмечалось, рассматриваемые машины могут применяться при подъемочном ремонте, текущем содержании пути и для выполнения отделочных работ после капитального и среднего ремонтов пути. В отличие от комплекса машин, применяемых на основных работах в «окно», эти машины технологически не связаны с другими и являются самостоятельными техническими средствами для выполнения указанных работ.
Основное требование к производительности подбивочно-выправоч-ных и рихтовочных машин — максимальное увеличение выработки в «окно», что достигается при реализации максимально возможной технической производительности этих машин, которая может быть установлена на основе анализа их рабочего цикла и существующих физико-технических ограничений.
При подбивке и выправке обычного пути машинами ВПР-1200 и ВПРС-500 время рабочего цикла
Тц = ?загл+^сж + ^по д + ^пер + ^захв.	(3)
где /за гл, /сж» /под— время, затрачиваемое иа опускание блоков и заглубление /пер, *захв подбоек в балласт; сжатие подбоек; раскрытие подбоек и подъем подбивочных блоков в верхнее рабочее положение; переезд машины к следующей шпале или группе шпал; захват решетки.
При подбивке и выправке стрелочных переводов машиной ВПРС-500 время цикла
Тц = /загл + /сж + /под + /пер + /уст + /захв.	(4)
где /уст — время, затрачиваемое иа перемещение подбивочных блоков поперек пути и установку их над шпалой или переводным брусом стрелочного перевода.
Для рихтовочной машины Р-2000 время цикла рихтовки
Уц =/пер 4“/захв "Ь/сдв,	(5)
где /Сдв — время сдвига рельсо-шпальной решетки.
Техническая производительность машин, шпал/ч (м/ч)
77т=йп-3600/Тц,	(6)
где kn — коэффициент, учитывающий число одновременно подбиваемых шпал или метров пути, обрабатываемых за один цикл;
— время цикла, с.
12
Из перечисленных операций, составляющих рабочий цикл подбивочно-выправочных машин, качество уплотнения балласта во многом определяется временем вибровоздействия рабочих органов на уплотняемый материал, т. е. продолжительностью первых двух операций рабочего цикла (заглубление в балласт и сжатие подбоек). Обе эти операции оказывают почти одинаковое влияние на качество уплотнения балласта.
ВНИИЖТ экспериментально установил, что минимально необходимое число вибровоздействий для получения достаточно хорошего уплотнения должно быть в пределах 100—130 ударов рабочих органов по уплотняемому материалу.
Число вибровоздействий
г (Ют1п = 100 4- 130 или (fflOmin = 600 4- 800,	(7)
где (/Отт или (at) mjn — минимально-необходимое число вибровоздействий;
f — частота колебаний уплотнительных рабочих органов, Гц;
t — время вибровоздействия рабочих органов на уплотняемый балласт, с: t = /дагл 4" ^сж!
ш — угловая частота колебаний рабочих органов машины, с-1.
Увеличение числа вибровоздействий свыше минимально необходимого по соотношению (7) сравнительно мало влияет на эффект уплотнения, так как процесс уплотнения затухает.
Например, при at = 800 степень уплотнения равна 14,2%, а при at — 1000 — только 14,9%. Следовательно, увеличение числа вибровоздействий свыше минимально необходимого на 25% повышает степень уплотнения только на 4,9%.
При недостаточном числе вибровоздействий процесс уплотнения не достигает фазы затухания и это существенно влияет на степень уплотнения балласта.
Например, при at = 400 степень уплотнения равна 10,4%; при <о/ = 6ОО— — 12,8%, т. е. уменьшение числа вибровоздействий на 33% снижает степень уплотнения почти иа 19%, что допускать нельзя.
Число вибровоздействий, передаваемых рабочими органами машин уплотняемому балласту, согласно формуле (7) пропорционально частоте колебаний и времени вибровоздействия. Поэтому для той или иной частоты колебаний, зная минимально необходимое число вибровоздействий, можно определить минимально необходимое время вибрирования, которое будет тем меньше, чем выше частота колебаний.
Одно из основных условий получения хорошего качества уплотнения балласта — обеспечение минимально необходимого числа вибровоздействий, а следовательно, минимального времени вибрирования, которое во многом определяет производительность машин.
Первое ограничение технической производительности подбивочно-выправочных машин — ограничение по минимально необходимому числу вибровоздействий, которое в значительной мере определяет качество уплотнения балласта и устойчивость пути под поездной нагрузкой. Невыполнение этого требования приводит к быстрому расстройству отремонтированного пути и необходимости его повторной подбивки и выправки. Второе ограничение технической производительности подбивочно-выправочных машин — ограничение по макси
13
мально возможной частоте колебаний рабочих органов. Это ограничение установлено теоретически и подтверждено экспериментально. Исследования показали, что увеличение частоты колебаний рабочих органов свыше 62—65 Гц приводит к снижению степени уплотнения щебеночного балласта, хотя затраты энергии на привод рабочих органов резко возрастают, а их надежность снижается. В связи с этим максимально возможная частота колебаний рабочих органов не может быть выше приведенных значений, а минимальное время вибровоздействия меньше значений, соответствующих этой максимальной частоте. Причина этого явления — весьма малая продолжительность цикла колебаний рабочих органов при высоких частотах и, как следствие, невозможность полной реализации относительных перемещений частиц уплотняемого материала, что снижает качество уплотнения.
В перспективе при дальнейшем совершенствовании подбивочно-выправочных машин станет технически возможной реализация предельной частоты колебаний (итах = 400 с-1). Минимальное время вибровоздействия рабочих органов на балласт при условии достаточного числа вибровоздействий, с,
#т!п = Сгл+/сж=(шОт1п/о>тах = (600 -5- 800)/400 = 1,5 -г 2.	(8)
Время подъема подбивочных блоков из нижнего в верхнее рабочее положение может быть установлено исходя из возможности совмещения рабочих операций раскрытия подбоек и подъема блоков, автоматического включения раскрытия подбоек и подъема блоков в конце операции сжатия с учетом минимального хода подъема блоков, быстродействия пусковой аппаратуры, а также необходимости синхронной работы обоих блоков и торможения их при подходе к верхнему положению с целью исключения ударов о раму машины. Учет этих факторов показывает, что время подъема подбивочных блоков из нижнего в верхнее рабочее положение даже в перспективе, очевидно, не может быть меньше 0,6 — 0,7 с.
Время передвижения машины от шпалы к шпале определяется временем ее разгона и торможения. Даже при условии, что в перспективе все 4 колесные пары машины будут приводными, а тормоза быстродействующими и эффективными, время передвижения не может быть меньше, чем 1,5—2 с.
Время захвата рельсов и время установки подбивочных блоков поперек оси пути практически не изменяется при дальнейшем совершенствовании машин, так как время захвата незначительно (0,3 с), а время установки блоков поперек оси пути (для стрелочной машины) определяется возможностями ручного управления и не может быть заметно сокращено. Установку блоков и захват рельсов на стрелочном переводе пока автоматизировать не удается.
Технически возможное время рабочего цикла машин при работе на рыхлом, слабо уплотненном щебеночном, песчаном или асбестовом балласте, с:
ВПР-1200 и ВПРС-500 на обычном пути
7ц = (/загл "Went) "Ь^под “Нпер “Мзэхв = (1,54- 2) -{-(0,6'4- 0*7) + + (1,5<2)+0,3 = 3,9-т- 5;
14
ВПРС-500 на стрелочном переводе
Т’ц *= (* за гл + А»к) ~Нпод + /п ер ~1" /уст “Нвахв "= (1 > 5 -т- 2) -р (0,6 -т- 0,7) -[-+ (1,54- 2) + (2-5- 2,5)-|-(2,5-г 3) =8,1 -г 10,2.
Возможная техническая производительность машин при работе на рыхлом щебеночном балласте и обычном пути, шпал/ч:
ВПР-1200
/7т = йп 3600/(3,9 4- 5,0) -2 [3600/(3,9-г 5,0)]= 1440 -т- 1846;
ВПРС-500
/7Т=£П 3600/(3,9-г 5,0) = 1 [3600/(3,9-г- 5,0)] =720-т- 923.
Таким образом, технически обоснованным может быть требование обеспечить максимально возможную производительность для одношпальных машин 700—900 шпал/ч, для двухшпальных — 1500— 1800 шпал/ч.
Для рихтовочной машины при цикличном способе работы время рабочего цикла включает в себя время на переезд машины, захват и сдвиг путевой решетки; последнее, как правило, не может быть меньше 1,5—1,8 с. Возможное время цикла работы машины, с,
Т; = (1,5-г2,0) + (1,5-г 1,8) =3,0 4-3,8.
Соответствующая этому циклу максимально возможная техническая производительность машины Р-2000 при работе на рыхлом щебеночном балласте, м/ч,
IJT = kn (3600/Т')=2 [3600/(3,0 -7- 3,8)] = 1894 -т- 2400.
Эти значения технической производительности могут быть приняты в качестве технически возможных и обоснованных требований к производительности рихтовочной машины цикличного действия.
Для уплотненного балласта фактическая техническая производительность машин резко падает. У подбивочно-выправочных машин это объясняется значительным увеличением времени заглубления подбоек в балласт, а у рихтовочной — увеличением времени сдвига рельсо-шпальной решетки. Учитывая технические возможности уменьшения времени заглубления и времени сдвига, можно установить возможную (требуемую) производительность на уплотненном балласте для машин:
ВПР-1200
/7Т = 2 [3600/(4,8-т-5,5)] = 1309-г 1500 шпал/ч;
ВПРС-500
/7Т = 3600/(4,8 -т- 5,5) =654 -г 750 шпал/ч;
Р-2000
/7Т = 2 [3600/(4,0 -т- 4,5)] = 1600 ~ 1800 м/ч.
Универсальность машин. Этот показатель определяет необходимость одновременного выполнения машиной ряда технологически взаимосвязанных рабочих операций. Невозможность или нецелесообразность разделения технологически взаимосвязанных операций приводит к созданию универсальных, комбинированных машин, выполняющих одновременно несколько рабочих операций с
15
автоматической системой связи между отдельными операциями и автоматической системой управления рабочими органами и машиной в целом. Оборудование вибрационных подбивочно-выправочиых машин рабочими органами для выполнения нескольких операций и системами автоматического управления и контроля очень усложняет конструкцию машин и выдвигает их в группу наиболее сложных современных автоматических агрегатов, требующих весьма высокого качества изготовления, обслуживания и ремонта.
Необходимое требование к машинам — работа на всех типах верхнего строения пути и стрелочных переводов при различных эпюрах укладки шпал и переводных брусьев, в прямых и кривых участках с минимальным радиусом кривой, а также на всех видах балласта, при различном его состоянии (рыхлый, слабо уплотненный, сильно уплотненный, слежавшийся и загрязненный).
Одно из требований, определяющих универсальность машин,— габариты, позволяющие эксплуатировать их на сети железных дорог Советского Союза, а при экспортных поставках машин—на зарубежных дорогах.
Качество выполнения работ. Необходимость обеспечения высокого качества подбивочно-выправочно-отделочных работ обусловлена требованиями безопасности движения поездов по отремонтированному пути без ограничения скорости движения и длительной эксплуатации пути после ремонта без выдачи предупреждений на ограничение скорости поездов. К качеству уплотнения балласта предъявляют два основных требования — необходимую степень и равномерность уплотнения. Степень уплотнения может характеризоваться плотностью, пористостью, осадкой уплотнения и осадкой сдавливания пути статической или динамической (поездной) нагрузкой. Эти показатели степени уплотнения взаимосвязаны определенными соотношениями. Равномерность уплотнения балласта обычно оценивается средним квадратичным отклонением от среднего значения показателя степени уплотнения. Поэтому качество уплотнения балласта может оцениваться двумя любыми из приведенных показателей степени и равномерности уплотнения. Наиболее удобным показателем степени уплотнения является относительная осадка, которая получается в результате уплотнения слоя балласта.
Показатели степени уплотнения связаны между собой следующим образом:
у = (1-п)6 = (1 -п0) 6/(l-AZ/Zo);«=(no-AZ/Zo)/(l-AZ/Zo);
= (п0—п) /(1 — п), где у — плотность балласта, г/см3;
п = Vn/V — пористость уплотненного балласта;
Рп — объем пустот в уплотненном балласте, см3;
V — общий объем, занимаемый уплотненным балластом, см3; б — плотность материала горной породы, г/см3;
п0 — пористость рыхлого балласта;
AZ — осадка уплотнения слоя балласта, мм;
Zo — толщина рыхлого слоя балласта до уплотнения, мм;
AZ/Z0 — относительная осадка уплотнения.
Большое значение для косвенной оценки степени уплотнения балласта имеет показатель, характеризующий устойчивость пути под действием вертикальной статической или динамической нагрузки. Этот показатель — осадка сдавливания — представляет собой остаточную осадку пути, получающуюся под действием вертикальной статической или динамической (поездной) нагрузки. Осадка одавлива-16
) О)
ния определяет несущую способность слоя балласта или пути: чем хуже уплотнен материал, тем больше осадка сдавливания и наоборот. Она пропорциональна толщине сдавливаемого слоя балласта. Поэтому степень уплотнения оценивается по относительной осадке сдавливания, равной Y/Z, где Y — осадка сдавливания; Z — толщина сдавливаемого слоя балласта.
Исследования различных способов определения качества уплотнения балласта, проведенные во ВНИИЖТ, позволили установить зависимость между остаточной осадкой сдавливания и осадкой уплотнения [93:	_ _ _
Д7+Г=Грыхл>	(10)
где AZ — средняя осадка слоя балласта, получившаяся в результате его уплотнения (осадка уплотнения);
У, Урыхл — средние остаточные осадки от статического или динамического сдавливания соответственно уплотненного и неуплотиенного слоев балласта.
Из этого соотношения следует, что остаточная осадка сдавливания уплотненного балласта представляет собой нереализованную часть осадки уплотнения слоя балласта. В том случае, когда осадка уплотнения реализуется в процессе уплотнения балласта полностью, например после работы подбивочно-выправочной машины, и ее значение равно или больше осадки сдавливания рыхлого слоя, осадка сдавливания уплотненного баласта равна нулю. Если в качестве динамической нагрузки на путь принять пропущенный по участку груз брутто, равный 0,4—0,6 млн. т, что соответствует концу первого периода стабилизации пути, то реализация осадки сдавливания от такой нагрузки, равной или близкой к нулю, соответствует, по данным ВНИИЖТ, первоначальной степени уплотнения балласта 0,15—0,17% по относительной осадке уплотнения. Это значит, что первый период стабилизации пути, характеризующийся сравнительно большими остаточными осадками, их неравномерностью и высокой интенсивностью накопления будет исключен из периода нормальной эксплуатации пути после его ремонта. Достижение степени уплотнения балласта после работы подбивочно-выправочных машин, соответствующей концу первого периода стабилизации пути, приводит к такому положению, при котором дальнейшая эксплуатация пути возможна практически без применения подбивочно-выправочных машин. Частично выправить путь в сравнительно небольших объемах в этом случае можно при помощи прокладок между подошвой рельса и подкладкой. При этом щебеночное основание остается нетронутым и сохраняет высокую стабильность. Поэтому в качестве требуемой степени уплотнения щебеночного балласта после работы подбивочно-выправочных машин можно рекомендовать указанную выше степень уплотнения, соответствующую концу первого периода стабилизации пути под поездной нагрузкой и равную по относительной осадке уплотнения 15—17% (пористость от 37 до 38%). Такая степень уплотнения не является предельной. Предельная обычно достигается к концу второго периода стабилизации пути (0,8—1,0 млн. т груза брутто) и составляет по относительной осадке 21—22% (пористость 33—34%). Однако предельное
17
уплотнение не может быть принято в качестве требуемой степени уплотнения, так как необходимое число вибровоздействий для его получения в сотни раз превосходит современный уровень, достигнутый на подбивочно-выправочных машинах.
Реальные возможности увеличения числа вибровоздействий у подбивочно-выправочных машин, как уже отмечалось, ограничены физическими пределами повышения частоты колебаний рабочих органов и производственно-техническими требованиями повышения производительности и выработки в «окно». В перспективе можно ожидать увеличения числа вибровоздействий у подбивочно-выправочных машин не более чем в 2—3 раза. Дальнейшее увеличение этого показателя невозможно без существенного снижения производительности и качества уплотнения балласта. Помимо этого предельное уплотнение щебеночного балласта связано со сравнительно большим дроблением материала, происходящим в процессе его механизированного уплотнения и достигающим 2—3% по массе. Такое дробление может привести при повторных ремонтах к заметному снижению долговечности балласта и к необходимости его преждевременной замены. Указанные причины не позволяют предельную степень уплотнения принять в качестве требования к необходимой степени уплотнения щебеночного балласта.
Требование к равномерности уплотнения щебеночного балласта должно быть таким, чтобы практически полностью исключить выправку пути в первый период его стабилизации (от 0,4 до 0,6 млн. т). Показателем равномерности уплотнения балласта является среднее квадратичное отклонение от средней осадки сдавливания, поэтому оно не должно превышать 1/3 значения установленных допусков на содержание пути (закон трех сигм).
Допуск на содержание пути по уровню ±4 мм. Для продольного профиля норма по величине отвода возвышения для скоростных линий равна 0,75, а для нескоростных—1%0. Поэтому можно рекомендовать следующие количественные показатели равномерности уплотнения щебеночного балласта:
по уровню — среднее квадратичное отклонение от средней разности остаточных осадок по обеим рельсовым нитям пути оур 1,33 мм;
по плавности пути в продольном профиле — среднее квадратичное отклонение от средней разности осадок каждой рельсовой нити, измеренных через 1—2 м, для скоростных участков пути стпл 0,25°/оо; для нескоростных — а 0,33°/оо. Такие значения средних квадратичных отклонений могут быть получены к концу первого периода стабилизации пути (от 0,4 до 0,6 млн. т) и соответствуют требуемым показателям по равномерности уплотнения щебеночного балласта под-бивочно-выпрявочными машинами.
Равномерность уплотнения балласта приближенно может оцениваться более простым способом по максимальным отклонениям осадок рельсовых нитей. В этом случае требуемые показатели равномерности уплотнения будут такими: по уровню — максимальная разность остаточных осадок пути по обеим рельсовым нитям, не превышающая ±4 мм; по плавности пути в продольном профиле — максимальная 18
разность остаточных осадок по каждой рельсовой нити, измеренных через 1—2 м, для скоростных линий не превышающая ±(0,75—1,5) мм; для нескоростных — ± (1—2) мм.
Требования к равномерности уплотнения гравийного, песчаного,, асбестового и других видов остаются такими же, как для щебеночного. Что касается требований к степени уплотнения различных видов балласта, то они различны в количественном отношении. Однако при выполнении требования для щебеночного балласта и для всех других видов они также выполняются. Поэтому, учитывая, что основной и наиболее распространенный вид балласта — щебеночный, не приводим различные количественные значения требуемой степени уплотнения для других видов.
Точность выправки пути. Требования к точности выправки пути включают в себя точность выправки по уровню, в продольном профиле и плане. Эти требования в количественном отношении должны быть такими, чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию пути без выправки сразу же после открытия перегона и в течение определенного времени, минимальная продолжительность которого должна быть примерно равна первому межвыправочному сроку. Рекомендуемые показатели по точности выправки в количественном отношении должны быть следующими: по уровню — максимальная разность отметок по обеим рельсовым нитям, не превышающая ±(1—2) мм; по плавности пути в продольном профиле — максимальные микроуклоны, не превышающие ±1°/00; по плавности пути в плане — максимальная разность смежных стрел, измеренных через 10 м, при хорде 20 м, не превышающая ±(2—3) мм. Требования к точности выправки пути в количественном отношении определяются из условия технической возможности обеспечения указанных показателей современными измерительными и исполнительными устройствами выправки пути с учетом стабильности закрепления пути уплотнительными рабочими органами.
Качество отделки пути. Требования к качеству отделки пути после работы машин включают в себя требования к формированию и уплотнению балластной призмы на откосах, плечах и в шпальных ящиках, а также к уборке излишков балласта с пути и с обочин земляного полотна. В данном случае количественные требования к формированию балластной призмы не предъявляются. Что касается степени и равномерности уплотнения балласта в шпальных ящиках, на плечах и откосах балластной призмы, то установленные выше требования для подшпальной зоны остаются такими же и для этих зон балластной призмы. В данном случае равномерность уплотнения является обобщенным показателем и характеризует равномерность накапливания остаточных осадок пути под поездной нагрузкой. Требования к качеству отделки пути связаны с необходимостью оборудования машин дополнительными рабочими' органами для формирования и уплотнения балластной призмы (уплотнители откосов и плеч призмы, планировщики и балластные щетки). Ряд работ по отделке пути могут выполняться специализированными машинами, например, машиной по распределению и уборке излишков балласта или машиной для уплотнения балласта в шпальных ящиках, на плечах и откосах балластной призмы.
19
В этом случае эти машины работают в комплексе с подбивочно-вы-правочными машинами.
Маневренность машин. Требования к маневренности машин обусловлены необходимостью существенного уменьшения непроизводительных потерь времени в предоставляемые для работы «окна», технологическими особенностями использования машин и повышения их экономической эффективности. Маневренность характеризуется транспортной скоростью машин, самоходностью, реверсивностью, типовой экипажной частью и другими показателями. Транспортная скорость путевых машин в составе поезда и самоходом установлена до 100 км/ч. Это вызвано тем, что машина должна выезжать на главные действующие пути, на которых обращаются пассажирские и грузовые поезда с установленными скоростями. Основное условие — соответствие транспортной скорости путевых машин, установленной на участке скорости грузовых поездов. Высокая транспортная скорость позволяет существенно уменьшить потери времени при переезде машин к месту работы и обратно, что увеличивает выработку в «окно» и повышает их эффективность. Самоходность машин дает возможность использовать их без тепловозов. Несамоходность делает машину менее маневренной, удорожает и усложняет ее эксплуатацию, так как это связано с нерациональным использованием тепловоза и бригад, обслуживающих тепловоз и машину.
Реверсивность машин в транспортном и рабочем положении повышает их маневренность и улучшает использование. Однако часто невозможно придать машине реверсивность в рабочем режиме по конструктивным соображениям. Поэтому оборудование машин быстродействующим поворотным устройством фактически превращает их в реверсивные в рабочем положении. Это устройство может быть использовано для снятия машин с пути на заранее подготовленное место. Реверсивность и быстрый перевод из транспортного в рабочее положение и обратно существенно увеличивают маневренность машин и, следовательно, повышают выработку в «окно». Суммарное время на перевод машин из транспортного в рабочее положение и обратно не должно превышать 5—6 мин.
Необходимость транспортирования машин в составе поезда или в сцепе с другими машинами при выезде на перегон или обратно, а также высокая транспортная скорость обусловливают оборудование машин прочной рамой, нормальными ходовыми тележками, тормозными устройствами и автосцепными приборами (автосцепка). Это расширяет возможности маневрирования в сложных эксплуатационных условиях. Весовые и габаритные требования также повышают маневренность машин (нагрузка на ось, число приводных осей, габарит машин и габарит погрузки). Габарит погрузки должен обеспечиваться при транспортировании машин на дальние расстояния на обычном подвижном составе.
Надежность машин. Характеризуется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью. Эти показатели надежности обеспечиваются конструктивно-технологическими мероприятиями, в том числе резервированием систем, простотой управления 20
и обслуживания, своевременным и высококачественным проведением планово-предупредительных ремонтов и технических обслуживаний машин. Безотказная работа в «окно» — основное требование к надежности путевых машин.
Долговечность машин определяется с учетом специфических особенностей и условий работы и технико-экономических требований окупаемости и получения эффекта, а также физического и морального износа. Для вибрационных подбивочно-выправочных машин минимальная долговечность должна составлять 10—12 лет (срок службы до списания).
Ремонтопригодность — свойство машин, заключающееся в их приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов. Показателями ремонтопригодности могут служить: среднее время, расходуемое на обслуживание и ремонт машин, средняя стоимость технических обслуживаний и ремонтов. Эти показатели прямым образом влияют на объем годовой выработки машин, технико-экономическую эффективность их использования. Учитывая сезонность путевых работ, а также особенности использования машин в «окна», ограниченные по продолжительности и числу, можно рекомендовать установить требование к ремонтопригодности по среднему времени, которое расходуется на ремонт и обслуживание машин, — 15—20% календарного времени эксплуатации машин за сезон работы. Такое требование помимо причин, указанных выше, обусловлено также высоким требуемым уровнем безотказности работы в «окно».
Сохраняемость — свойство машин сохранять эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования. Показателем сохраняемости может служить средний срок сохранности машин. Хранить и транспортировать машины необходимо согласно инструкции по эксплуатации. При хранении зимой или при продолжительном хранении машины должны подвергаться консервации. Срок сохранности машин должен быть не менее срока гарантии, который устанавливает завод-изготовитель. Обычно срок гарантии — 12 мес со дня начала эксплуатации машины.
Безопасность работ и промышленная санитария. Эти требования узаконены и должны выполняться согласно Требованиям по технике безопасности и промсанитарии при проектировании путевых машин. Основной принцип при разработке этих требований — устранение опасных и вредных производственных факторов, возникающих во время эксплуатации, транспортирования, ремонта и хранения этих машин, которые могут привести к производственным травмам или профессиональным заболеваниям лиц, обслуживающих машины. Эти требования подробно изложены в главе VII.
Соответствие производственно-техническим требованиям. Требуемые показатели машин в ряде случаев существенно отличаются от фактических, т. е. фактические показатели находятся на более низком уровне. Это прежде всего относится к технической производительности, степени и равномерности уплотнения балласта, точности выправки пути, надежности и безопасности работы (табл. 1). Универсальность машин также полностью не отвечает производственно-техническим требованиям по уплотнению поверхности балластной призмы и отделке пути. Поэтому эти работы должны выполняться вручную или при помощи специализированных машин, работающих в комплексе с рассматриваемыми. Существенное несоответствие имеется между требуемой и фактической степенью и равномерностью уплотнения балласта. Фактическая точность выправки пути машинами ниже требуемой.
Показатели маневренности машин, за исключением максимальной скорости, реверсивности и поворотного устройства, в основном соответствуют требуемым. Однако, учитывая намечаемый рост грузооборота и интенсивности движения поездов в перспективе, эти требования приобретают еще более важное значение и их необходимо выполнять при дальнейшем совершенствовании машин. Не способст-
21
Таблица J
Производственно-технические требования к машинам
Наименование показателей	Требуемые показатели			Фактические показатели		
	ВПР-1200	ВПРС-500	Р-2000	ВПР-1200	ВПРС-500	Р-2000
1	2	3	4	5	6	7
Техническая производительность: на рыхлом щебне на уплотненном щебеночном балласте	1500— 1800 шпал/ч 1300— 1500 шпал/ч	700— 900 шпал/ч 600— 700 шпал/ч	1800— 2000 м/ч 1600— 1800 м/ч	1100— 1200 шпал/ч 500— 600 шпал/ч	480— 500 шпал/ч 200— 300 шпал/ч	1500— 1600 м/ч 600— 800 м/ч
Универсальность машин	Подбивка, выправка, рихтовка, уплотнение призмы, отделка		Рихтовка, уплотнение призмы, отделка	Подбивка, выправка, рихтовка, уплотнение плеч призмы		Рихтовка, уплотнение плеч призмы
Степень уплотнения балласта, %	15-	-17	—	3—4	2-3	—
Равномерность уплотнения балласта (<ТуР, мм; оПл, %о)	Оур != 1,33	Опл^ 0,254-0,33	—	Оур === 1,5-т-З	Ойл =24-3	—
Точность выправки пути: по уровню, мм	От ±1 до 2			.	От 2 до 3			
в продольном профиле (микроуклоны), %о	±1		—	От 2	ДО 3	—
в плайе (разность смежных стрел в середине 20 м хорды), мм	От ±2 до 3
Маневренность машин	Самоходиость, скорость 100—120 км/ч, реверсивность, поворотное устройство, автосцепка, нормальная экипажная часть Суммарное время подготовки к работе н уборки в транспортное положение от 5 до 6 мин
Надежность машин	Безотказность работы в «окно». Долговечность от 10 до 12 лет Ремонтопригодность: время на ремонты и техническое обслуживание 15—20% календарного времени работы машин за сезон. Сохраняемость: гарантийный срок—12 мес со дня начала эксплуатации
Безопасность работы	Обеспечение конструктивных, санитарных, эргономических и эстетических требований. Исключение травматизма и профзаболеваний
От 5 до 8
Самоходность, скорость 80 км/ч, автосцепка, специальная экипажная часть
Суммарное время подготовки к работе и убор: ки в транспортное положение от 15 до 20 мни
Средняя наработка на отказ 1—1,5 ч
Ремонтопригодность: от 40 до 45% календарного времени за сезон работы
Гарантийный срок—12 мес со дня начала эксплуатации
Неполное обеспечение требований безопасности.
Потенциальная возможность травматизма и профзаболеваний
вует эффективному использованию машин несоответствие фактических показателей надежности требуемым. Фактическая ремонтопригодность машин, оцениваемая средним временем, затрачиваемым за сезон работы на обслуживание и ремонт, превосходит требуемый уровень.
Машины, особенно подбивочно-выправочные, не полностью удовлетворяют требованиям безопасности по конструктивным, санитарным и эргономическим признакам. Они потенциально опасны как с точки зрения производственного травматизма, так и профессиональных заболеваний. Несоответствие по конструктивным требованиям состоит в том, что на машинах есть открытые подвижные рабочие органы, вращающиеся валы, открытые пневмо- и гидрорукава высокого давления, прицепная платформа с низкими бортами без поручней и другие отступления. Несоответствие по санитарным и эргономическим требованиям заключается в повышенных уровнях вибрации и шума, в загазованности и запыленности рабочих мест, а также в неудобном положении механика машины при работе, монотонности его движений, недостаточной обзорности места работы и т. п.
Таким образом, машины по ряду важных технических показателей не полностью соответствуют производстенно-техническим требованиям эксплуатационников, что снижает их эффективность и требует дальнейшего совершенствования конструкции, повышения качества их изготовления, обслуживания и ремонта.
3. Технические показатели машин и пути их совершенствования
Анализ технических характеристик позволяет оценить эффективность машин и наметить возможные пути их совершенствования (табл. 2).
Анализ цикла работы машин показывает, что на переезд от шпалы к шпале затрачивается от 50 до 60% времени. Поэтому для повышения производительности машин необходимо максимально сократить время на переезд: увеличить сцепной вес машин (3 или 4 приводные оси), повысить мощность гидродвигателей передвижения и эффективность тормозных средств, установить, например, электромагнитные, рельсовые или дисковые тормоза, включить гидродвигатель передвижения в режим насоса при торможении. Этот способ весьма эффективен, особенно по быстродействию тормозов. В перспективе возможно колесные пары прицепной платформы выполнить приводными. Это примерно на 25% увеличит сцепной] вес машин и скорость цикличного переезда. Таким образом можно поднять производительность машин на 14—15%.
Практически важным мероприятием, позволяющим увеличивать силу тяги машин при рабочем режиме, является установка на машинах песочниц по типу локомотивных. Коэффициент сцепления приводных колес с рельсами при этом увеличивается в 1,5—2 раза, реализуется большая сила тяги и скорость во время разгона машины при цикличном переезде. Особенно необходимы песочницы при работе машин на загрязненных нефтепродуктами рельсах. В этом случае машины не могут реализовать расчетную силу тяги в процессе разгона, вследствие чего резко увеличивается время цикличного переезда и происходит недопустимое боксование колесных пар приводной тележки.
24
Таблица 2
Основные технические данные машин
Показатели	ВПР-1200	ВПРС-500	Р-2000
Техническая производительность (проектная)	1200 шпал/ч	500 шпал или 1 стрел, перевод/ч	2000 м/ч
Способ уплотнения балласта: под шпалами	Горизонтальное виброобжатие		—
у торцов шпал	Вертикальное виброобжатие		
Механизм вибрации: подбивочных блоков	Эксцентриковый с гидромеханическим приводом		—
уплотнителей плеч	Дебалансный с гидромеханическим приводом		
Амплитуда колебаний, мм: концов подбоек	5		в—»
плит уплотнителей плеч		От 0,8 до	1
Частота колебаний, кол/мин Гц	35		—
плит уплотнителей плеч	28		
Механизм сжатия подбоек и опускания уплотнителей плеч	Гидроцилиндры сжатия-раскрытия		—
	Гидроцилиндры опускания-подъема		
Скорость обжатия балласта, мм/с: подбойками	От 150	до 160		
плитами уплотнителей плеч	От 8 до 10		
Время вибровоздействия на балласт, с: подбоек	От 2	до 3		
уплотнителей плеч	От 2 до 3		
Механизм заглубления подбоек в балласт	Гидроцилиндры опускания-подъема блоков		—
Максимальное заглубление подбоек ниже постели шпал при рельсах Р65 и железобетонных шпалах, мм	80		—
Размеры и площадь подбоек, см2	7X14=98	7X16=112 и 7X28=196	—
Число подбоек на одну шпалу и на машину	16/32	8/8	—
Число одновременно подбиваемых шпал	2	1	-
25
Продолжение табл. 2
Показателе	ВПР-1200	ВПРС-500		Р-200
Выправочиые устройства	Тросовое устройство на каждую нить пути, контрольный маятник; для рихтовки — тросовое устройство по оси пути; лазерное устройство			Тросовое устройство по оси пути; лазерное устройство
Способ выправки пути в продольном профиле и в плане	Выправка пути способом сглаживания и по заданным отметкам			
Механизм подъема и сдвига пути	Роликовые захваты за головки рельсов; гидроцилиндры	Роликовые и клещевые захваты за головку и подошву рельсов; гидроцилиндры		Роликовые захваты за головки рельсов, гидроцилиндры
Универсальность рабочих органов и вы-правочных устройств	Все типы верхнего строения пути, прямые и кривые с радиусом 160 м и более			
Тип и мощность двигателя	ЯМЗ-238, 176 кВт (240 л. с.)			
Транспортная скорость самоходом, км/ч	80			
Рабочая скорость передвижения, м/с, и число приводных осей, шт.	1/2			
Тормозные средства и число тормозных осей	Колодочные с электропневмати-ческим приводом на все оси машины и прицепной платформы			
Дополнительное обрудование	Специальная прицепная двухосная платформа грузоподъемностью 11т			
Суммарное время перевода машины из транспортного в рабочее положение и обратно, мин	От 12 до 15	От 15 до 20	От 10 до 12	
Масса машины без прицепной платформы и с платформой, т	41,4/51,4	41,2/51,2	31/41	
База машины и прицепной платформы, м	11/4,5		10,2/4,5	
Габарит машины	0-1Т			
Управление машиной	Автоматическое и полуавтоматическое из кабины			
Численность обслуживающего персонала	4	5	3	
26
Увеличить сцепной вес, а следовательно, силу тяги и уменьшить время разгона и переезда можно при непрерывном подъеме путевой решетки. Усиление подъема передается на приводную тележку и действует во время переезда машины. Однако увеличенное сопротивление перемещению машины за счет подъемных роликов и невозможность прохода стыковых накладок при вывешенной путевой решетке заметно снижают эффективность этого мероприятия. Непрерывный подъем путевой решетки существенно упрощает управление исполнительными органами выправки пути и повышает производительность машин.
Уменьшение времени вибровоздействия на балласт ограничено и связано с необходимостью существенного повышения частоты колебаний и мощности привода механизма вибрации подбоек. В перспективе технически осуществимо уменьшение времени вибровоздействия на балласт с 2—3 до 1,5—2 с, т. е. примерно на 25—30%. Это позволит повысить производительность машин еще на 15—20%. Некоторое возможное сокращение времени на подъем подбивочных блоков и исключение времени на захват путевой решетки, например при непрерывном подъеме и сдвиге, может также несколько повысить производительность, приблизив ее к предельным значениям (см. табл. 1).
Дальнейшее повышение технической производительности практически невозможно по указанным выше причинам без коренных конструктивных изменений машин. Возможные конструктивные решения в этом направлении — создание многошпальных машин, например, для одновременной подбивки 3, 4 или большего числа шпал, принципиально новых рабочих органов, позволяющих реализовать повышенную частоту колебаний без существенного увеличения энергоемкости машин и без снижения их надежности.
Реальный путь повышения производительности рихтовочной машины — переход на непрерывный способ работы. Для этого необходимо увеличить сцепной вес машины и усовершенствовать автоматическое управление механизмом сдвига пути и сам механизм; повысить эффективность уплотнителей плеч балластной призмы для обеспечения надежного закрепления пути в выправленном положении. Это можно достигнуть, если увеличить в 2—3 раза статистические момент деба-лансных вибровозбудителей колебаний уплотнителей плеч. При этом примерно во столько же раз возрастет амплитуда колебаний уплотнительных плит.
Эффективность уплотнителей плеч балластной призмы необходимо повышать на всех машинах. Это повысит качество уплотнения балласта, особенно машинами ВПР-1200 и Р-2000. Для машины ВПРС-500 при работе на стрелочных переводах уплотнители плеч не применяются, а на обычном пути — ограниченно из-за неудачного расположения их в зоне задней ходовой тележки. Поэтому уплотнители работают уже на выправленном пути, что иногда может нарушить положение его по уровню и в продольном профиле, особенно при интенсифицированном рабочем режиме уплотнителей плеч. Для машины ВПРС-500 эффективность уплотнителей плеч следует повышать одновременно с переносом их в зону подбивочных блоков.
27
Очень важно и сложно существенно повысить производительность машин при работе на уплотненном, слежавшемся и загрязненном щебеночном балласте в условиях подъемочного ремонта и текущего содержания пути. Как уже отмечалось, производительность машин резко падает, качество уплотнения балласта и точность выправки пути значительно снижаются. Особенно сильно эти факторы проявляются при работе машин с небольшими подъемками и сдвижками (10— 15 мм) и в местах устройства отводов. Основная причина снижения производительности подбивочно-выправочных машин, работающих на уплотненном щебеночном балласте, — значительное увеличение продолжительности рабочего цикла при затрудненном заглублении подбоек в шпальные ящики. На заглубление подбоек в этих условиях по сравнению с рыхлым или слабо уплотненным щебеночным балластом затрачивается от 2—3 до 10—12 с, т. е. в 5—10 раз больше. Иногда подбойки практически вообще не заглубляются в балласт и нужно многократно поднимать и опускать подбивочные блоки. Во всех случаях механики машин для более быстрого заглубления подбоек периодически сжимают и раскрывают их (2—3 включения механизма сжатия). Это затрудняет управление машиной и, что особенно важно, — совершенно исключает автоматическое управление.
Производительность и точность выправки пути рихтовочной машиной в таких условиях снижаются из-за недостаточных усилий сдвига, жесткости рамы машины в горизонтальной плоскости и большой упругой отдачи рельсо-шпальной решетки. Выправка пути под-бивочными машинами при слежавшемся балласте всегда выполняется гораздо точнее и легче. Подбойки разрыхляют балласт в шпальных ящиках и передают вибрацию на решетку, поэтому сопротивления подъему и сдвигу пути снижаются на 30—40%.
Качество уплотнения балласта и стабильность пути (особенно при малых подъемках) снижаются из-за недостаточного заглубления подбоек в балласт и затухания их колебаний под нагрузкой (не разрыхляется уплотненный балласт под шпалой и не формируется новое подшпальное основание с хорошим прилеганием щебенок к подошве шпалы). Подбойки заталкивают в образовавшийся при подъеме пути просвет между подошвой шпалы и ее постелью отдельные частицы щебня, создавая таким образом кромочную подбивку шпал. Вдоль всей шпалы по ее продольной оси образуется зазор, размер которого зависит от выправочной подъемки пути. Такой путь под воздействием поездной нагрузки быстро расстраивается.
Таким образом, для существенного повышения производительности и качества уплотнения подбивочно-выправочными машинами при работе на уплотненном щебеночном балласте необходимо обеспечить быстрое заглубление подбоек на большую глубину и повысить эффективность их вибровоздействия на балласт, исключив, по возможности, затухание амплитуды колебаний под нагрузкой. Этого можно достигнуть, если увеличить амплитуду и частоту колебаний подбоек, рабочий ход подбивочных блоков, жесткость гидросистемы механизма сжатия подбоек и уменьшить посадочные и износовые зазоры во всех подвижных соединениях уплотнительных рабочих органов. Иногда ошибочно за 28
Рис. 3. Зависимость времени заглубления подбивочных блоков в балласт от максимальной скорости колебаний подбоек:
1, 3 —для машины ВПРС-500 на уплотненном щебеночном балласте (ke — 2 и 4);
2, 5 — для машины ВПР-1200 на рыхлом и уплотненном щебеночном балласте (fee — = 1 и 2,6); 4, 6 — соответственно, для машин ВПРС-500 (fe6 = 2,6) и ВПР-1200 (fee = 4), затухание амплитуды колебаний подбоек А — 0,3 А
амплитуду колебаний концов подбоек (максимальное отклонение от среднего положения) принимают размах колебаний, равный удвоенной амплитуде (смещения из одного крайнего положения в другое). Применительно к подбивочно-выправочным машинам каждая подбойка за один оборот эксцентрикового вала (период колебаний) совершает 2 размаха в одну и другую сторону, т. е. проходит путь, равный учетверенной амплитуде колебаний. Максимальная скорость колебаний концов подбоек равна произведению амплитуды на угловую частоту (Лй), а максимальное ускорение равно произведению амплитуды на квадрат угловой частоты (Ли2).
Изучение процесса заглубления подбивочных блоков в рыхлый и уплотненный щебеночный балласт показало, что время заглубления блоков зависит от максимальной скорости колебаний концов подбоек, усилия и размера заглубления, числа и размеров подбоек и особенно от состояния балласта. Приближенно время заглубления подбивоч-иых блоков для машин ВПР-1200 и ВПРС-500, с
^загл — (30feg ап nZ)l[f (Л —Д) (йРзагл] >	(11)
где kt$ — коэффициент, учитывающий состояние и род щебеночного балласта;
для рыхлого балласта ke = 1; для уплотненного, слежавшегося — 2—4; ke = 1+0,007 Те\
30 — коэффициент, представляющий собой усилие в кН, для заглубления одной подбойки в рыхлый балласт;
апп — число подбоек, приходящееся на 1 подбивочный блок, приведенное к длине рабочей площадки, равной Ьо (Ьо = 140 мм, ал = blb0)-,
Z — заглубление подбоек в балласт от поверхности его в шпальном ящике до нижней кромки рабочей площадки подбойки, мм;
f — коэффициент трения и сцепления конца подбойки с балластом (f « 0,8-Ь 4- 1,0);
А — амплитуда колебаний концов подбоек, мм;
Д — значение, на которое уменьшается амплитуда колебаний подбоек за счет упругости гидросистемы, а также монтажных и износовых зазоров в подвижных соединениях механизма вибрации машины, мм;
со — угловая частота колебаний подбоек, с-1. Максимальная скорость колебаний подбоек с учетом затухания амплитуды равна (4—Д)о>;
Рзагл — усилие заглубления, действующее на подбивочный блок от гидроцилиндра, плюс вес блока, кН.
Время заглубления подбивочных блоков машин ВПР-1200 и ВПРС-500 в рыхлый и уплотненный балласт с увеличением скорости колебаний концов подбоек уменьшается по гиперболической зависимости (рис. 3). При скорости, превышающей 2,2—2,4 м/с, зависимость времени заглубления приобретает затухающий характер и в дальнейшем
29
изменение времени незначительно. Следовательно, максимально необходимая скорость колебаний концов подбоек не должна превышать этих значений. Для машины ВПРС-500 при такой скорости колебаний время заглубления в уплотненный балласт не превышает 0,7 с, а для ВПР-1200 — 0,7 с в рыхлый и 1,7 с в уплотненный балласт. В действительности максимальная скорость колебаний концов подбоек у машины ВПР-1200 равна 1,1м/с; у ВПРС-500— 0,99 м/с, что по формуле (11) соответствует времени заглубления в рыхлый балласт 1,37 и 0,51 с, а в уплотненный (k6 = 4) — 5,5 и 2,0 с. Эти значения времени заглубления определены без учета упругости гидросистемы, а также монтажных и износовых зазоров в подвижных соединениях механизмов вибрации и сжатия подбоек (Д = 0). Даже у машин, только что поступивших с заводов-изготовителей или из капитального ремонта, есть монтажные зазоры в подвижных соединениях механизма вибрации, которые, суммируясь, могут уменьшить амплитуду колебаний подбоек на 5—8%. По мере эксплуатации машин начинают появляться износовые зазоры, они могут уменьшить амплитуду колебаний подбоек на 20—30% и более. Время заглубления при этом заметно возрастает (см. пунктирные кривые 4, 6 на рис. 3). Износ подвижных соединений механизмов вибрации и сжатия подбоек приводит к существенному снижению производительности. При значительных износах подбивочные блоки непригодны для работы, так как их невозможно заглубить в балласт.
В отличие от износовых упругие зазоры проявляются всегда независимо от состояния и времени эксплуатации машин. Они обусловлены упругостью гидросистемы механизма сжатия подбоек, что приводит к затуханию колебаний подбоек и резкому увеличению времени их заглубления в балласт. Для ликвидации таких зазоров необходимо повысить жесткость гидросистемы во время заглубления подбоек: внести конструктивные изменения в гидросистему, повысить давление, исключить перетекание рабочей жидкости в гидроцилиндрах сжатия подбоек, а также предусмотреть специальные устройства, разъединяющие гидросистему цилиндров и общую гидросистему. Затухание амплитуды колебаний подбоек под нагрузкой происходит в процессе их заглубления и сжатия. Это снижает качество уплотнения балласта. Поэтому очень важно обеспечить стабильность амплитуды колебаний подбоек при заглублении и сжатии. Это дает возможность повысить производительность машин и качество уплотнения балласта.
Уменьшить время на заглубление подбоек в балласт можно также благодаря увеличению усилия при заглублении. Однако это не приводит к желаемой цели, так как максимальное усилие заглубления ограничено допустимой разгрузкой колесных пар и энергоемкостью механизмов заглубления подбивочных блоков. Эти ограничения практически не позволяют реализовать усилие заглубления, составляющее более 20—25% веса машины. Фактические значения усилий заглубления близки к предельным и поэтому заметного повышения производительности машин получить не удается.
Время на заглубление подбоек в уплотненный щебеночный балласт можно сократить, повышая скорость колебаний концов подбоек. При 30
максимально допустимой частоте колебаний подбоек (omax = 400 с-1) скорость возрастает за счет увеличения амплитуды колебаний подбоек до 6 мм у обеих машин. При существующей частоте колебаний (ш = 220 с-1) амплитуда должна быть увеличена до 10—12 мм. Это по зволит значительно повысить производительность подбивочно-выправочных машин на подъемочном ремонте и текущем содержании пути, приблизив ее к требуемому уровню. Время сжатия подбоек (иначе время виброобжатия балласта) можно сократить, увеличивая скорость обжатия балласта. В этом случае основное ограничение заключается в необходимости обеспечить минимально возможное время вибровоздействия на балласт в различных условиях работы машин. Учитывая, что на минимальное вибровоздействие затрачивается 1,5—2,0 с, а на заглубление в рыхлый или слабо уплотненный балласт для ВПР-1200 — от 0,6 до 0,7 с, минимальное время, затрачиваемое на сжатие подбоек, составляет 0,8— 1,3 с, что соответствует скорости сжатия 120—180 мм/с. Существующая скорость сжатия (от 150 до 160 мм/с) близка к максимально возможной. Сократить время на обжатие балласта можно, если уменьшить ход сжатия подбоек. Однако такой способ нельзя считать эффективным, так как уменьшается объем балласта, подаваемого подбойками под шпалы, — снижается качество подбивки шпал и устойчивость пути под поездной нагрузкой.
Раскрытие подбоек обычно устанавливается исходя из условия их вписывания в шпальные ящики, особенно для стыковых шпал, которые укладываются с меньшим расстоянием между их осями по сравнению с промежуточными шпалами. Ход сжатия подбоек устанавливается автоматически реле давления или вручную. При этом ни в коем случае не должно быть контакта подбоек со шпалами в конце их сжатия, так как это приводит к порче шпал. Правильно отрегулированное реле давления позволяет автоматически отключать цилиндры сжатия подбоек, обеспечивать равномерную подачу балласта под шпалы с учетом выправочной подъемки пути и высокое качество подбивки шпал, т. е. способствует повышению качества уплотнения балласта.
Таким образом, практически нет резервов повышения производительности подбивочно-выправочных машин за счет уменьшения времени сжатия подбоек, но есть резервы повышения качества уплотнения.
Важный резерв повышения эксплуатационной производительности машин и их выработки в «окно» — сокращение дополнительного времени на переезд машин со станции к месту работ и обратно и на приведение их в рабочее и транспортное положение. В сумме это дополнительное время составляет в среднем 15—30 мин, что равно 15—25% времени «окна». Для сокращения дополнительного времени необходимо повысить транспортную скорость машин с 80 до 100—120 км/ч и обеспечить автоматический или полуавтоматический перевод их из рабочего в транспортное положение и обратно. При этом установка рабочих органов и измерительных устройств в рабочее и транспортное положения должна выполняться надежно без вмешательства рабочих автоматически или от кнопочного пульта управления. Это позволит в 3—4 раза сократить время на перевод машин из транспортного в рабочее положение и обратно и заметно увеличить выработку в «окно».
31
Повышение транспортной скорости машин связано с изменением их рессорного подвешивания и с переводом на нормальные ходовые тележки. Это сопряжено с коренными конструктивными изменениями и равнозначно созданию новых машин. Однако заменить рессорное подвешивание и сравнительно жесткие резинометаллические амортизаторы на пружинные рессоры значительно меньшей жесткости можно без существенных конструктивных изменений. Это мероприятие эффективно н позволит повысить транспортную скорость до 100 км/ч и выше.
Оборудование машин локомотивной сигнализацией и диспетчерской радиосвязью сокращает дополнительное время на доставку машины к месту работы обратно, так как экономится время при выезде машины на перегон и и при возвращении ее на станцию, повышается безопасность работы обслуживающего персонала, монтеров пути и транспортных средств, связанных в той или иной степени с машиной.
Повышение качества уплотнения балласта подбивочно-выправоч-ными машинами и, как следствие, стабильности и устойчивости пути под поездной нагрузкой — одна из важнейших н первоочередных задач совершенствования этих машин. Для существенного повышения степени и равномерности уплотнения балласта необходимо изменить параметры виброуплотнения рабочих органов, по возможности, приблизив их к оптимальным значениям. К параметрам виброуплотнения относятся амплитуда и частота колебаний, скорость обжатия балласта, время вибровоздействия на балласт, геометрические размеры, заглубление рабочих органов. Как уже отмечалось, параметры виброуплотнения влияют не только на качество уплотнения балласта, но и во многом определяют производительность машин. Поэтому при выборе оптимальных параметров необходимо учитывать оба эти фактора.
Параметры виброуплотнения машин в значительной части не являются оптимальными и нуждаются в изменении с целью существенного повышения качества уплотнения балласта. Это прежде всего относится к амплитуде колебаний подбоек и уплотнителей плеч балластной призмы, которые должны быть увеличены. Необходимо увеличить заглубление подбоек в балласт, особенно в рыхлый или слабо уплотненный, частоту колебаний и рабочую площадь подбоек, особенно для машины ВПРС-500. Измененные параметры виброуплотнения не должны снижать производительность машин, рабочие уплотнительные органы новой конструкции должны быть прочными, долговечными и обладать невысокой энергоемкостью. Эти требования являются взаимоисключающими. Поэтому изменение параметров виброуплотнения представляет собой достаточно сложную задачу.
Амплитуда колебаний подбоек увеличивается при изменении эксцентриситета вибровалов подбивочных блоков. Увеличивать ее, изменяя соотношение плеч рычагов подбоек нерационально, так как, во-первых, необходимы существенные конструктивные изменения в подбивочных блоках, а во-вторых, при одинаковых износовых зазорах в подвижных соединениях происходит большая потеря амплитуды колебаний под нагрузкой, возникают большие усилия, действующие на гидроцилиндры сжатия и подшипники эксцентриковых валов. Соотношение плеч подбоек у различных машин определяется по конструктивным сообра-32
жениям размерами корпуса подбивочного блока, заглублением подбоек и типом верхнего строения пути. У машины ВПР-1200 соотношение плеч рычагов наружных подбоек примерно равно 2:1, а внутренних несколько больше; у машины ВПРС-500 — 1,9:1. Это значит, что плечи рычагов, заканчивающихся подбойками, соответственно, в 2 и в 1,9 раза длиннее плеч, соединенных с эксцентриковым валом при помощи гидроцилиндров сжатия.
Увеличить амплитуду колебаний уплотнителей плеч балластной призмы в отличие от подбоек можно, изменяя статический момент дебалансных вибраторов. Амплитуда колебаний уплотнителей плеч увеличивается пропорционально статическому моменту.
Частоту колебаний уплотнительных рабочих органов машин можно повысить, если увеличить подачу гидронасосов привода механизмов вибрации, частоту вращения гидронасосов или использовать насосы с большой подачей. При этом мощность гидропривода механизма вибрации возрастает. Мощность холостого хода механизмов вибрации пропорциональна амплитуде колебаний и кубу частоты, поэтому с точки зрения снижения энергоемкости уплотнительных рабочих органов рационально уменьшать частоту колебаний.
Увеличить заглубление подбоек в балласт можно при достаточном ходе подбивочных блоков без конструктивных изменений их. Для этого надо переставить конечные выключатели и нажимные пластины привода выключателей. При недостаточном ходе блоков надо изменить конструкцию рамы и корпусов блоков, а иногда длину рычагов или подбоек. Во всех случаях увеличение заглубления подбоек связано с некоторым повышением мощности привода.
Рабочая площадь подбоек и уплотнителей плеч балластной призмы оказывает заметное влияние на качество уплотнения балласта. Площадь и длины уплотнительных плит достаточны и их изменять не нужно. Рабочая площадь подбоек явно недостаточна (см. главу Ш). Прежде всего это относится к машине ВПРС-500, у которой в 2 раза меньше подбоек на одну шпалу.
Увеличение площади подбоек по высоте и длине дает неодинаковый эффект уплотнения. Наиболее целесообразно увеличить длину подбоек вдоль шпалы: увеличивается длина опорной поверхности сформированного при уплотнении подшпального основания, значительно повышается устойчивость пути. Однако у машины ВПР-1200 возможное увеличение длины подбоек ограничено для внутренних кромок подбоек шириной подошвы рельса, уширением пути в кривых и вписыванием в кривые малого радиуса; для наружных кромок подбоек — расстоянием до торцов шпал. Высота подбоек у обеих машин может быть увеличена с учетом их интенсивного износа.
Совершенствование машин не может быть достаточным без повышения точности выправки пути в продольном профиле, по уровню и в плане. Точность отработки команд и чувствительность выправочных устройств у всех машин достаточно высоки и соответствуют производственно-техническим требованиям к точности выправки. Однако состояние пути после работы машин обычно не отвечает этим требованиям. Это объясняется: недостаточной степенью и равномерностью уплотне-2 Зак. J501	33
ния балласта под шпалами, что приводит к неравномерным осадкам пути под задней тележкой машины; невысоким уровнем предварительной подготовки участков пути и стрелочных переводов к работе машин (нет разметки участков, не закреплены клеммные и закладные болты, остались недобитые костыли, недостаточное количество щебня в шпальных ящиках, не сняты карточки и негодные шпалы и т. п.).
Одно из важных направлений совершенствования машин — перевод их на полностью автоматический режим работы. Это прежде всего относится к машинам ВПР-1200 и Р-2000. Автоматизация работы стрелочной машины — сложная задача, принципиально еще не решена.
Машины ВПР-1200 и Р-2000 оборудованы автоматическими системами управления, но работа их пока ненадежна, а в некоторых случаях из-за отмеченных выше недостатков вообще невозможна. Ряд автоматических устройств требует совершенствования, например, автоматическая система остановки машины ВПР-1200.
Важная проблема дальнейшего совершенствования машин — повышение их надежности. Среднее время наработки машин на отказ составляет от 1,0 до 1,5ч, что не отвечает требованию безотказной работы в «окно», а среднее время на ремонт и обслуживание машин более 40—45% календарного времени за рабочий сезон. Отказы в работе в основном объясняются недостатками изготовления машин (24%), нарушением условий эксплуатации (23%) и конструктивными недостатками узлов и комплектующих изделий (более 40%).
Проблема повышения надежности объединяет в себе широкий круг вопросов, связанных как с конструкцией, технологией и качеством изготовления машин, так и с применением для их изготовления покупных комплектующих изделий, а также с повышением качества обслуживания и ремонта машин. Повышение надежности оригинальных узлов и деталей машин может быть достигнуто на основе внедрения при изготовлении машин комплекса конструкторско-технологических мероприятий, обеспечивающих исключение тяжело нагруженных пар трения, применение регулируемых по мере износа подвижных и неподвижных соединений и новых прочных и износостойких материалов, использование резервирования систем и узлов, автоматическую смазку и охлаждение подвижных соединений, надежное стопорение всех резьбовых соединений и т. п.
Актуальной и трудной задачей дальнейшего совершенствования машин является обеспечение жестких требований безопасности, исключающих опасные и вредные факторы, имеющиеся при обслуживании, транспортировании, ремонте и хранении машин.
Кардинальное решение этой задачи возможно только на основе создания новых конструкций экипажной части, кабин управления, рабочих органов и систем управления машинами. Конструктивные решения могут быть разработаны на базе надежных ограждающих, блокирующих, сигнализирующих, звуко- и виброизолирующих устройств, автоматических устройств управления и контроля за работой машин.
Ряд опасных и вредных производственных факторов может быть практически устранен за счет организационно-технических мероприятий, например, создания современной хорошо оснащенной ремонтной базы для этих машин, а также специальных помещений для их хранения и обслуживания. Необходимо широко применять современные индивидуальные средства защиты для обслуживающего персонала. Некоторые мероприятия по повышению технических показателей машин, приведенные ранее, являются одновременно и средствами, повышающими уровень безопасности, например, введение автоматической смазки, оборудование машин локомотивной сигнализацией и диспетчерской радиосвязью и т. п.
Таким образом, основные технические показатели машин во многом не отвечают производственно-техническим требованиям и нуждаются в совершенствовании. Рассмотренные пути совершенствования не исключают возможность иного подхода.
Глава II
КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА МАШИН
4.	Размещение основных агрегатов
Общие сведения. Подбивочно-выправочные и рихтовочная машины ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 (рис. 4, 5, 6) самоходные (на железнодорожном ходу), работают в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от —10 до +40°С, имеют высокую степень унификации и состоят из собственно машины и прицепной платформы, соединенных стандартным автосцепным устройством. Машины обрудованы рабочими органами, энергетической установкой, устройствами и механизмами, обеспечивающими выполнение технологических операций и передвижение в рабочем и транспортном режимах. Прицепная платформа увеличивает базу рихтовочного измерительного устройства, используется для перевозки инструмента и оборудования. Машины постоянно соединены с прицепными платформами, их расцепляют только при погрузке для транспортировки и при ремонтах. На платформах размещены 2 измерительные тележки рихтовочного устройства и измерительное устройство для записи положения пути по уровню и в плане. Поэтому без прицепной платформы машины не могут выправлять путь в плане и записывать его положение.
Основные составные части и узлы машин: экипажная часть, рабочие органы, выправочные устройства, тормозная и рабочая пневматические системы; гидравлическая система, электрообрудование. Экипажная часть машин — самоходная единица, на ней расположены силовые агрегаты, рабочие органы и выправочное устройства. Она включает в себя силовую установку, силовую передачу (трансмиссию), ходовую часть, тормозную систему, кабины, капоты и ограждения. Основные рабочие органы машины ВПР-1200 и ВПРС-500 — подби-вочные блоки 9, механизмы подъема и сдвига пути 7, измерительные и контрольные устройства выправки пути 1. Основные рабочие органы машины Р-2000 — механизм сдвига пути 6, измерительное и контрольное рихтовочное устройство 1.
Дополнительными рабочими органами — уплотнителями плеч балластной призмы у торцов шпал оборудованы все машины. Расположение уплотнителей плеч у разных типов машин различное. У машин ВПР-1200 они расположены в зоне основных уплотнительных рабочих органов (подбивочных блоков), поэтому балласт уплотняется у торцов шпал одновременно с их подбивкой и выправкой пути. У машин ВПРС-500 уплотнители плеч установлены на раме машины по обеим сторонам от задней ходовой тележки. Поэтому уплотнение балласта 2*	35
Рис. 4. Подбивочно-выправочная машина ВПР-1200:
1, jj — тележки: контрольно-измерительного устройства, тяговая, бегунковая; 2, 10 — кабины: оператора, водителя; 4— капот; 5 — трансмиссия; 6 —- силовая установка; 7 — механизм подъема и сдвига пути; 8 — уплотнитель балласта у торцов шпал; 9— подбивочный блок; /2 —рама машины; 13— платформа прицепная
Рис. 5. Подбивочно-выправочная машина ВПРС-500:
1, 3, /2 — тележки: контрольно-измерительного устройства, тяговая, бегунковая; 2, 8, 11 — кабины оператора промежуточная, водителя; 4— капот; 5 — трансмиссия; 6 — силовая установка; 7 — механизм подъема и сдвига пути; 9— блок подбивочный; 10 — уплотнитель балласта у торцов шпал; 13— рама; 14— платформа прицепная
Рис. 6. Рихтовочная машина Р-2000:
1, 2, 9 — тележки: контрольно-измерительного устройства, тяговая, бегунковая; 3 — трансмиссия; 4 — капот; 5 — силовая установка; 6—механизм сдвига пути; 7 — уплотнитель балласта у торцов шпал; 8 — кабина водителя; 10 — рама; 11 — платформа прицепная
у торцрв шпал происходит неодновременно с подбивкой и выправкой, а только после прохода машиной расстояния, отделяющего подбивоч-ные блоки от уплотнителей плеч. У машины Р-2000 уплотнители плеч размещены на раме машины в зоне механизма сдвига пути.
Выправочные устройства предназначены для измерения отклонений в положении пути, подачи команд на подъем и сдвиг пути и для контроля положения его после выправки. Они включают в себя измерительные устройства для продольного профиля и плана пути, механизмы подъема и сдвига пути, систему управления, контрольную систему и лазерное устройство. Гидравлическая система служит для приведения в действие рабочих органов и выполнения вспомогательных операций рабочего цикла. Тормозная и рабочая пневмосистемы предназначены для привода тормозных средств и выполнения вспомогательных операций при работе машины и перевода измерительных устройств в рабочее и транспортное положение. Электрооборудование включает в себя источники электроэнергии, а также системы: электрооборудования 36
двигателя, освещения, сигнализации и связи, управления мапиэ! и контроля.
К каждой машине придается комплект запасных частей инструмента и принадлежностей, которые необходимы для проведения технического обслуживания, ремонта, наладочных работ, устранения неисправностей в процессе эксплуатации. Несмотря на высокую степень унификации основных узлов ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000, эти машины имеют разную конструкцию.
Машина ВПР-1200. Подбивочно-выправочная машина ВПР-1200 (см. рис. 4) — универсальная путевая цикличного действия; одновременно подбивает и выправляет путь в продольном профиле, по уровню и в плане. Основу машины составляет рама 12, опирающаяся на две двухосные тележки: бегунковую И и тяговую 3. В концевых частях рамы размещены две кабины 2 и 10 с рабочими местами для машиниста и операторов, управляющих машиной. Подбивочные блоки 9 установлены на раме машины около задней кабины 10 в подвижных рамах, поэтому могут перемещаться поперек пути. На подвижных рамах расположены уплотнители балласта у торцов шпал 8. Около подбивочных блоков на раме установлен механизм подъема и сдвига пути 7. Силовая установка 6 и трансмиссия 5 находятся на раме за передней кабиной (закрыты капотом 4).
На рамах машины и прицепной платформы подвешены тележки 1 контрольно-измерительного устройства. Поднимают, опускают и прижимают измерительные тележки к рельсам пневматические цилиндры. Подъем, опускание и привод рабочих органов, а также движение машины выполняются гидромеханизмами (гидроцилиндры и гидромоторы). При работе машины вся мощность двигателя передается на гидронасосы, компрессоры и генератор, которые обеспечивают работу гидросистемы и управление машиной.
В транспортном режиме при движении машины мощность двигателя используется только для привода ходовой тележки и компрессора, обеспечивающего работу тормозной системы. Машинист управляет машиной из задней кабины 10. Наблюдение за сигналами ведется из кабины оператора 2; команды передаются машинисту, управляющему машиной, по переговорному устройству.
В рабочем режиме управление машиной может быть ручное, полуавтоматическое и автоматическое. Подбивка и выправка пути, управление движением машины и рабочими органами осуществляются из кабины водителя 10, а выправочными устройствами — из кабины оператора 2. При ручном управлении команды на переезд машины от шпалы к шпале, на опускание подбивочных блоков и сжатие подбоек подаются машинистом из кабины 10, при полуавтоматическом — на переезд машины и на опускание подбивочных блоков — машинистом, а поднимаются блоки и сжимаются подбойки автоматически. Автоматическое управление рабочим циклом совершается самостоятельно; время подбивки можно задать при помощи реле времени.
Машина ВПРС-500. Подбивочно-выправочная машина ВПРС-500 (см. рис. 5) — универсальная путевая цикличного действия, одновременно подбивает и выправляет стрелочные переводы или железнодо-37
рожный путь. Рама 13 — база машины — имеет широкий нижний пояс в зоне подбивочных блоков 9. Силовая установка 6, трансмиссия 5, тяговая тележка 3, бегунковая тележка 12, кабина водителя 11, кабина оператора 2, капот 4 полностью унифицированы с аналогичными узлами машины ВПР-1200. Подбивочные блоки 9 могут одновременно подбивать один брус стрелочного перевода или одну шпалу; установлены на подвижных рамах около рабочих кабин операторов 8. Во время работы машины на стрелочных переводах подбивочные блоки управляются из кабин 8. Уплотнители балласта у торцов шпал 10 расположены в зоне бегунковой тележки. Контрольно-измерительные устройства унифицированы с подобными устройствами машины ВПР-1200.
Машина Р-2000. Рихтовочная машина Р-2000 (см. рис.6) — специализированная путевая, выправляет путь в плане, уплотняет балласт у торцов шпал. Экипажная часть машины почти такая же, как у ВПР-1200: нет кабины оператора и узла привода гидронасосов подбивочных блоков. Рабочие органы машины: механизм сдвига пути 6, размещенный рядом с силовой установкой 5, и уплотнители балласта у торцов шпал 7 установлены около кабины водителя 8. Поднимаются, опускаются и приводятся в движение рабочие органы гидромеханизмами. Выправочное устройство состоит из контрольно-измерительных тележек 1, установленных на рамах машины и прицепной платформы 11, системы управления рихтовкой и механизма сдвига пути 6.
5.	Экипажная часть
В процессе движения экипажная часть направляет машину по рельсовой колее, воспринимает нагрузки в рабочем и транспортном режимах. Она включает в себя раму с ударно-тяговыми приборами, ходовые тележки (тяговую и бегунковую), силовую установку, трансмиссию и тормозную систему. Экипажная часть машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 оснащена унифицированными ходовыми тележками, силовой установкой, трансмиссией и тормозной системой. Рамы машин отличаются отдельными элементами. Базовой является рама машины ВПР-1200. Описание тормозной системы приведено в главе V. Рама (рис. 7) — пространственная ферма—служит основанием для установки оборудования, воспринимает нагрузку от его массы, инерционных сил при движении машины, усилия, возникающие при выполнении технологических операций.
Тяговая тележка (рис. 8) состоит из рамы, приводных колесных пар, тормозной рычажной передачи, упругих элементов буксового подвешивания и шкворневого устройства. Рама тележки сварена из двух боковин коробчатого сечения, соединенных шкворневой балкой; воспринимает нагрузки от обрессоренных частей машины, реактивные моменты от работы осевых редукторов и передает на раму машины усилия, возникающие при движении. На раме предусмотрены проушины и кронштейны для крепления гидравлических гасителей колебаний, тормозной рычажной передачи и реактивных тяг. Оси колесных пар 9 имеют шей-38
Рис. 7. Рама машины ВПР-1200:
/ — расцепкой рычаг; 2 — кронштейн; 3 — автосцепка; 4 — цепь; 5 — клин; 6 — поглощающий аппарат; 7 — хомут тяговый; балки; 8, 11, 18 — продольные; 12, 17 — шкворневые; 16 — хребтовая; 9 — лист; 10 — брус лобовой; 13 — укосина; 14 — проушина; 15 — раскос; 19 — плита упорная; 20 — державка
ки для установки подшипников буксовых узлов, подступичные части для напрессовки колес и в средней части — шейки для напрессовки конических колес осевых редукторов. Ходовые колеса стальные, безбандажные с вагонным профилем поверхности катания диаметром 710 мм. Реактивный рычаг 15 воспринимает момент от осевого редуктора. Одним концом рычаг крепится к корпусу осевого редуктора болтами, а другим — к кронштейну на раме тележки через тягу 14 с резинометаллическими амортизаторами. Они уменьшают динамические усилия, возникающие при колебаниях реактивного момента во время трогания с места, разгона и торможения. Карданный вал 12 от автомобиля КрАЗ передает крутящий момент осевому редуктору передней колесной пары. Рычажная тормозная передача 13 передает усилия от тормозного пневмоцилиндра на тормозные колодки.
Колесные пары соединены с рамой тележки упругими элементами буксового подвешивания 1, установленными между корпусом буксы и боковиной рамы. На каждой буксе расположено два упругих элемента, состоящих из трех резиновых слоев, соединенных металлическими пластинами V-образного профиля. Наружные пластины между корпусом буксы и вырезом в боковинах рамы фиксируют амортизаторы, а упругие элементы в фигурных вырезах на корпусах букс — выступы в вырезах на раме тележки. Буксовый узел удерживается в раме тележки 2 струнками 7, стягиваемыми гайками. Между буксами и рамой тележки установлены гидравлические гасители колебаний 3, прикрепленные к крышкам буксовых узлов и раме тележки. Поверхности катания колес с наружных сторон тележки закрыты брызговиками 8, закрепленными на раме тележки болтами. Горизонтальные усилия передаются от тележки на раму машины через шкворневое устройство 5, которое обеспечивает также поворот и перекос тележки относительно рамы машины.
Вертикальные нагрузки передаются от машины на раму тележки через центральное подвешивание, состоящее из боковых опор и упругих элементов шкворневого устройства (рис. 9). Шкворень 9 утолщен-39
Рис. 8. Тяговая тележка:
1 — упругий элемент буксового подвешивания; 2 — рама; 3 — гидравлический гаситель колебаний; 4 — боковая опора; 5 — шкворневое устройство; 6 — провод массы; 7 — струнка; 8 — брызговик; 9 — колесная пара; 10 — гидроцилиндр; // — опора; 12 — карданный вал; 13 — тормозная рычажная передача^ 14 — тяга; 15 —- реактивный рычаг
ной частью входит во втулку, вваренную в шкворневую балку рамы машины, и крепится к ней болтами 8 с шайбами. На цапфу шкворня надета втулка 21 со сферическим подшипником 13, закрепленным стопорным кольцом 7. Перемещение шкворня во втулке при вертикальных колебаниях обрес-соренных частей ограничивается с одной стороны упором 14, а с другой — галтелью шкворня. Упор 14 крепится к торцу шкворня болтами 15 с шайбами. Наружное кольцо сферического подшипника установлено во втулку, вваренную в шкворневую балку рамы тележки, и зафиксировано там дистанционным кольцом 20 и крышкой 6, закрепленной болтами 12 с шайбами. Упругий элемент шкворневого устройства состоит из диска 10 и трех резинометаллических амортизаторов И, представляющих собой шайбы, изготовленные из специальной резины, к торцам которой привулканизирова-ны металлические диски. Снизу отверстие в шкворневой балке тележки закрывается крышкой 18.
Шкворневый узел оборудован системой смазки, включающей в себя масленку 1, трубопровод 22, резиновую трубку 17, присоединительную арматуру. Смазка подводится к трущимся поверхностям
по внутренним сверлениям шкворня 9 и упора 14. Соединение шкворня и упора уплотнено резиновым кольцом 16. Основная деталь шкворневого узла — сферический подшипник, позволяющий тележке поворачиваться относительно рамы в пространстве; он воспринимает все усилия, возникающие между тележкой и рамой машины.
На боковые опоры передаются вертикальные нагрузки от обрессо-ренной массы машины. Боковая опора состоит из стакана 2, установленного в нем упругого элемента и скользуна. Стакан крепится болтами к кронштейну боковины рамы тележки. Внутри него находится элемент из 5 резино-металлических амортизаторов (конструкция такая же, как в шкворневом устройстве). Стакан закрыт крышкой 3, опирающейся на амортизаторы. В кольцевом углублении крышки размещен вкладыш 4 из антифрикционного материала с пластиной 5.
40
Рис. 9. Центральное подвешивание:
/ — масленка; 2 — стакан; 3, 6, /3 —крышка; 4 — вкладыш;; 5 — пластина; 7 — кольцо стопорное; 8, 12, 15, /9 — болт; 9— шкворень; 10 — диск; 11 — амортизатор резинометаллнческий; /3 — подшипник сферический; 14 — упор; 16, 20 — кольцо уплотнительное, дистанционное;
17 — резиновая трубка; 21 — втулка; 22 — трубопровод
Рис. 10. Цилиндр опорный:
1,1 — болт; 2 — крышка; 3 — гильза; 4 — уплотнительная манжета; 5 — поршень;
6 — фланец; 3 — направляющая втулка
Опорные цилиндры (рис. 10) создают жесткую связь между колесами и рамой машины в рабочем режиме и при выключении упругих элементов буксового подвешивания, в боковинах рамы тележки над буксами задней оси. Опорный цилиндр состоит из гильзы 3, фланца 6, крышки 2, поршня 5, уплотнительной манжеты 4 и направляющей втулки 8. Дно гильзы 3 приварное с резьбовым отверстием для подвода масла и с наружной резьбой для ввертывания ее во фланец 6, закрепленный на нижнем листе боковины рамы тележки. Внутри гильзы 3 находится поршень 5 с уплотнительной манжетой 4. Выход поршня ограничивается направляющей втулкой 8, ввертываемой в гильзу. Отверстие в боковине рамы, через которое устанавливается цилиндр, закрыто крышкой 2 закрепленной болтами 1. Поршень при подаче масла под давлением в полость над ним перемещается вниз до упора во втулку 8 и его шток упирается в корпус буксы. Усилия от машины воспринимаются рамой тележки и буксами колесной пары, минуя упругие элементы буксового подвешивания. Бегунковая тележка передает на раму машины тормозные и направляющие усилия, возникающие при движении.
Конструкция тележки отличается от тяговой следующим: нет осе-
41
вых редукторов; на шкворневой балке предусмотрены упоры, ограничивающие перемещение рамы машины в вертикальной плоскости; опорные цилиндры выключения буксовой подвески расположены над обеими осями; на тележке установлены гидроцилиндры, соединяющие ее с рамой машины и служащие для выключения центральной упругой подвески.
В кабинах, оборудованных аппаратурой управления, размещается обслуживающий персонал. У машин ВПР-1200 и ВПРС-500 две кабины: для водителя и для оператора, у машин-Р-2000 — только кабина водителя. В кабине водителя (рис. 11, 12, 13, 14), расположенной сзади машины, предусмотрены рабочие места водителя и механика, управляющих машиной. Кабина оператора (рис. 15, 16, 17) находится спереди машины; в ней оборудовано рабочее место для механика, управляющего контрольно-измерительными и записывающим устройствами.
Кабины состоят из каркаса, собранного из гнутого профиля, снаружи обшитого тонколистовой сталью, а изнутри — перфорированными алюминиевыми листами. Звукоизоляция кабины состоит из слоя специальной мастики, нанесенной на внутреннюю поверхность наружной обшивки, матов из капронового волокна, проложенных между обшивками. Пол кабины съемный, из металлических рифленых листов,
Рис. 11. Пол кабины водителя:
/ — сиденье водителя; 2 — кран управления частотой вращения двигателя; 3 — клапан пневматического сигнала; 4 — комбинированный кран; 5, 13 — кран разобщительный; 6, 7 — педаль управления муфтой сцепления, тормозом; 8 — пульт управления реверсом и режимом;
9, 10, 11 — манометр; 12 — штурвал ручного тормоза; 14, 15 — разобщительный кран блокировки рихтовочных гидроцилиндров; 15, 17, 19 — педаль управления подъемом — опусканием подбивочных блоков; сжатием подбоек, перемещением машины; 18 — рычаг фиксации средней измерительной тележкн; 20 — сиденье механика; 2/— ящик инструментальный 22, 23 — клапан редукционный; 24 — кран машиниста; 25 —рычаг переключения передач
42
Рис. 12. Боковая левая стенка кабины водителя:
1 — рычаг фиксации задней измерительной тележки; 2, 3 — фонарь: белого цвета, красного цвета; 4 — измерительное устройство, 5 — пульт управления дизелем; 6 — сигнал электрический; 7 — микрофон; 8 — громкоговоритель; 9, 10 — вентилятор; 11, /2 — рычаг фиксации средней измерительной тележки, подбивочного блока; 13 — фонарь сигнальный подъема пути; 14, 15, 16, 18, 19 — пульт управления подъемным агрегатом, рабочей пневмосистемой, маятником, сигнализацией и освещением, отопителем; 17 — электронный счетчик; 20 — спидометр; 21 — розетка штепсельная
прикрепленных к раме кабины. Двери откатные- Для защиты обслу-живающего персонала от вибрации кабины крепятся к раме машины через резинометаллические амортизаторы, а пол покрыт резиновыми ковриками. В кабинах водителя и оператора сосредоточены органы управления движением машины в транспортном и рабочем режимах, операциями подбивки, выправки и записи положения пути, а также
вспомогательное, электрическое и
Рабочее место водителя оборудовано приборами и механизмами для управления машиной в транспортном режиме. С рабочего места возможно выполнение следующих операций: управление двигателем с пульта 5 (см. рис. 12) и регулирование частоты вращения вала двигателя краном 2 (см. рис. 11), управление реверсом и режимом с пульта 8, муфтой сцепления педалью 6 (см. рис. 11); переключение передач рычагом 25, включение прямодействующего тормоза педалью 7; торможение: служебное краном машиниста 24, экстренное комбинированным краном 4, стояночное штурвалом 12 (см. рис. 11); управление сигнализацией и освещением с пульта 18 (см.
противопожарное оборудование.
Рис. 13. Передняя стенка кабины водителя:
/ — счетчик рабочих циклов; 2 — край управления стеклоочистителем; 3 — стеклоочиститель; 4 — микрофон; 5, 6 — пульт управления подбивочными блоками, механизмом подъема н сдвига пути; 7 — коробка клеммная; 8 — контрольный прибор положения пути по уровню н в плане в зоне выправки
43
Рис. 14. Боковая правая стенка кабины водителя:
1 — блок контрольных приборов; 2 — фонарь сигнальный подъема пути; 3, 4 — рычаг фик-сацин подбнвочного блока, измерительной тележки; 5 — манометр; 6—пульт управления подъемным агрегатом; 7— блок питания; 8 — светильник потолочный; 9— измерительное устройство; 10 — прожектор; 11 — сигнал пневматический; 12, 13 — фонарь: белого цвета, красного цвета; 14 — рычаг фиксации измерительной тележки; 15— огнетушитель 16 — яхцнк инструментальный; 17, 18 — пульт управления рихтовкой, гидрооборудованием; 19 — переключатель манометра; 20 — реле давления масла
рис. 12); выключение и включение стеклоочистителя краном 2 (см. рис. 13).
Давление в рабочей и тормозной магистралях пневмосистемы, в тормозных цилиндрах водитель контролирует по манометрам 9, 10, 11 (см. рис. 11), расположенным на щитке перед сиденьем. Красная стрелка двухстрелочного манометра 9 показывает давление в напор-
Рис. 15. Передняя стенка кабины оператора:
/ — блок релейный; 2 — клапан пневматического сигнала; 3— кнопка включения переговорного устройства; 4 — стеклоочиститель; 5, 8, 9 —кран стеклоочистителя, машиниста, комбинированный; 6 — вентилятор; 7 — манометр двухстрелочный; 10, // — кран разобщительный; 12 — пульт управления измерительными тросами для продольного профиля и плана пути
44
Рис. 16. Пол кабины оператора:
1 — сиденье; 2, 7 — рычаг фиксации штанги измерительного устройства; 3 — коробка клеммная; 4 — ящик инструментальный;
5 —самописец; 6, 3 —край управления подъемом передней измерительной тележки; фиксатором передней измерительной тележки
Рис. 17. Боковая левая стенка кабины оператора:
1 — огнетушитель; 2 — узел измерительного устройства; 3 — светильник потолочный;
4— прожектор; 5 — громкоговоритель; б— усилитель; 7 — микрофон; 8, 9 — фонарь: красного света, белого света
ной, а черная — в тормозной магистрали. На этом же щитке находится указатель спидометра. Звуковой сигнал подается клапаном 3 (см. рис. 11).
В рабочем режиме с сиденья механика 20 в процессе управления машиной можно осуществлять такие операции: перемещать машину от шпалы к шпале при нажатии на педаль 19\ опускать и поднимать подбивочные блоки педалью /6; сжимать подбойки педалью 17 (см. рис. 11); управлять с пультов подбивочными блоками и механизмом подъема и сдвига пути 5, 6 (см. рис. 13), подъемными агрегатами 14
(см. рис. 12) и 6 (см. рис. 14); рихтовкой пути 17 (см. рис. 14); контролировать положение пути: по уровню с пульта управления контрольным маятником 16 (см. рис. 12), по уровню и в плане по прибору 8 (см. рис. 13) в зоне выправки; фиксировать в транспортном положении измерительные тележки выправочного устройства рычагами 1 (см. рис. 12), 4 и 14 (см. рис. 14), 18 (см. рис. 11) и 11 (см. рис. 12); дистанционно управлять гидросистемой с пульта 18 (см. рис. 14), перемещать, если необходимо, правый или левый шток рихтовочных цилиндров кранами блокировки 14 и 15 (см. рис. 11); регулировать давление в гидросистемах правого и левого подбивочных блоков редукционными клапанами 22 и 23 (см. рис. 11); контролировать давление в гидросистемах по манометру 5; манометр можно переключать на различные гидросхемы многопозиционным переключателем 19 (см. рис. 14).
В кабине оператора размещены органы управления, позволяющие выполнять торможение машины: служебное — краном машиниста 8 (см. рис. 15); экстренное — краном 9 (см. рис. 15); переводить тормозную пневмосистему из транспортного режима в рабочий разобщительным краном 11 (см. рис. 15); поднимать и опускать переднюю и измерительную тележку выправочного устройства краном 6 (см. рис. 16); фиксировать переднюю измерительную тележку в транспортном положении краном 8 (см. рис. 16), штанги измерительного устройства—рычагами 2 и 7 (см. рис. 16); управлять положением измерительных тросов с пульта 12 (см. рис. 15); контролировать давление воздуха в напорной и тормозной магистралях пневмосистемы по двухстрелочному манометру 7 (см. рис. 15). Кабины обогреваются отопительно-вентиляционными установками. Кроме принудительной вентиляции, есть вентиляторы охлаждения. Команды из одной кабины в другую передаются через переговорное устройство. В каждой кабине имеется микрофон и громкоговоритель. Пульты в кабинах установлены на кронштейнах с резинометаллическими амортизаторами, чтобы исключить влияние виб
45
рации на работу систем управления. Кабины машин ВПРС-500 оборудованы так же, как ВПР-1200. У рихтовочной машины Р-2000 предусмотрена только кабина водителя, в которой приборы управления установлены аналогично ВПР-1200.
6.	Силовая установка
Установка (рис. 18) включает в себя силовой агрегат; системы: охлаждения, смазки, питания и газоотвода; предпусковой подогреватель; датчик тахометра и глушитель шума. Силовой агрегат 1 состоит из двигателя ЯМЗ-238, муфты сцепления и коробки перемены передач ЯМЗ-236Н. Агрегат смонтирован на сварной раме 7; на нем установлены водяной и масляный радиаторы, компрессор и предпусковой подогреватель. К наружным поверхностям продольных балок рамы приварены кронштейны, которыми силовая установка опирается через амортизаторы 8 на раму машины. Система охлаждения 3 жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости поддерживает заданный температурный режим двигателя. Эта система состоит из водяного насоса, вентилятора, термостатов и водяного радиатора для охлаждения жидкости. Радиатор стоит на раме силовой установки на резиновых подушках, закреплен растяжками.
Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается центробежным насосом, расположенным впереди двигателя.
Насос забирает жидкость из нижнего бачка радиатора и нагнетает ее в водяные рубашки правого и левого блоков цилиндров. По ка-
Рис. 18. Силовая установка:
1 — силовой агрегат; 2 — глушитель; 3 — система охлаждения; 4 — система питания; 5 — датчик тахометра; 6 — предпусковой подогреватель; 7— рама силовой установки; 8— амортизатор; 9 — компенсатор; 10 — соединительный трубопровод системы газоотвода
46
налам водяных рубашек жидкость поднимается вверх, омывает наружную поверхность гильз цилиндров и, поглощая тепло, нагревается; затем по направляющим отверстиям поступает в водяные рубашки головок цилиндров и в первую очередь к наиболее нагревающимся системам — выпускным клапанам и стаканам форсунок. Охлаждая наружные поверхности камер сгорания, выпускных трубопроводов, направляющих клапанов и стаканов форсунок, она дополнительно нагревается. Из головок цилиндров нагретая жидкость выходит по каналам в водосборные трубопроводы, из которых через термостаты по двум дюрито-вым шлангам поступает в верхний бачок радиатора, после чего по трубкам сердцевины опускается в нижний бачок. Проходя по трубкам сердцевины, горячая жидкость охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором, и процесс повторяется.
Если температура охлаждающей жидкости ниже 70° С, а также при пуске двигателя, когда температура жидкости еще не достигла 70° С, термостаты автоматически направляют весь поток жидкости к водяному насосу по перепускной трубе мимо радиатора. При такой циркуляции жидкости с отключенным радиатором двигатель быстро прогревается. В том случае, если температура жидкости выше 70°С, термостаты открываются и жидкость из водосборных трубопроводов поступает снова в радиатор, а оттуда в водяной насос. Оптимальная температура охлаждающей жидкости на выходе из головок цилиндров 75—98° С. Температура охлаждающей жикости регулируется также при помощи жалюзи, установленных перед радиатором.
На двигателе ЯМЗ-238 смешанная система смазки с мокрым картером. Система включает в себя масляный насос, фильтр грубой очистки, центробежный фильтр тонкой очистки и масляный радиатор, установленный перед радиатором системы охлаждения на кронштейнах. Масло засасывается из поддона масляным шестеренчатым насосом, состоящим из основной и радиаторной секций. Основная секция насоса подает масло в систему через последовательно включенный фильтр грубой очистки. При повышении давления перед фильтром из-за засорения элементов или большой вязкости масла в холодное время года открывается перепускной клапан, вмонтированный в фильтр грубой очистки, и часть неочищенного масла попадает в масляную магистраль. Из фильтра грубой очистки масло поступает в центральный масляный канал и далее по каналам в точки смазывания. Центробежный фильтр тонкой очистки, подключенный параллельно после фильтра грубой очистки, пропускает примерно 10% масла, проходящего через систему смазки. Радиаторная секция масляного насоса по трубопроводам подает масло в масляный радиатор, состоящий из двух секций, соединенных последовательно. После охлаждения потоком воздуха, создаваемым вентилятором, масло поступает обратно в поддон картера двигателя.
Система питания 4 подает в цилиндры двигателя в определенной последовательности распыленные порции топлива. Она включает в себя насосы: топливный высокого давления, со всережимным регулятором частоты вращения, топливоподкачивающий, а также форсунки, фильтры: тонкой очистки, грубой очистки, топливный бак, трубопроводы.
47
Особенность конструкции элементов топливной аппаратуры — объединение в одном агрегате топливных насосов низкого и высокого давления, всережимного регулятора частоты вращения и автоматической муфты опережения впрыска топлива.
Вместимость топливного бака сварной конструкции 700 л. Внутри бак разделяет перегородка, что уменьшает гидроудары, возникающие при движении машины. Бак оборудован заливной горловиной с фильтрующей сеткой, стеклами указателей уровня, заборной трубой с фильтрующей сеткой и сливной пробкой. При работе двигателя топливо из бака по всасывающему трубопроводу, через фильтр грубой очистки, трубопровод низкого давления и фильтр тонкой очистки топливоподкачивающим насосом подается к топливному насосу высокого давления. Насос в соответствии с порядком работы цилиндров подает топливо по топливопроводам высокого давления к форсункам, а те распыляют его в цилиндрах двигателя. Излишки топлива отводятся по сливному топливопроводу в бак.
По системе газоотвода удаляются продукты сгорания от выхлопных коллекторов двигателя. Система состоит из глушителей 2 и соединительных трубопроводов 10. Глушители барабанного типа с отводными вертикальными трубами установлены на капоте двигателя. Выходные отверстия труб закрываются выхлопными клапанами. К фланцу выхлопных коллекторов двигателя прикреплены болтами угловые патрубки, соединенные с глушителями компенсаторами (сильфонами). Компенсаторы позволяют перемещаться двигателю относительно глушителей, что исключает поломку выхлопных патрубков.
Для прогрева двигателя перед запуском при температуре окружающего воздуха ниже — 5° С силовая установка оборудована системой предпускового подогрева. Система состоит из подогревателя и трубопроводов, соединяющих подогреватель с системой охлаждения и питания двигателя.
Прибор тахометр показывает частоту вращения вала дизеля; расположен на пульте управления двигателем, а датчик тахометра — на силовой установке.
Система управления дизелем служит для дистанционного изменения подачи топлива и его остановки. На машине применена пневматическая бесступенчатая система управления, включающая в себя кран управления, электропневматический клапан, пневмокамеру, стоп-устройство и соединительные трубопроводы. Кран управления установлен в кабине водителя на левом подлокотнике кресла машиниста. Это управляемый редукционный клапан, позволяющий бесступенчато изменять давление воздуха, подводимого к исполнительному механизму, в пределах от 0 до 0,6 МПа. Электропневматический клапан подает воздух в стоп-устройство. Система оборудована пневматическим клапаном ВВ-32.
Стоп-устройство автоматически останавливает двигатель при переводе рычага подачи топлива на топливном насосе в положение Стоп. Пневмокамера предназначена для изменения положения рычага подачи топлива.
48
7.	Силовая передача
Силовая передача (трансмиссия) служит для передачи крутящего момента от двигателя к колесным парам машины в транспортном режиме и к гидронасосам и вспомогательным механизмам в рабочем режиме (рис. 19). Муфта сцепления 24 соединяет или разъединяет двигатель с коробкой перемены передач 19. Это необходимо при трогании машины с места, переключении передач и включении гидронасосов и вспомогательных механизмов. Коробка перемены передач изменяет частоту вращения ведущих колес машины, а реверс-раздаточная коробка — направление вращения приводных колесных пар, разобщает коробку перемены передач с приводными колесными парами и соединяет гидродвигатель рабочего движения 54 с приводными колесными парами при движении в рабочем режиме. Коробка раздаточная 53 с межосевым дифференциалом распределяет крутящий момент между приводными колесными парами поровну независимо от частоты их вращения. Раздаточная коробка имеет также понижающую передачу, используемую при движении машины в рабочем режиме. Осевые редукторы 43 и 45 колесных пар передают крутящий момент от раздаточной коробки на оси колесных пар под углом 90°.
Силовая передача работает в двух режимах: транспортном и рабочем. В транспортном режиме муфта 27 выведена из зацепления с полумуфтой зубчатого колеса 15, а зубчатое колесо 16 — из зацепления с зубчатым колесом 56. Муфта реверса 59 при движении вперед вводится
10 II 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Рис. 19. Кинематическая схема силовой передачи:
1— маслоохладитель; 2— клиноремениая передача; 3, 8—10, И, 13—16, 20—23, 26, 29—38, 44, 49—52, 56—58, 60 — зубчатое колесо, 4 — редуктор привода насосов; 5, 18, 28, 42, 47, 48, 55 — вал карданный; 6, 7 — гидронасос; 12— генератор; 17— коробка реверс-раздаточнйя; 19— коробка перемены передач; 24 — муфта сцепления, 25 — двигатель; 27, 59— муфта; 39 — сателлит; 40 — компрессор; 41— опора промежуточная; 43, 45 — осевой редуктрр; 46 — вал-шестерия; 53 — коробка раздаточная, 54 — гидродвигатель
4$
в зацепление с полумуфтой зубчатого колеса 3, а при движении назад — с полумуфтой забчатого колеса 57. В раздаточной коробке включается высшая передача (муфта вводится в зацепление с полумуфтой зубчатого колеса 36).
Крутящий момент от двигателя передается на карданный вал 18 и далее на входной вал реверс-раздаточной коробки; через зубчатое колесо 14 крутящий момент передается на блок зубчатых колес 13, 15, свободно вращающийся на валу отбора мощности. Зубчатое колесо 15 находится в зацеплении одновременно с зубчатыми колесами 57 и 58 валов выходного и промежуточного. Вместе с промежуточным валом вращается закрепленное на нем зубчатое колесо 60 и находящееся в постоянном зацеплении с ним колесо 3 выходного вала.
При движении назад муфта 59 вводится в зацепление с полумуфтой колеса 57 и крутящий момент на выходной вал передается от промежуточного вала через зубчатые колеса 56 и 57, вращая его в противоположную сторону. С выходного вала карданным валом 28 он передается на первичный вал раздаточной коробки и далее через зубчатое колесо 35 на зубчатое колесо 36 и через муфту — на вторичный вал, затем на сателлиты 39 дифференциала, которые равномерно распределяют крутящий момент между зубчатыми колесами 38 и 49, свободно сидящими на вторичном валу. Венцы этих колес постоянно зацеплены с зубчатыми колесами 37 и 50, установленными на выходных валах дифференциала. От одного выходного вала крутящий момент передается карданным валом 47 на вал промежуточной опоры 41, карданным валом 42 на вал-шестерню 46 первого осевого редуктора; от другого вала — через карданный вал 50 на вал-шестерню 46 второго осевого редуктора.
Машина трогается с места на первой (низшей) передаче, переключается на другие передачи по мере разгона. В особо тяжелых условиях трогание выполняется на низшей передаче в коробке передач и в раздаточной коробке. Рабочий режим движения включается при подбивке шпал и записи положения пути; в этом случае вся мощность от двигателя передается на гидравлические насосы. В рабочем режиме муфта 27 вводится в зацепление с полумуфтой зубчатого колеса 15, соединяя ее с валом отбора мощности, муфта реверса 59 ставится в нейтральное положение, зубчатое колесо 16 вводится в зацепление с зубчатым колесом 56. В раздаточной коробке включается низшая передача (муфта вводится в зацепление с полумуфтой зубчатого колеса 51). В коробке перемены передач IV (прямая) передача.
Крутящий момент передается от двигателя на карданный вал 18 и на выходной вал реверс-раздаточной коробки, затем через зубчатое колесо 14 на блок зубчатых колес 15, 13 и через муфту 27 на вал отбора мощности, далее карданным валом 5 на привод гидравлических насосов. Зубчатые колеса 3 и 57 выходного вала и промежуточный вал с зубчатыми колесами 60 и 58 вращаются вхолостую. Гидродвигатель 54 питается от гидронасоса, приводимого в действие от двигателя машины. От гидродвигателя крутящий момент передается карданным валом 55 к зубчатому колесу 56 и через зубчатое колесо 16 на выходной вал, далее карданным валом 28 на раздаточную коробку и приводные колесные пары машины.
50
Л-A
30
11
10
27
29
28
/4
п
JA
18
19
20
Рис. 20. Коробка реверс-раздаточная: 1 — корпус; 2, 4, 8, 12, 25, 28, 29 — колесо зубчатое; 3, 20—муфта; 5, 10, 17, 22 — крышка; 6, И — подшипник конический; 1 — подшипник роликовый; 9 — шкив; 13, 30 —фланец; 14 — вал входной; 15 — прокладка; 16, 24 — вал промежуточный; 18, 27 — стакан; 19 — блок зубчатых колес; 21 — вал отбора мощности; 23 — шарикоподшипник; 26 — вал выходной
21
22
23
20
----25
26
Муфта сцепления и коробка перемены передач конструктивно входят в силовой агрегат и установлены вместе с двигателем на раме силовой установки. Корпус 1 реверс-раздаточной коробки (рис. 20) служит основанием для установки валов с зубчатыми колесами, механизма, переключения и резервуаром для масла. В боковой и наклонной стенках корпуса и его днище устроены окна для удобства монтажа и осмотра зубчатых колес и механизма переключения. Внутри корпуса на приливе со сверлениями размещается замок блокировочного устройства. Окна в стенках корпуса закрыты крышками, прикрепленными к корпусу болтами. На верхней крышке корпуса есть горловина для заливки масла и резьбовое отверстие для масломера. Через горловину внутренняя полость коробки сообщаетсй с атмосферой. На боковой стенке корпуса имеется для крепления кронштейн подвески, а на нижней стенке— фланцы для крепления амортизаторов и отверстие для сливной пробки.
Крышка 5 является задней стенкой корпуса; крепится к нему болтами, на крышке сделаны отверстия для крепления механизма управления реверсом. Передняя стенка корпуса и крышка имеют по пять соосных отверстий для установки опорных подшипников валов (3 пары отверстий расположены вертикально и 2 пары — смещены в сторону). Верхние отверстия предназначены для опор (подшипников) входного вала 14, средние — для опор вала отбора мощности 21, нижние — для опор выходного вала 26. В боковых отверстиях на уровне вала отбора мощности располагаются опоры промежуточного вала 24, а в отверстиях ниже их — опоры вала 16 передачи рабочего хода.
Входной вал 14 передает крутящий момент к блоку зубчатых колес вала отбора мощности и на машинах без компрессора с приводом от
51
двигателя — к приводу компрессора, обеспечивающего работу тормозов в транспортном режиме. Передний конец вала опирается на роликовый подшипник, а шариковый воспринимает только осевую нагрузку. Внутренние кольца подшипников зажаты между заплечиком вала и ступицей фланца, установленного на шлицах; наружные кольца — между буртиком стакана 18 и крышкой 17. Маслоотражательное кольцо находится между наружным подшипником и ступицей фланца, в крышке 17 — войлочное кольцо, препятствующее вытеканию масла. Задний конец вала опирается на роликовый подшипник, установленный в крышке 10. На машинах с приводом компрессора от входного вала шкив привода компрессора установлен на его задний конец, имеющий шлицы. На утолщенную среднюю часть вала напрессовано зубчатое колесо 12, постоянно зацепленное с блоком зубчатых колес 19. Последний состоит из двух частей: малого зубчатого венца со ступицей и большого венца с зубчатой полумуфтой. Большой венец соединен со ступицей малого венца неподвижно (горячая посадка). Блок установлен на валу отбора мощности на двух конических подшипниках. Большой венец его постоянно зацеплен с зубчатыми колесами 2 и 25 валов выходного и промежуточного.
На вал отбора мощности 21 опирается блок 19 и передает крутящий момент на гидронасосы и вспомогательные механизмы в рабочем режиме. Передний шлицевый конец вала для установки подвижной зубчатой муфты 20 опирается на шариковый подшипник, а задний шлицевый конец вала — на роликовый подшипник. На нем установлен шкив привода компрессора. У шкива есть посадочное место и отверстия для крепления карданного вала привода гидронасосов. Муфта 20 может двигаться по шлицам и входить в зацепление с зубчатым венцом блока зубчатых колес, соединяя его с валом. Промежуточный вал 24 передает крутящий момент от блока зубчатых колес 19 на зубчатое колесо 2 заднего хода. На вал напрессованы зубчатые колеса 25 и 8, постоянно за цепленные с блоком зубчатых колес и зубчатыми колесами выходного вала. Посредине части выходного вала 26 предусмотрены шлицы для установки муфты 3. Передний шлицевый конец вала опирается на шариковый подшипник, установленный в стакане. На вал насажен фланец для соединения с карданным валом. Зубчатые колеса 2 и 4 установлены на валу на конических подшипниках. На шлицевой втулке насажено зубчатое колесо 28, которое может перемещаться по шлицам втулки, соединенной с валом шпонкой. Установленная на шлицах вала между зубчатыми колесами муфта 3 может передвигаться по ним и входить в зацепление с зубчатыми колесами 2 и 4 соединяя их с валом 26.
Вал 16 рабочего хода передает крутящий момент от гидродвигателя рабочего движения на выходной вал. Передний конец вала опирается на шариковый подшипник, а задний конец — на роликовый. Фланец 30 насажен на передний шлицевый конец вала и соединен с карданным валом гидродвигателя рабочего движения. На вал напрессовано зубчатое колесо 29, зацепленное с колесом 28. Для смазки трущихся поверхностей и отвода от них тепла через горловину на верхней крышке в картер коробки заливается масло.
Рис. 21. Механизм переключения реверса:
/ — фиксатор; 2 —щеколда; 3 — манжета; 4. /5 —пружина; 5, // — выключатель конечный; 10, 12— рычаг; 6 — замок; 7, 8, 14 — вилка 9, 16 — шток; 13 — тяга; 17 — поршень; 18 — пневмоцилиндр
Реверс-раздаточная коробка управляется мехнизмом переключения (рис. 21), который включает в себя 2 механизма: переключения передач и включения рабочего движения. Механизм переключения передач состоит из пневмоцилиндра 18, штока 16, вилки 14, тяги 13, рычага 12, конечных выключателей 5, 11 и фиксатора 1. Вилка 14 перемещает муфту реверса, имеет головку с отверстием для установки ее на штоке и лапки, которыми она охватывает муфту реверса. Плоскими шлифованными поверхностями концы лапок входят в кольцевой паз муфты. Вилка установлена на шпонке и закреплена гайкой. Шток входит одним концом в отверстие прилива корпуса, а другим — в основание пневмоцилиндра. Шток перемещается пневмоцилиндром 18 и удерживается в среднем положении пружиной 15, упирающейся одним концом через втулку в заплечик штока, а другим через стакан— в уступ гильзы. Фиксатор 1 запирает шток 16 в положениях, соответствующих включению передней или задней передачи реверса. Он состоит из корпуса, крышки, щеколды 2 и пружины 4. Корпус служит основанием для щеколды 2, фиксирующей шток в нужном положении. На цилиндрическую часть (с проточкой) щеколды установлено уплотнительное кольцо. В средней части расположено уплотнение с проточкой в виде поршня. Конец щеколды — прямоугольный зуб — может входить в проточку на штоке. Пружина 4 (между крышкой и поршнем) прижимает зуб щеколды к штоку 16. Когда муфта переключения пере-53
дач входит в зацепление с одной из полумуфт зубчатых колес, щеколда фиксатора своим зубом входит в одну из проточек на штоке, удерживая его в этом положении.
Работа механизма переключения передач контролируется по сигнальным лампам на пульте управления в кабине водителя. Сигналы о включении передач передаются конечными выключателями, приводимыми в действие штоком переключения передач и шеколдой фиксатора. Конечный выключатель 11 включается рычагом 12, который поворачивается тягой 13, соединенной со штоком 16, а конечный выключатель 5 — щеколдой.
Механизм включения отбора мощности и передачи рабочего движения состоит из штока 9, вилки включения отбора мощности 8, вилки включения передачи рабочего движения 7, рычага управления 10, фиксатора и замка 6. Шток 9 установлен в отверстиях передней стенки и прилива корпуса реверс-раздаточной коробки. Один конец штока в виде вилки соединен с рычагом управления 10, другой имеет кольцевые проточки для входа зуба замка и шарика фиксатора. Конструкция вилок 7 и 8 такая же, как вилки 14 переключения передач. Они установлены на штоке и закреплены гайкой. Вилка 8 охватывает кольцевую проточку муфты 20 (см. рис. 20), а вилка 7 — проточку зубчатого колеса 28. Шарик фиксатора, входя под действием пружины в кольцевую проточку штока, удерживает его, когда зубчатое колесо 28 и муфта 20 находятся во включенном положении.
Замок в приливе корпуса предотвращает одновременное включение передач реверса и рабочего хода, иначе может произойти поломка зубчатых колес. Замок — это цилиндрический стержень с выступами на концах, входящими в кольцевые проточки штоков 9 и 16. Длина стержня замка выбрана такой, что при положении одного зуба замка напротив гладкой цилиндрической поверхности штока второй зуб замка входит в кольцевую проточку другого штока, препятствуя его перемещению. Для того чтобы переместить этот шток, надо другой шток поставить кольцевой проточкой напротив зуба замка. При нейтральном положении муфты включения реверса муфта включения рабочего хода выключена, а кольцевые проточки штоков располагаются напротив замка. При перемещении одного из штоков второй шток запирается и может быть передвинут только после возвращения первого штока в нейтральное положение.
Коробка раздаточная (рис. 22) включает к себя редуктор и межосевой дифференциал, собранные в раздельных корпусах и объединенные общим валом. Редуктор изменяет передаточное число между реверс-раздаточной коробкой и дифференциалом; состоит из переднего корпуса 24, первичного вала 28 с набором зубчатых колес 3, 4, 5, вторичного вала 27, зубчатых колес 25 и 21 передач низшей и высшей и муфты переключения передач 23 с синхронизатором 22. Корпус 24 — отливка из специального чугуна. Верхняя стенка корпуса закрывается крышкой, задняя имеет проушины для крепления к заднему корпусу. В днище выполнено резьбовое отверстие для сливной пробки, а в боковой стенке— прилив с отверстием для заливки масла. В заднем корпусе 20 (отливка из специального чугуна) установлены вторичный вал с дифференциалом 54
А-А
Рис. 22. Коробка раздаточная:
/ — кронштейн; 2 — подшипник шариковый; 3, 4, 5, 8, 10, 11, 17, 21, 25 — колесо зубчатое; 6, 7, 13 — подшипник роликовый; 9— крестовина; 12, 16 — вал; 14 — дифференциал; 15 — муфта блокировочная; 18 — обойма; 19 — сателлит; 20 — корпус задний; 22 — синхронизатор; 23— муфта; 24— корпус передний; 26— привод, спидометра; 27, 28 — вал вторичный;
первичный
и выходные валы. В передней стенке есть 3 отверстия для установки подшипников, задней стенкой является литая крышка с приливом; в одно отверстие на приливе крышки установлен подшипник вторичного вала, в 2 других — подшипники выходных валов. Передний и задний корпуса соединены болтами и центрируются по обойме среднего подшипника 7 вторичного вала. Крышка заднего корпуса крепится к нему болтами.
На первичный вал 28 напрессованы на шпонках зубчатые колеса 3 п 5 низшей и высшей передач, зубчатое колесо отбора мощности 4. Задний конец вала опирается на роликовый подшипник 6, передний шлицевый с фланцем, к которому присоединяется карданный вал,— на шариковый 2. Подшипник закреплен крышкой, которая служит опорой подвески коробки на раме машины. В крышке есть уплотнение, предотвращающее вытекание масла. Зубчатые колеса первичного вала 3 и 5 постоянно зацеплены с зубчатыми колесами 25 и 21 передач низшей и высшей. Зубчатые колеса 25 и 21 установлены на подшипниках скольжения и свободно вращаются относительно вала 27.
На торцовой поверхности зубчатых колес — зубчатые венцы полумуфт и конусные поверхности синхронизаторов. Между зубчатыми колесами находится муфта переключения передач 23 с синхронизатором, перемещающаяся по шлицам втулки, соединенной с валом шпонкой. Муфта снабжена двумя зубчатыми венцами, которые могут входить в зацепление с зубчатыми венцами на торцах зубчатых колес. Средняя часть муфты имеет кольцевой прилив, на котором расположены 4 выступа с отверстиями под штифты и 4 канала для установки шариковых
55
фиксаторов. На муфту надет корпус синхронизатора 22 с бронзовыми конусными кольцами. В корпусе синхронизатора выполнены фигурные вырезы, в которые входят выступы муфты 23 и кольцевая проточка для шариков фиксаторов. На выступы муфты надето кольцо и соединено с муфтой штифтами. В наружную кольцевую проточку кольца входят губки вилки переключения. Вилка закреплена на ползуне, установленном на корпусе. На заднем конце ползуна сделаны 3 лыски для шарика фиксатора, удерживающего ползун в нейтральном положении и положениях, соответствующих включенным передачам. Рычаг вилки через уплотнение выходит наружу, соединен с тягой механизма управления редуктором.
Вторичный вал 27 установлен на трех подшипниках, размещенных в отверстиях корпусов и крышки. Средняя часть вала — утолщенная шейка с буртиком для подшипника 7, зафиксированного пружинным кольцом. По оси вала сделано сверление для прохода масла к подшипникам скольжения. На вал напрессованы зубчатые колеса 8, 10 и крестовина дифференциала 9. Конец вала заканчивается шлицами и резьбовой цапфой для гайки. Зубчатое колесо 25 удерживается от осевого перемещения буртиком шейки среднего подшипника и шлицевой втулкой, прижатой к заплечику вала распорной втулкой и закреплена гай-мой вместе с подшипником и винтовым зубчатым колесом привода спидо-петра 26. Подшипник вала прижат крышкой с фланцем; в крышке есть полость для сбора масла, поступающего из масляного кармана, и прилив с отверстиями для зубчатых колес привода спидометра.
В заднем корпусе находятся дифференциал 14, блокировочная муфта 15 и валы привода колесных пар. Дифференциал равномерно распределяет крутящий момент между колесными парами независимо от частоты их вращения; состоит из крестовины 9, ведомых зубчатых колес 8, 10, обоймы дифференциала 18 и сателлитов 19. Крестовина — втулка с четырьмя шипами, соединена с валом двумя шпонками, удерживается от смещения распорной втулкой. На шлицевую часть вала надеты втулка блокировочной муфты 15 и роликовый подшипник 13, закрепленные гайкой. Ведомые зубчатые колеса 8 и 10 с двумя зубчатыми венцами, коническим и цилиндрическим установлены на бронзовых втулках. У ведомого зубчатого колеса 10, кроме этого, есть венец зубчатой полумуфты.
На шипы-крестовины 9 надеты сателлиты 19 — конические прямозубые зубчатые колеса со сферическим торцом. Зубья сателлитов зацеплены с коническими венцами ведомых зубчатых колес дифференциала. Сателлиты удерживаются на шипах обоймой 18, соединенной с крестовиной болтами. Обойма — кольцо с внутренней сферической поверхностью и четырьмя резьбовыми отверстиями. Между сферическими торцами сателлитов и поверхностью обоймы поставлены шайбы.
У блокировочной муфты 15 предусмотрен внутренний зубчатый венец с двумя пазами на двух противоположных зубьях, на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка. Муфта надевается на наружный венец шлицевой втулки и, перемещаясь по ней, может входить в зацепление с венцом зубчатой полумуфты на ведомом зубчатом колесе 10, соединяя ее с валом. Шарики фиксаторов, входя в пазы на зубьях 66
Рис. 23. Колесная пара и осевой редуктор:
1, 13 — крышка; 2 — букса; 3 — насос; 4 — рычаг; 5 — система смазки; 6 — осевой редуктор; 7 —ось; 8 — колесо; 9 — фланец; 10, 22 — подшипник конический; 11, 14 — втулка; 12, 18 — подшипник роликовый; /5 — воротник; 16, 21 — уплотнительное устройство; 17 — гайка; 19 — кольцо; 20 — шайба; 23 — колесо зубчатое; 24 — корпус редуктора; 25 — вал-шестерня; 26 — корпус буксы; 27 — стакан
внутреннего венца муфты, фиксируют ее в двух положениях. Муфта перемещается вилкой. Во время работы машины дифференциал блокируется, муфта разомкнута, рукоятка управления снимается.
Ведомые зубчатые колеса 8 и 10 зацепляются с зубчатыми колесами 11 и 17, расположенными на валах 12 и 16 привода колесных пар. Зубчатые колеса соединены с валами шпонками. Наружные концы валов снабжены фланцами, к которым крепятся карданные валы, передающие крутящий момент на осевые редукторы.
Масло, заливаемое в картеры коробки, смазывает трущиеся поверхности и отводит от них тепло. Раздаточная коробка соединяется с рамой машины специальными кронштейнами. Передний кронштейн 1 крепится болтами к поперечине рамы, соединен с раздаточной коробкой через резиновую втулку, надетую на цилиндрическую часть крышки первичного вала. В задней части кробка соединяется с рамой двумя кронштейнами, которые через резиновые втулки и цилиндрические цапфы связаны с задним корпусом коробки.
Осевой редуктор (рис. 23) состоит из корпуса, ведущего вала-шестерни, ведомого зубчатого колеса и подшипниковых узлов. Корпус редуктора служит основанием для конической зубчатой передачи и явля-
57
ется одновременно масляной ванной системы смазки; корпус разъемный, с двумя перпендикулярными расточками для установки в подшипниках вала-шестерни и оси колесной пары. Вал-шестерня 25 установлен в подшипниках 10 и 12. Подшипники 10 находятся в стакане 27, прикрепленном к торцу горловины корпуса. Наружное кольцо подшипника 12 фиксируют от продольных перемещений 2 пружинных кольца, установленных в канавках корпуса. Прокладки между фланцем стакана и торцом горловины регулируют зацепление конической передачи. Масло сливается через отверстие, закрываемое резьбовой пробкой. Магнитные кольца на пробке улавливают металлические частицы. В корпус масло заливается через отверстие, закрываемое резьбовой пробкой со щупом для контроля уровня масла. Состояние зубчатого зацепления контролируется визуально через окно в верхней стенке корпуса.
В транспортном режиме зубчатая передача и подшипники смазываются разбрызгиванием масла из корпуса редуктора при вращении ведомого зубчатого колеса 23. В рабочем режиме частота вращения зубчатого колеса 23 не превышает 17 мин-1, что недостаточно для образования масляного тумана. Поэтому зубчатая передача и опорные подшипники смазываются окунанием, к подшипникам ведущего вала-шестерни масло не поступает. К подшипникам ведущего вала редуктора масло подается по системе смазки, которая включает в себя масляный насос 3 п'лун-жерноготипа с пневматическим приводом и трубопроводы.Всасывающая полость насоса соединена с масляной ванной редуктора шлангом через штуцер, ввернутый в корпус редуктора ниже уровня масла, а нагнетательная полость — шлангом с отверстием в корпусе редуктора и стакане 27. При срабатывании тормозов и остановке машины насос всасывает масло из масляной ванны картера, при отпускании тормозов масло подается к подшипникам. Насос и трубопроводы размещены на реактивном рычаге редуктора.
Вал-шестерня 25 передает крутящий момент от раздаточной коробки к зубчатому колесу 23, насаженному на ось колесной пары. На шейках вала установлены подшипники роликовый /2 и 2 конических 10, закрепленных на валу ступицей фланца 9. Подшипники разделены втулкой 11. Необходимый зазор в конических подшипниках обеспечивается подбором соответствующей толщины кольца, расположенного между внутренними кольцами конических подшипников. Стакан 27 имеет сквозные сверления для подачи масла к подшипникам и отвода излишнего масла в картер. С наружной стороны стакан закрывается крышкой, в которой установлена манжета. По обеим сторонам зубчатого колеса 23 установлены конические подшипники 22 — опоры для корпуса редуктора. Один подшипник упирается в ступицу зубчатого колеса, а другой — через втулку 14. Подшипники фиксируются в корпусе регулировочными гайками 17 с уплотнительными устройствами 21. Гайки 17 ввернуты в крышки 13. С наружной стороны гаек сделаны бурты с пазами для их стопорения. Поворот гайки на один паз перемещает наружное кольцо подшипника на 0,1 мм, что необходимо для регулирования конических подшипников.
Осевой редуктор собирается совместно с колесной парой, состоящей из оси 7 с напрессованными колесами 8, зубчатого колеса 23 п букс. 58
Рнс. 24. Устройство управления муфтой сцепления:
/ — рычаг; 2— гидроцилиндр; 3 — шток; 4 — пневмоцилиндр; 5, 11 — пружина; 6 — корпус; 7 — крышка; 8, 13 — кронштейн; 9 — трубопровод; 10 — гидронасос; 12 — педаль
Букса включает в себя корпус 26, 2 роликовых подшипника 18, лабиринтное кольцо, уплотнительную манжету 16, упорное кольцо 19, торцовую шайбу 20 и крышку 1. Корпус буксы на наружных поверхностях имеет фигурные пазы для установки упругих элементов подвески. Подшипники 18 надеты на шейку оси и прижимаются упорным кольцом 19 к воротнику 15. Упорное кольцо закрепляется торцовой шайбой 20, прикрепленной к шейке болтами (3 шт.). Корпус буксы закрыт крышкой 1, притянутой к корпусу болтами. Внутренняя полость крышки и подшипники заполнены консистентной смазкой. Снаружи крышки расположен кронштейн для крепления гасителя колебаний, а на крышках передней колесной пары, кроме того, — кронштейны для рычага измерительной тележки.
Осевой редуктор задней колесной пары выполнен аналогично осевому редуктору передней колесной пары, в отличие от него имеет промежуточную опору 41 (см. рис. 19). Промежуточная опора — корпус с установленным на шариковых подшипниках валом. На концах вала насажены фланцы, к которым крепятся карданные валы 42 и 47.
Система управления силовой передачей обеспечивает трогание машины с места, изменение тяговых усилий на приводных колесных парах и направления движения машины в транспортном режиме; переключение силовой передачи с транспортного режима на рабочий и обратно. Система управления включает в себя устройства управления: муфтой сцепления, коробкой передач, реверс-раздаточной коробкой.
Устройство управления муфтой сцепления (рис. 24) обеспечивает дистанционное выключение сцепления и уменьшение усилия на педали управления. Машины оборудованы гидравлическим приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем. Рычаг 1 установлен на шлицевом конце вала вилки выжимного подшипника механизма выключения сцепления и закреплен стяжным болтом. Плечо рычага име-59
ет2 отверстия. Шток гидроцилиндра 2 при помощи вилки и пальца соединен с нижним отверстием, а шток пневмоцилиндра 4 — с верхним отверстием рычага. Полость гидроцилиндра 2 соединена трубопроводом с гидронасосом 10, установленным в кабине водителя на кронштейне 13. Гидронасос приводится в действие нажатием на педаль 12. Шток пневмоцилиндра 4 постоянно удерживается пружиной во втянутом положении: рычаг 1 удерживает вал выключения муфты сцепления в положении, когда между выжимным подшипником и упорным кольцом оттяжных рычагов выдерживается зазор от 3,2 до 4 мм. Пневмоцилиндр 4 боковым фланцем крепится к кронштейну 8 на коробке передач. Рабочий гидроцилиндр 2 конструктивно объединен с пневмоклапаном, шток которого шарнирно прикреплен к кронштейну 8. Поршневая полость пневмоцилиндра сообщается с атмосферой или с пневмосистемой через пневмоклапан.
Гидронасос заполнен тормозной жидкостью БСК или ЭСК, приводится в действие от ножной педали 12. От гидронасоса 10 жидкость под давлением по трубопроводу поступает в гидроцилиндр 2. Корпус гидроцилиндра 2 вместе с корпусом пневматического клапана перемещается относительно штока, соединенного с рычагом 1. В это время пневмоклапан открывается, и воздух из пневмосистемы поступает в полость пневмоцилиндра 4. Шток пневмоцилиндра 4 под действием сжатого воздуха перемещается, поворачивает вал и выключает муфту сцепления. Размеры цилиндров и соотношения плеч рычага выбраны таким образом, что усилие на педали, необходимое для полного выключения сцепления, не превышает 200 Н при ее ходе 180 мм. Как только отпускают педаль 12, давление жидкости в гидроцилиндре 2 падает, корпус пневмоклапана под действием пружины возвращается в исходное положение, прекращается поступление сжатого воздуха из пневмосистемы, полость пневмоцилиндра 4 соединяется с атмосферой. Поршень пневмоцилиндра под действием пружины возвращается в исходную позицию и отводит рычаг 1 в положение, соответствующее включенному сцеплению. Если в пневмосистеме нет сжатого воздуха, то рычаг 1 поворачивается на угол, необходимый для выключения муфты сцепления, только под действием усилия от гидроцилиндра 2. При этом усилие на педали достигает 600—700 Н.
Устройство управления коробкой передач (рис. 25) состоит из рычага управления 9 и механизма переключения передач 3. Рычаг управления 9 в кабине водителя предназначен для подачи команд на механизм переключения передач 3, установленный на крышке коробки передач. Для поиска и включения передач команды от рычага управления передаются при помощи гибких тросов и системы рычагов и тяг. На машинах используется механизм управления 8 коробки передач ЯМЗ-236 Н. В корпусе 10 установлен шток 12 с пальцем 11, который закреплен на нем штифтом. В сверление пальца 11 входит конец рычага управления коробкой передач. На конце штока штифтом укреплен фланец 7, к которому болтами прикреплена шарнирная головка 6, передающая поступательное движение от штока 12 на трос 5. Последний включает передачу и сообщает движение тросу 4, выполняющему поиск передач. На фланце шарнирной головки расположен рычаг, к ко-60
Рис. 25. Устройство управления коробкой передач:
'Л 13— рычаг; 2, 6 — головка шарнирная; 3 — механизм переключения передач; 4, 5 — трос; 7— фланец; 8 — механизм управления; 9 — рычаг управления; 10 — корпус; // — палец;
12 — шток; 14 — тяга
торому крепится тяга 14, преобразующая вращательное движение штока в поступательное движение троса 4.
Процесс включения передач складывается из поиска передачи и ее включения. Для поиска передачи наклоняют рычаг 9 влево или вправо: нижний его конец, входящий в сверление пальца 11, наклоняет его в сторону, противоположную наклону рычага, поворачивая шток 12. Вместе со штоком поворачивается фланец с прикрепленной к нему шарнирной головкой. Рычаг фланца 7 при повороте штока воздействует на соединенную с ним тягу 14, сообщая ей поступательное движение, которое через двуплечий рычаг 13 передается на сердечник троса 4, противоположный конец которого присоединен к рычагу 1. Во время перемещения сердечника троса рычаг 1 поворачивается и его плечо, соединенное с шарнирной головкой 2, перемещает ее вместе с валом механизма переключения передач. При этом рычаг механизма вводится в головку ползуна соответствующей передачи.
Передачи включаются наклоном рычага 9 вперед или назад. Нижний конец рычага, воздействуя на палец 11, вызывает продольное перемещение штока 12, которое передается на трос 5, переключающий передачи. При наклоне рычага 9 вперед в зависимости от его наклона в поперечной плоскости могут быть включены I, III или IV передачи, а при наклоне назад — II или V.
В работе реверс-раздаточной коробки различают 2 режима: рабочий и транспортный. Реверсная передача устанавливается в нейтральное положение и блокируется от включения. Рабочий режим включается и выключается рычагом 12 на корпусе коробки (см. рис. 21). Направления движения машины в рабочем режиме изменяются реверси
61
рованием гидродвигателя После отключения рабочего режима включается транспортный режим с пульта управления в кабине водителя. При этом на пульте управления устанавливают переключатель в положение, соответствующее включению необходимой передачи. Воздух подается в одну из полостей пневмоцилиндра 18 (см. рис. 21): в штоковую при включении переднего хода или в поршневую при включении заднего хода (на пульте управления зажигается лампа).
8.	Прицепная платформа
Прицепная платформа (рис. 26), одинаковая для всех машин, предназначена для увеличения базы контрольно-измерительного устройства машины и может использоваться для перевозки инструмента и оборудования для путевых работ. Платформа состоит из рамы 2 с ударнотяговыми приборами, настила 4 с бортами 5, маятниковой рамы 6, двух колесных пар 8, резинометаллических амортизаторов 9 буксового подвешивания, гидравлических гасителей колебаний 13, струнок 7, измерительных тележек 10 и 14, тормозной системы 12, балластного груза 11, рабочей пневмосистемы 3, электрооборудования 1.
Рис. 26. Платформа прицепная:
1 — электрооборудование; 2 •— рама; 3 — рабочая пневмосистема; 4 — настил; 5 — борт; 6 — рама маятниковая; 7 — струнка; 8 — колесная пара 9 — амортизатор буксового подвешивания; 10, 14 — измерительная тележка; // — балластный груз; 12 — система тормозная;
13 — гидравлический гаситель колебаний
Рама платформы — сварная конструкция из шести продольных швеллеров № 30, соединенных с торцов лобовыми брусьями. У лобовых брусьев рама сверху усилена листами. По концам рамы установлено автосцепное оборудование. Площадки рамы оборудованы лестницами и поручнями. Борта погрузочной площадки платформы откидные, пол из досок. К заднему концу рамы снизу жестко прикреплены стальные буксовые лапы, в которые устанавливаются задняя колесная пара и резино-металлические амортизаторы буксового подвешивания. Передние буксовые лапы и 2 швеллера, связывающие их, образуют маятниковую раму 6. Она соединяется с рамой платформы шарнирно. На маятниковую раму устанавливается передняя колесная пара и резинометаллические амортизаторы буксового подвешивания. Колесная пара самоустанавливается в поперечном направлении, так как рама может поворачиваться на оси. 62
Глава III
УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ РАБОЧИЕ ОРГАНЫ
9.	Общие требования
Уплотнительные рабочие органы подбивочно-выправочных машин делятся на основные и дополнительные. Основные рабочие органы предназначены для уплотнения балласта под шпалами, а дополнительные— для уплотнения балласта на откосах, плечах балластной призмы и в шпальных ящиках. Для подбивочно-выправочных машин наличие основных уплотнительных органов является обязательным и обусловлено основным назначением машин: закреплять и стабилизировать путь в правильном положении. Дополнительных рабочих органов, хотя это и целесообразно, машины часто по конструктивным соображениям не имеют. Например, у машин ВПР-1200 и ВПРС-500 есть только уплотнители плеч балластной призмы. Поэтому после их работы необходимо дополнительно уплотнять балласт в шпальных ящиках и на откосах призмы. Эти операции выполняют специализированные машины.
Основные уплотнительные органы подбивочно-выправочных машин цикличного действия — подбивочные блоки. Их число на машине может быть различным в зависимости от числа одновременно подбиваемых шпал и конструкции блоков. Обычно каждый подбивочный блок уплотняет балласт в зоне одной рельсовой нити. Конструкция подби-вочных блоков, установленных на машине, обычно одинаковая. Однако подбивочные блоки различных типов машин могут существенно отличаться. Общим для всех типов подбивочно-выправочных машин является способ уплотнения балласта под шпалами. Этот способ называется горизонтальным виброобжатием балласта. Поэтому, несмотря на многообразие конструктивных решений подбивочных блоков, у них есть аналогичные узлы. Подбивочные блоки состоят из трех основных механизмов: выбрации, сжатия — раскрытия подбоек и заглубления—подъема блоков. Они могут быть оборудованы механизмами для настройки и сдвига блоков вдоль и поперек оси пути; изменения раскрытия подбоек; откидывания подбоек и т. п.
Наиболее распространенный механизм вибрации подбивочных блоков — эксцентриковый. Это объясняется тем, что дебалансный механизм вибрации менее эффективен, особенно при работе машин на уплотненном поездной нагрузкой щебеночном балласте. Неэффективность дебалансного механизма вибрации по сравнению с эксцентриковым проявляется в том, что под нагрузкой происходит значительное затухание амплитуды колебаний подбоек. Обеспечить стабильность амп-63
литуды колебаний при непрерывно изменяющейся нагрузке в условиях тяжело обрабатываемой среды, каковой является щебеночный уплотненный балласт, практически невозможно при дебалансном механизме вибрации. Возбуждение колебаний рабочих органов в эксцентриковом механизме происходит при помощи кинематически жесткой передачи от эксцентрикового вала, а в дебалансном механизме — в результате действия инерционных усилий, развивающихся при вращении неуравновешенных масс (дебалансов). При изменяющейся в широких пределах нагрузке на подбойки (в 2-3 раза и более по сравнению с рыхлым балластом) амплитуда колебаний подбоек при дебалансном механизме уменьшается примерно во столько же раз, а с учетом потери амплитуды за счет монтажных, износовых зазоров и упругости гидросистемы механизма сжатия — раскрытия подбоек, практически, затухает полностью. У эксцентрикового механизма вибрации амплитуда зависит только от зазоров в подвижных соединениях механизма и упругости гидросистемы. Создание дебалансного механизма в расчете на максимальные нагрузки приводит к существенному увеличению мощности привода и нерационально.
Дополнительные рабочие органы (уплотнители откосов, плеч призмы и балласта в шпальных ящиках), чаще всего оборудованы дебаланс-ным механизмом вибрации. Установка эксцентриковых механизмов вибрации значительно усложняет конструкцию привода дополнительных рабочих органов (по сравнению с дебалансным). При этом все перечисленные особенности дебалансного механизма сохраняются.
Механизмы: сжатия — раскрытия подбоек, заглубления — подъема блоков настройки и сдвига подбивочных блоков, изменения раскрытия и откидывания подбоек у всех типов современных подбивочно-выправочных машин оснащены гидроприводом в виде гидроцилиндров простой конструкции (по сравнению, например, с червячно-винтовым приводом механизма сжатия-раскрытия подбоек).
Основное техническое требование к уплотнительным рабочим органам — обеспечить необходимую или заданную степень и равномерность уплотнения балласта — необходимую стабильность выправленного пути под воздействием колес машины и поездной нагрузки в течение межвыправочного периода. Это требование в количественном отношении обоснованно (см. § 2).
Основные уплотнительные органы (подбивочные блоки) помимо этого основного требования должны обеспечить подачу необходимого объема балласта под шпалы для реализации максимальной (заданной) величины подъемки пути при выправке. В случае, если у машины нет дополнительных уплотнительных органов, требование обеспечить необходимую степень и равномерность уплотнения предъявляется только к основным уплотнительным органам. При наличии дополнительных органов к ним также предъявляется аналогичное требование. Различными только будут зоны и объемы уплотняемого балласта (для подбивочных блоков — балласт под шпалами, для уплотнителей откосов и плеч — балласт за торцами шпал, для уплотнителей шпальных ящиков—балласт между шпалами).
64
Требования к рабочим органам по обеспечению максимально возможной производительности обоснованы ранее (см. § 2). Требования к надежности аналогичны подобным требованиям к машине в целом. Однако в количественном отношении они различны. Например, минимальный межремонтный период для уплотнительных органов не может быть менее одного сезона работы,а затраты на ремонт должны быть не более 10—15% календарного времени за рабочий сезон.
Высокие требования предъявляются к износостойкости уплотнительных рабочих органов и связанной с нею параметрической надежности, которая определяется временем сохранения в допустимых пределах параметров виброуплотнения балласта в процессе эксплуатации машины. Конструкция уплотнительных органов должна обеспечивать неизменность параметров виброуплотнения и возможность их регулирования в процессе эксплуатации. В количественном отношении можно допустить изменение параметров виброуплотнения не более чем на 10% их номинальных значений. Уплотнительные рабочие органы должны быть универсальными, т. е. обеспечивать уплотнение любого вида балласта в различном его состоянии, при различном верхнем строении пути, в прямых и кривых участках, на перегонах и станциях и т. п.
Важное требование к уплотнительным органам — быстродействие при переводе их из транспортного в рабочее положение и обратно. Суммарное время перевода рабочих органов из одного положения в другое и обратно не должно превышать 1 мин. При аварийной ситуации (отказ первичного двигателя, насосной станции и т. п.) на перевод рабочих органов из рабочего в транспортное положение должно затрачиваться не более 5—6 мин.
К уплотнительным органам предъявляются требования безопасности, которые включают в себя конструктивные, организационные, эргономические и эстетические показатели, направленные на устранение влияния опасных и вредных факторов, могущих привести к травматизму или к профессиональным заболеваниям лиц, обслуживающих- эти узлы (см. § 39).
10.	Подбивочные блоки машин ВПР-1200 и ВПРС-500
Машина ВПР-1200. На машине установлено 2 подбивочных блока (рис. 27), каждый из них имеет 16 подбоек /, 2 для одновременной подбивки двух соседних полушпал (гидроцилиндр заглубления-подъема блока на рисунке не показан). Наружные подбойки 1 — прямые, внутренние 2 — изогнуты и смещены относительно второй пары, что позволяет им легко вписаться в узкие шпальные ящики стыковых шпал. Изгиб внутренних подбоек усложняет их конструкцию, уменьшает прочность. При дальнейшем совершенствовании машины целесообразно заменить изогнутые подбойки прямыми. Это можно сделать без существенных конструктивных изменений подбивочного блока. Длина наружных подбоек 475 мм, внутренних — 483 мм. Длина рабочей площадки наружных и внутренних подбоек равна 140 мм; ширина: у внут-3 Зак. 1601	65
Рис. 27. Подбивочный блок машины ВПР-1200:
/, 2 — подбойка наружная, внутренняя; 3 — шпонка; 4 —шайба упорная; 5 — болт; 6, 8 — рычаг подбойки; 7 — корпус подбивочного блока; 9 — ось рычага; 10, 12, 32 — палец; 11, 35 — гидроцилиндр внутренней подбойки; 13, 21 — гидроцилиндр наружной подбойки; 14 — пресс-масленка; 15 — упор: 16— кроиштейн; 17 — планка нажимная; 18 — пнеймоцилиндр; 19, 43 —крышка. 20, 21 — винт, шайба; 22 — шланг резиновый; 23 — сапун; 24, 38 — проушина; 25—масленка фитильная; 26 — колодка распределительная; 28 — маховик внутренний; 29—бачок масляный; 30. 31, 40, 42, 44 —Втулка; 33 — эксцентриковый нал; 34 — гидродвигатель; 36 — рейка патовая; 37 — гайка; 39 — крышка защитная; 41, 47.— манжета; 45— кольцо уплотнительное; 46 — прокладка; 48 — шайба скольжения
ренних 70 мм; у наружных она переменная, максимальная — 65 мм, минимальная — 50 мм. Площадь рабочей площадки новых наплавленных по нижней кромке твердым сплавом подбоек: у наружной 90 сма, у внутренней 105 см2. Различие в размерах подбоек ничем не оправдано и должнобыть устранено при совершенствовании машины. Наружные и внутренние подбойки своими конусными хвостовиками вставлены в со ответствующие конусные отверстия рычагов 6, 8. Конусное соединение стандартное и выполнено по ГОСТ 2848—75 (конус Морзе № 6).
В конусных отверстиях рычагов подбойки закреплены болтом 5 с пружинной шайбой, который входит в резьбовое отверстие конусного хвостовика подбоики. Затягиваются конусное и болтовое соединения через специальную шайбу 4, опертую на рычаг. Поворот подбойки вокруг вертикальной оси предотвращает установленная на ее конусном хвостовике призматическая шпонка 3, которая входит в соответствую щий паз рычага.
С целью взаимозаменяемости все подбойки выполнены с двумя шпоночными пазами (12 х 60). При сборке шпонка вставляется в тот паз, е которым сопрягается паз на рычаге. Чтобы продлить срок работы подбоек, их следует периодически наплавлять твердым сплавом по кромкам, передней и задней поверхностям площадки и нижней части стержня.
Подбойки должны надежно соединяться с рычагами, чтобы полно стью исключить перемещение их относительно рычагов. Некоторые перемещения могут происходить из-за ослабления или недостаточной затяжки болта 5. Обычно это приводит к сварке трением подбоек и рычага, т. е. конусное соединение подбойки с рычагом,практически, становится неразъемным. Этого допускать нельзя, ибо в противном случае очень трудно или вообще невозможно заменить подбойки. Снимают подбойки при помощи специального одностороннего клина и вкладыша, который имеет направляющий паз под клин. Вкладыш устанавливается вместо болта 5 и упорной шайбы 4 в отверстие конусного хвостовика подбойки, клин — в овальные отверстия рычага и паз вкладыша и забивается ударами кувалды до рассоединения подбойки с рычагом
Рычаги подбоек 6, 8 насажены на осн 9, подвижно соединенные с корпусом подбивочного блока 7. Ось рычага закрепляется на нем неподвижно гайкой 37, пружинной и обычной шайбой. Для того чтобы исключить деформацию рычагов при затягивании гайки 37, на ось 9 подбойки надевается распорная втулка 42, которая вместе с защитными крышками 39 стягивается в вилке рычага. Распорная втулка 42 изготовлена из стали марки 40Х с поверхностной термообработкой (азотирование). Рычаги вместе с подбойками и закрепленными в них осями 9 вращаются относительно бронзовых втулок 40, запрессованных в корпусе блока 7. На буртики бронзовых втулок установлены резиновые уплотнительные манжеты 41, удерживающие жидкую смазку и защищающие подвижное соединение от проникновения абразивной пыли. На внутренней поверхности втулок 40 (из оловянистой бронзы марки Бр. ОФ10-1) сделаны перекрестные спиральные смазочные канавки. Смазка соединения выполняется самотеком из масляного бачка 29 по резиновым шлангам 22 и подводится к кольцевой смазочной канавке, 3*	67
образованной между торцами бронзовых втулок 40. Это одно наиболее тяжело нагруженное подвижное соединение подбивочного блока. От его нормальной работы во многом зависит работоспособность всего блока и, что очень важно, амплитуда колебаний концов подбоек, которая изменяется из-за монтажных и износовых зазоров, образующихся в соединении при сборке и эксплуатации подбивочного блока. Это объясняется существующим соотношением размеров плеч рычага с подбойкой; оно может привести к уменьшению амплитуды колебаний конца подбойки на значение, в 3 раза большее по сравнению с суммарным зазором в подвижном соединении. Поэтому при эксплуатации машины требуется постоянный и тщательный контроль за нормальной работой этих соединений (наличие и поступление смазки, отсутствие ослабления гайки, вращения защитных крышек и вытекания смазки).
В отверстия верхних плеч рычагов вставлены пальцы (10, 12, 32), соединенные с гидроцилиндрами (11, 13, 27, 35) сжатия—раскрытия подбоек. У гидроцилиндров 11, 13 хвостовая часть вильчатая, у гидроцилиндров 27, 35 — призматическая. Гидроцилиндры 11, 35 внутренних подбоек насажены на эксцентриковый вал 33 и при вращении его передают колебания внутренним рычагам 6 через штоки и пальцы 10, а наружным рычагам 8 — через свои хвостовики, пальцы 12, гидроцилиндры 13, 27 наружных подбоек и пальцы 32 наружных рычагов.
У пальцев 10, 12, 32, изготовленных из легированной стали марки 18ХГТ и подвергнутых поверхностной термообработке (цементация), одинаковые конструкция и размеры (см. рис. 27). Сопрягаемые детали: гайка, шайба, втулки 30,31 аналогичны для этих подвижных соединений. На каждом подбнвочном блоке установлено 12 таких деталей. Закреплены пальцы в отверстиях рычагов подбоек и хвостовиков гидроцилиндров гайками, пружинными и обычными шайбами. Шайбы скольжения 48 с небольшим зазором установлены между взаимно перемещающимися хвостовиками гидроцилиндров (см. рис. 27).
Эти 12 подвижных соединений смазывают вручную через пресс-масленки 14. Смазка попадает в смазочные канавки, образованные между торцами специальных износостойких втулок 31. Все оси 9 и пальцы 10, 12, 32 подбивочного блока выполнены с головками, имеющими лыски под гаечный ключ с размерами зева 41 и 60 мм. В головках имеются отверстия с резьбой М20 для установки монтажных болтов при сборке и разборке этих соединений. Лыски на головках пальцев служат также для их фиксации от поворота при помощи приваренных к рычагам ригелей.
На гидроцилиндры 13, 27 установлены пневмоцилиндры 18, снабженные рычажными механизмами с упорами 15. Пневмоцилиндры /3 поворачивают упоры 15 и прижимают их к крышкам гидроцилиндров 13, 27, уменьшая раскрытие наружных подбоек. В этом случае раскрытые наружные подбойки располагаются почти вертикально, расстояние между концами рабочих площадок наружных и внутренних подбоек равно около 490 мм. При сжатых подбойках это расстояние равно 190 мм, т.е. значительно меньше ширины шпал. Как известно, минимальная ширина деревянных шпал согласно ГОСТ 78—65 равна 230 мм. В сжатом положении минимальное расстояние между подбойками но 68
должно быть меньше этого значения, иначе все равно невозможно полностью использовать ход подбоек, а вероятность повреждения шпал повышается. С прижатыми упорами к крышкам гидроцилиндров подбойки в раскрытом положении могут вписываться в междушпальные размеры на путях с числом шпал 1600, 1840 и 2000 шт./км, а без упоров на путях с числом шпал 1440 и 1600шт /км. При этом (без упоров) реализуется максимальный ход сжатия, который для наружных подбоек примерно равен 235 мм, а для внутренних — 160 мм.
Одна из важных особенностей кинематики подбоек — при сжатии или раскрытии их концы описывают дуги окружностей, центры которых совпадают с осями 9. Поэтому при сжатии наружных подбоек из положения на упорах до соприкосновения со шпалой их концы относительно первоначального раскрытого положения поднимаются на 18—20 мм, при сжатии внутренних подбоек их концы опускаются на 10—12 мм относительно первоначального раскрытого положения. Это необходимо учитывать при установке размера заглубления подбоек в балласт. Обычно он устанавливается при раскрытых наружных внутренних подбойках по наружным подбойкам. Поэтому к необходимому размеру заглубления (90—100 мм), рекомендуемому из условия обеспечения хорошей подбивки шпал, следует прибавить 20 ми — значение, на которое поднимаются наружные подбойки во время сжатия. Другая немаловажная особенность кинематики подбоек—изменение соотношения плеч рычагов при их сжатии или раскрытии. Для наружных подбоек соотношение плеч рычагов при их сжатии увеличивается от 2,0 до 2,17, а для внутренних — уменьшается от 2,7 до 2,6.
Корпус подбивочного блока 7 представляет собой сварную конструкцию, в центральной литой части которой сделано отверстие для коренных подшипников эксцентрикового вала и вертикальных направляющих подъема и опускания блока (см рис. 27). На корпусе крепятся рычаги подбоек и установлен эксцентриковый вал 33. Расстояние между вертикальными направляющими 500 мм. Направляющие цилиндрической формы входят в отверстия подбивочного блока, в которых запрессованы бронзовые втулки 44. Уплотнительные кольца 45 и манжеты 47 закрыты верхней 19 и нижней крышками 43 , закрепленными на корпусе блока винтами 20 и пружинными шайбами 21. Между крышками и корпусом блока проложены паронитовые прокладки 46. Смазываются вертикальные направляющие при помощи фитильных масленок 25 Наличие смазки в смазочной полости проверяется осмотром отверстия (закрыто пробкой). Нагретый воздух и пары масла выходят из полости корпуса блока через сапуны 23.
В транспортном положении подбивочный блок запирается из кабины механика стопорным пальцем, который входит в проушину 24, приваренную к корпусу блока. На корпусе блока находится распределительная колодка 26 и кронштейн 16 с нажимной планкой 17 К распределительной колодке присоединяются гидрорукава высокого давления. Кронштейн с нажимной планкой служит для включения дросселя в гидросистеме подъема блока с целью уменьшения скорости подъема и предотвращения ударов блока о раму в верхнем положении. На корпусе блока с обеих сторон прикреплены пазовые рейки 36. В пазак 6»
3
Рис. 28 Установка эксцентрикового вала:
/ — муфта упругая; 2, 7, 17, 35, ЗЗ — ътз с пружинной шайбой; 3, 10, 10, 32, 40 — втулка; 4, 13, 37 —крышка; 5 — опора с кожухом; 5, 23 — маховик наружный, внутренний, 8, 9, 11, 12 — кольцо распорное; 14, 26, 41 — стакан, /5 —штуцер смазочный; 16, 27, 30, 36 — кольцо; 18 — винт; 20— шайба, 21— гайка; 22 — шплинт; 24— шпонка; 25 — манжета, 28, 39, 42, 43 — подшипник роликовый; 29 — кольцо пружинное, 31, 34 — подшипник конический; 33 — эксцентриковый вал, 44 — гидродвигатель
реек на винтах установлены нажимные планки для привода конечных выключателей электроавтоматики блока. Проушина 38 предназначена для закрепления уплотнителя плеча балластной призмы в транспортном положении.
Эксцентриковый вал (рис. 28) приводится в движение гидродвигателем 44, установленным на опоре 5 с защитным кожухом. Шлицевый конец вала гидродвигателя соединяется с упругой муфтой 1, прикрепленной винтами 2 к наружному маховику 6. Соединение гидродвигателя с эксцентриковым валом — ответственный узел, требует высокой точности сборки. Поэтому опоры 5 с кожухом закреплены на корпусе подбивочного блока болтами М20 с гайками и пружинными шайбами, из которых 2 — чистые, запрессовываются в обработанные разверткой отверстия корпуса подбивочного блока. Гидродвигатель своей обработанной выступающей частью фланца вставляется в расточенное отверстие опоры 5. Наружный 6 и внутренний 23 маховики (диаметр 470 мм) насажены на концы эксцентрикового вала 33 и соединяются с иим двумя призматическими шпонками 24, расположенными относительно друг друга под углом 90°. Маховики закрепляются на концах вала гайками 21, специальными шайбами 20 и шплинтами 22. В каждом маховике сделано по два отверстия диаметром 65 мм, расположенных таким образом, что при вращении маховиков с ними совмещаются пальцы 12 (см. рис. 27), что необходимо при разборке этого соединения. Демонтируют маховики, ввертывая болты в глухие отверстия с резьбой Ml6. В наружном маховике в отличие от внутреннего сделана расточка для установки полумуфты 1 и шесть резьбовых отверстий М10 для винтов 2 крепления полумуфты.
Шпоночное соединение маховиков с эксцентриковым валом сложно изготовить if собрать: не всегда удается получить хорошее сопряжение соединяемых деталей с двумя шпонками. Целесообразно при совершенствовании машины это соединение выполнить с одной шпонкой. Расчеты и практика создания подбивочных блоков показывают, что такое конструктивное решение возможно.
Маховики аккумулируют кинетическую энергию, которую запасают при переезде машины от шпалы к шпале и отдают эксцентриковому валу во время заглубления и сжатия подбоек в балласте, поддерживая этим частоту вращения вала близкой к номинальной. Однако, в тяжелых условиях при работе машины ВПР-1200 на сильно уплотненном щебеночном балласте частота вращения эксцентрикового вала и дизеля в конце сжатия подбоек иногда падает на 20—30% , что недопустимо и резко снижает производительность машины. Поэтому необхо димо при совершенствовании машины увеличить момент инерции маховиков, не изменяя их конструкцию.
Маховики торцами упираются во втулки <3, на которые насажены шатунные роликовые подшипники 43. Втулки на фланцах имеют по 4 сквозных резьбовых отверстия М10 для их выпрессовки при разборке вала. Подшипники 43 установлены в вильчатых хвостовиках гидроцилиндров сжатия — раскрытия внутренних подбоек и закрыты крышками 4, закрепленными винтами 7 с пружинными шайбами. Крышка 4 центрируется по наружному кольцу подшипника 43, внутреннее кольцо которого через распорные кольца 8, 9 передает усилие затяжки от маховика на внутреннее кольцо подшипника 42 и далее через втулку
71
10 на внутреннее кольцо подшипника <39. Подшипники <39 и 42 запрессованы в стакане 41, установленном в хвостовике гидроцилиндра сжатия—раскрытия внутренних подбоек. С другой стороны подшипники стягиваются крышкой <37 при помощи винтов 38 с пружинными шайбами. Подшипник <39 через распорные кольца 36, 11 передает усилие затяжки на внутреннее кольцо второго подшипника 43 и затем через кольцо 12 и втулку 32 — на внутренние кольца коренных конических подшипников 31 и буртик вала. С другой стороны вала в качестве коренных установлены роликовые цилиндрические подшипники 28, передающие усилие затяжки от внутреннего маховика 23 через свои внутренние кольца, кольца 16 и 30 в буртик вала.
Коренные (конические и цилиндрические) подшипники запрессованы в стаканы 14 и 26. Стакан 14 закрывается крышкой 13, а стакан 26—• глухой. В нем с внутренней стороны установлено пружинное кольцо 29. Смазываются коренные подшипники через штуцеры 15. Для этого в стаканах 14 и 26 предусмотрены смазочные отверстия и канавки. В стакане 26 между наружными кольцами подшипников размещено кольцо 27 с прорезями для прохода жидкой смазки. На машинах выпуска 1979 г. и последующих лет коренные подшипники смазываются из масляной ванны в корпусе подбивочного блока. Поэтому масляный насос, маслопроводы, бачок, расходомер и другие сопутствующие детали демонтированы. Это значительно упростило и улучшило конструкцию системы смазки подбивочного блока, так как перечисленное оборудование размещено на корпусе подбивочного блока, а привод насоса выполняется при помощи клиноременной передачи от эксцентрикового вала. Для герметизации масляной ванны в крышке 13 и стакане 26 поставлены манжеты 25. Стаканы 14 и 26 крепятся к корпусу блока винтами 17 и 35 с пружинными шайбами. Для выпрессовки из корпуса блока во фланцах стаканов сделано по 4 сквозных резьбовых отверстия под болты М12, а для выпрессовки подшипников из стаканов по 3 сквозных резьбовых отверстия М10 (стакан 14) и Мб (стакан 26). Демонтаж манжет в стакане 26 и в крышке /<3 выполняется через 3 сквозных отверстия диаметром 3 мм. Отверстия Мб в стакане 26 с целью герметизации закрыты винтами 18.
Аналогичные отверстия для выпрессовки стаканов и подшипников сделаны в стаканах 41; резьба отверстий — во фланцах стаканов М14, отверстия для выпрессовки подшипников диаметром 5 мм без резьбы. Эта разнотипность монтажных отверстий вызывает ряд неудобств при разборке эксцентрикового вала и ничем не оправдана. В дальнейшем необходимо унифицировать монтажные отверстия, резко сократив число типоразмеров.
Подшипники 39, 42 и 43 смазываются консистентной смазкой при помощи шприца. Смазка подается через пресс-масленки, установленные на хвостовиках гидроцилиндров сжатия — раскрытия внутренних подбоек. На каждом подбивочном блоке 6 таких точек смазки. В подшипник 43 смазка подается из пресс-масленки по смазочным канавкам в хвостовике гидроцилиндра и крышке 4, а в подшипники 39, 42— из пресс-масленки по кольцевой канавке, смазочным отверстиям стакана 41 и втулки 40.
72
Подшипники <39, 42 и 43 установлены на эксцентриковых частях вибровала, поэтому их называют эксцентриковыми. Эксцентриковые части на конце вибровала смещены относительно друг друга на 180°. Это сделано для того, чтобы получить противофазное движение подбоек при колебаниях с целью динамического уравновешивания механизма. Подбойки, связанные с одним концом вибровала, совершают встречные колебания по отношению друг к другу. На втором конце вибровала эксцентрики смещены на 180°по отношению друг к другу и к эксцентрикам на первом конце вала. Это позволяет уменьшить максимальную мощность, потребляемую подбивочным блоком в конце сжатия подбоек. Максимальная мощность в конце заглубления подбоек в балласт при этом не снижается.
На всех машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 эксцентриситет вибровалов равен 2,5 мм В первый период освоения машин эксцентриситет вибровалов составлял только 1,75 мм. Такой эксцентрнснтет остался на первых четырех машинах ВПРС-500. Затем по результатам испытаний машин и рекомендациям ВНИИЖТ было принято решение о переводе всех машин на увеличенный эксцентриситет вибровалов (на первом этапе до 2,5 мм). В дальнейшем намечается перевод машин на эксцентриситет, равный 4—5 мм. Это необходимо для повышения производительности н качества уплотнения балласта
Гидроцилиндры сжатия — раскрытия подбоек машины ВПР-1200 (рис. 29) различны для наружных и внутренних подбоек. Штоки 7, 16, 17 гидроцилиндров оканчиваются проушинами, в которые запрессованы износостойкие втулки 14. Проушины соединяются с рычагами внешних и внутренних подбоек при помощи пальцев. На штоки запрессовываются поршни 6, 20, закрепленные болтами <3. Для того чтобы поршни на штоках не поворачивались, они фиксируются штифтами 4. Болты <3 предохраняются от самоотвинчивания стопорными винтами 2, закерненными по шлицам в двух точках. Герметизацию полостей гидроцилиндров обеспечивают пружинные кольца 5 по 5 шт. на каждый поршень. Штоковые полости гидроцилиндров закрыты крышками 12, 18 и втулками 8, 19. Крышки закрепляются болтами 10 с пружинными шайбами. В крышках гидроцилиндров 1 размещены грязесъемники 11, я у гндроцилиндров 13 и 21 грязесъемники установлены во втулках 19. Штоковая полость гидроцилиндров герметизирована по диаметру цилиндров уплотнительными резиновыми кольцами, а по диаметру штока — манжетами с защитными кольцами 9.
У гидроцилиндров и штоков разные диаметры: у гидроцилиндров /<3 и 21 внутренний диаметр равен 93 мм (диаметр штока 50 мм), у гидроцилиндра 1—75 мм (диаметр штока 60 мм). Максимальный ход штока гидроцилиндров 13 и 21—63 мм, гидроцилиндра 1 — 113 мм. Диаметры гидроцилиндров и штоков подобраны таким образом, что обеспечивают в 2—3 раза большее усилие на концах внутренних подбоек, чем на концах наружных. Давление в штоковых и поршневых полостях цилиндров различное: в штоковых полостях всех гидроцилиндров 12 МПа; в поршневых полостях гидроцилиндров наружных подбоек 9 МПа; а внутренних — 3,5 МПа.
Скорость сжатия подбоек в воздухе также различна: тля наружных подбоек приблизительно 330 мм/с, а для внутренних — 290 мм/с.
73
Рис. 29. Гидроцилиндры сжатия-раскрытия подбоек машины ВПР-1200:
/ — гидроцилиндр наружной подбойки; 2— винт; 3, 10 — болт; 4 — штифт; 5 — кольцо пружинное; 6, 20 — поршень; 7, 16, /7 — шток; 8, 19 — втулка; 9 — манжета с уплотнительным и заш,и1ным кольцами; 11—грязесъемник; 12, 18—-крышка; 13, 21 —• гидроцилиндр внутренней подбойки; [4 — втулка; 15 — пресс масленка
71
Под нагрузкой скорость сжатия подбоек заметно уменьшается и в среднем составляет для наружных подбоек от 160 до 170 мм/с, а для внутренних — от 140 до 150 мм/с. Это объясняется тем, что гидроцилиндры подбоек, во-первых, не имеют полностью раздельного гидропривода и получают питание от общей (гидроцилиндры внешних подбоек и штоковые полости гидроцилиндров внутренних подбоек) и от отдельной гидросистемы (поршневые полости гидроцилиндров внутренних подбоек), а во-вторых, в общей и отдельной гидросистемах установлены пневмогидравлические аккумуляторы, которые в зависимости от нагрузки могут существенно изменять объем подаваемой рабочей жидкости в гидроцилиндры (см. главу V).
Изменение скорости сжатия подбоек под нагрузкой — особенность асинхронного способа подбивки н может быть причиной недостаточного, а главное, неравномерного уплотнения балласта под шпалами. Поэтому асинхронный способ подбивки шпал, рекламируемый фирмой Плассер и Тойрер, по сравнению с синхронным способом (машины ШПМ-02) менее эффективен по степени и равномерности уплотнения балласта. Этот вывод был подтвержден экспериментально при сравнительных испытаниях машин с различными приводами механизма сжатия подбоек (ШПМ-02, АШПМ-1200, СССР; PLM-275SC фирмы Плассер; BN-60 фирмы Матиза).
Подбивочные блоки устанавливаются на подвижной раме и соединяются с нею гидроцилиндрами заглубления (рис. 30). Гидроцилиндр заглубления 8, предназначенный для подъема и опускания подбивочного блока, шарнирно соединяется с подвижной рамой подвеской 6. Подвеска имеет цапфы, которые обеспечивают поворот цилиндра в вертикальной плоскости вдоль оси пути. Соединен гидроцилиндр 8 с подвеской 6 при помощи цапф, расположенных на его корпусе. Это обеспечивает поворот гндроцилиндра в вертикальной плоскости поперек оси пути.
Подвеска 6 установлена во фланцах 7, прикрепленных к подвижной раме болтами. Шток гидроцилиндра заглубления шарнирно соединяется с корпусом подбивочного блока крышкой 10. Последняя прикреплена к корпусу болтами 13, имеет расточку для защитного резинового кольца 12. Крышка 10 через прокладку упирается в наружное кольцо 14, сопрягаемое со сферическим кольцом 15, насаженным на шток гидроцилиндра заглубления. Сферическое кольцо 15 на штоке фиксируется гайкой 17, навинченной на резьбовую часть штока и законтренной на нем винтом 16. На хвостик штока насажено также второе сферическое кольцо 18; с одной стороны оно упирается в гайку 17, а с другой — во внутреннее кольцо 19. Такая конструкция крепления штока гидроцилиндра заглубления к корпусу подбивочного блока обеспечивает возможность поворота штока относительно корпуса и предотвращает изгиб штока.
Гидроцилиндр заглубления выполняет важные и тяжелые рабочие операции: опускает блок, принудительно заглубляет подбойки в балласт, поднимает блок в исходное положение. Ход штока гидроцилиндра заглубления более 600 мм. Максимальное усилие заглубления более 70 кН; усилие подъема — 45 кН. Внутренний диаметр гидроцилиндра 80 мм. При быстром опускании блока в воздухе из верхнего положения 75
до контакта подбоек с балластом на один гидроцилиндр расходуется рабочей жидкости 7,5 л/с, что эквивалентно подаче насоса, превышающей 450 л/мин. Для двух гидроцилиндров необходимая производительность насосной станции возрастает в 2 раза. Существующая производительность насосов 310 л/мин. Поэтому для того, чтобы избежать разрыва струи рабочей жидкости, в гидросистему цилиндров заглубления подключен пневмогидравлический аккумулятор с большим рабочим объемом (37 л), который при опускании подбивочных блоков дополнительно подает в гидроцилиндры недостающий объем рабочей жидкости.
Масса одного подбивочного блока около 1800 кг; чтобы быстро поднять блок из нижнего в верхнее положение (0,25—0,3 с) усилие должно превышать 45 кН. Кроме этого, в конце подъема нужно затормозить блок, чтобы избежать сильного удара о подвижную раму. Это реализуется автоматически дросселем с регулятором; его включает в работу блок в конце своего хода.
Рис. 30. Подвеска подбивочного блока машины ВПР-1200:
/ — выключатель конечный; 2 — фиксатор; 3 — кронштейн; 4 — пэевмоднлнндр; 5 — рычаг; 6 —подвеска; 7 —фланец; 8 —гидроцилиндр; 9 — подбнвочный блок; 10 — крышка; //— шайба; 1.2 — кольцо защитное; 13— болт; 14 — кольцо наружное; 15, 18 — кольцо сферическое; 16 — винт; 17 — гайка; /9 — кольцо внутреннее; 20, 23, 24 — подшипник сферический;
2/— палец; 22 — тяга; 25 — пружина; 26 — фиксатор сферический
76
fl-fl
Рис. 31. Рама подвижная машины ВПР-1200:
/ — Бинтовая стяжка, 2 — узел рамы; 3 — направляющая рамы; 4 — проушина; 5 —опора конусная; 6 — направляющая блока; 7 —хомут; 8 — гидроцилиндр; 9 — крышка; /0—втулка;
// — втулка конусная; /2 — прокладка; /3 —фланец; 14 — болт
В транспортном положении подбивочный блок запирает механизм с ручным и пневматическим приводом (см. рис. 30). Механизм состоит из фиксатора 2, который находится во втулке кронштейна <3 и рычагом 5 или пневмоцилиндром 4 выдвигается вперед и входит в отверстие проушины подбивочного блока и глухое отверстие подвижной рамы. В таком положении фиксатор 2 стопорится сферическим фиксатором 26:
77
под действием пружины 25 фиксатор входит своей сферической головкой в отверстие втулки кронштейна 3 и нажимает на шток конечного выключателя 1. От конечного выключателя электрический сигнал подается на сигнальную лампу в кабине водителя. Фиксатор 2 открывается рычагом 5 или пневмоцилиндром 4, которые тягой 22 связаны со сферическим фиксатором 25 и выводят его в исходное положение. Фиксатор 2 выводится из отверстия проушины подбивочного блока и блок приводится в рабочее положение. Для регулирования положения сферического фиксатора 26 его хвостовик имеет резьбу. Это соединение закрепляется гайкой. Сферические подшипники скольжения 20 и 24 дают возможность поворачивать рычаг 5 при открытии и закрытии фиксатора.
Подбивочные блоки установлены на подвижной раме (рис. 31), которая состоит из двух одинаковых узлов 2, симметрично расположенных относительно оси пути и соединенных между собой винтовыми стяжками 1. Каждый узел 2 подвижной рамы — сборно-сварная конструкция, включающая в себя сварную раму и*цилиндрические направляющие 6 подбивочного блока, установленные в ней вертикально. Верхние концы направляющих крепятся к раме хомутами 7 и болтами, а нижние концы, кроме болтов 14, фиксируются фланцами 13, которые болтами притягиваются к нижнему брусу рамы.
Подвижная рама перемещается поперек оси пути на двух горизонтальных цилиндрических направляющих 3, соединенных с рамой конусными опорами 5 и проушинами 4 (приварены к раме). Опоры 5 крепятся к проушинам 4 болтами через регулировочные прокладки 12. С направляющими 3 опора 5 соединяется конусными фторокаучуковыми втулками 11. Перемещает подвижную раму гидроцилиндр 8, максимальное смещение рамы в одну и другую стороны относительно оси пути ± 60 мм. Нормальное скольжение рамы по направляющим 3 обеспечивают бронзовые втулки 10, закрытые крышками 9 с грязесъемниками. Направляющие рамы смазываются через пресс-масленки, установленные на цилиндрических частях узлов 2.
Поперечное перемещение подвижной рамы и вместе с ней подбивочных блоков выполняется в крутых кривых участках пути, когда внутренние кромки рабочих площадок подбоек могут зацепить при заглублении нли подъеме блоков за подошву рельсов. Расстояние между внутренними кромками рабочих площадок подбоек, расположенных на одном подбивочном блоке, 280 мм. Ширина подошвы рельса Р65 150 мм, следовательно, на прямом участке пути при расположении блоков над осями рельсов расстояние между подошвой рельса и кромками рабочих площадок подбоек с обеих сторон от рельса 65 мм.
Расчеты показывают, что при правильной установке блоков над осями рельсов (установка выполняется при помощи винтовых стяжек 1) смещение подвижной рамы не требуется даже при работе в кривых с радиусом 300 м. Однако в отдельных случаях при смещении машины в одну сторону из-за уширения колеи и зазоров между гребнями колес н рельсами подбойки могут зацепить за подошву рельса, поэтому нужно сместить блоки в сторону наружного рельса.
Электрооборудование и гидроавтоматика подбивочного блока (рис. 32) машины ВПР-1200 предназначены для автоматизации рабочего цикла подбивки шпал. Электрооборудование блока включает в себя три конечных выключателя 1, 2, 6, которые приводятся в действие при опускании и подъеме блока нажимными планками, расположенными в 78
Рис. 32. Установка электрооборудования и гидроавтоматики:
2, 6 — выключатель конечный; 3 — скоба; 4, 8 — планка нажимная; 5 — рейка пазовая; 7 — дроссель с регулятором; 9— кронштейн
пазовой рейке 5. Нажимные планки крепятся к пазовой рейке винтами с гайками и шайбами. Они могут перемещаться в прорезях пазовой рейки и устанавливаться при регулировке работы подбивочного блока. Пазовая рейка 5 ставится на скобу 3 и крепится к ней винтами с гайками и шайбами, а скоба — к корпусу подбивочного блока болтами о пружинными шайбами. Конечные выключатели находятся на кронштей
79
нах, закрепленных на вертикальном брусе подвижной рамы болтами с пружинными шайбами. Ступенчатое расположение конечных выключателей в поперечном направлении позволяет включать их тремя нажимными планками, расположенными на одной пазовой рейке.
К элементам гидроавтоматики блока относится дроссель с регулятором 7, который приводится в действие при опускании или подъеме блока нажимной планкой 8, установленной на кронштейне 9 и закрепленной на нем двумя болтами с пружинными шайбами. Кронштейн 9 закреплен на корпусе подбивочного блока четырьмя болтами с пружинными шайбами; в нем сделано 4 отверстия, расположенных на равном расстоянии друг от друга по вертикали, что позволяет регулировать положение нажимной планки 8 по высоте (три положения). Нажимная планка по рабочей поверхности, контактирующей с роликом дросселя, термообработана (цементация). Отверстия (2 шт.) с запрессованными цилиндрическими штифтами предотвращают отклонение прижимной планки от правильного положения. Штифты выступают в обе стороны на 19 мм. При закреплении планки на кронштейне 9 они, прижимаясь к вертикальной грани кронштейна, фиксируют ее (угол к вертикали рабочей поверхности планки равен приблизительно 4°) и таким образом исключают поломку дросселя и возможность перекоса планки.
Конечный выключатель 1 обеспечивает установку необходимого размера заглубления подбоек в балласт; при опускании блока отключает цилиндр заглубления и включает цилиндры сжатия подбоек. Поэтому очень важно правильно установить нажимные планки и тем самым обеспечить хорошее кочество подбивки шпал и исключения их повреждения в конце сжатия подбоек.
Требуемый размер заглубления (90—100 мм ниже постели шпал) устанавливают на контрольном участке пути с тремя открытыми шпальными ящиками на глубину до 250 мм ниже подошвы шпал. Заглубление измеряют от постели шпал до нижней кромки подбоек. Если не делают подъемку пути, то заглубление можно измерять, считая от подошвы шпал до нижней кромки подбоек, так как в этом случае плоскость подошвы совмещается с постелью шпалы. При различном верхнем строении пути (рельсы, подкладки, шпалы) заглубление надо устанавливать отдельно для каждого типа верхнего строения.Необходимо также учитывать подъем концов наружных подбоек при их сжатии (20 мм).
В общем случае размер от подошвы шпалы до нижней кромки подбойки должен быть равен, мм,
Hn^Z + h+an + (H-Ha),	(12)
где Z — требуемое заглубление подбойки, считая от постели шпалы до нижней кромки подбойки (90—100 мм), мм;
h — средняя подъемка пути, которая должна быть реализована при работе машины, мм;
ап — подъем концов наружных подбоек при их сжатии (20 мм), мм;
Н — высота путевой решетки, считая от головки рельсов до подошвы шпал, на участке пути, предоставленном для работы машины, мм;
Но — высота путевой решетки на контрольном участке пути, на котором устанавливается размер заглубления подбоек, мм.
80
Размер по вертикали, считая от головок рельсов до нижних кромок подбоек на контрольном участке, /7г0 = Но + На, а на участке, предоставленном для работы машины, Hz = Н + Нп. Следовательно, для того чтобы правильно установить заглубление подбоек, необходимо знать высоту путевой решетки на контрольном и предоставленном для работы машины участках пути, а также среднюю подъемку пути на предоставленном для работы участке.
Для наиболее распространенных конструкций верхнего строения пути высота путевой решетки Н в среднем равна, мм:
деревянные шпалы I типа, промежуточные скрепления костыльные, рельсы Р43, Р50 и Р65 соответственно — 340; 350 и 380;
деревянные шпалы II и III типов и промежуточные скрепления, костыльные, рельсы Р43, Р50 и Р65 соответственно — 320; 330; 360; 310, 320; 350;
железобетонные шпалы, клеммно-болтовые скрепления, рельсы Р50 и Р65 соответственно — 370 и 400.
Заглубление определяют следующим образом:
машину на контрольном участке останавливают над шпалами с отрытыми шпальными ящиками и подбивочные блоки опускают в нижнее положение;
предварительно определив расчетные значения Н? и /7₽0, замеряют их фактические значения линейкой Н^и Н^о на обоих блоках и подсчитывают их разность Нп — /7₽;	— Н?о;
переставляют нажимные планки привода нижних конечных выключателей на значение, равное подсчитанной выше разности; если фактические замеренные размеры больше расчетных, то нажимные планки поднимают вверх, а если меньше — то опускают вниз;
выполняют поверочный подъем и опускание блоков и, если необходимо, корректируют положение нажимных планок.
Конечные выключатели 2 при опускании блоков включают гидро цилиндры подъема и сдвига пути, а при подъеме блоков растормаживают машину и подготавливают цепи рабочего передвижения. Верхние конечные выключатели 6 обеспечивают включение рабочего передвижения машины и переключение гидроцилиндров подъема блоков на дроссели 7 с регуляторами, которые плавно доподнимают блоки в верхнее положение, исключая удары их о подвижную раму. Помимо этого к элементам автоматики подбивочных блоков относятся реле времени, реле давления и магнитные конечные выключатели, предназначенные для автоматической установки блоков над рельсами в кривых и прямых участках пути. Эти приборы размещены отдельно (на рисунке не показаны).
Реле времени и реле давления могут отключать гидроцилиндры сжатия подбоек и включать подъем блоков по заранее установленной выдержке времени или по давлению. Более предпочтительными с точки зрения повышения качества уплотнения балласта являются реле давления: они отключают гидроцилиндры сжатия подбоек при достижении в них заранее заданного давления рабочей жидкости. Однако правильная регулировка реле давления для различных видов и состоя-
81
ния балласта — трудоемкая операция, требующая практических навыков. Регулируют реле давления предварительно на контрольном пути с тем же видом балласта, на котором будет работать машина. Необходимую корректировку выполняют по результатам работы машины. Основное требование при этом— использовать нормальный ход подбоек, не допускать их контакта со шпалами в конце сжатия.
Реле времени устанавливается переключателем и быстро корректируется в процессе работы машины с целью выполнения вышеуказанного требования. Магнитные конечные выключатели (2 шт.) расположены на правой измерительной тележке выправочного устройства. Тележка находится над подбиваемой шпалой и связана с подвижной рамой подбивочных б0го :ов. При отклонении машины в ту или иную сторону от головки правого рельса срабатывает один из конечных выключателей над головкой рельса и рама перемещается до тех пор, пока оба выключателя не будут выключены. Это соответствует
Рис. 33. Система смазки подбивочно- нормальному положению Праге блока машины ВПР-1200:	вого подбивочного блока над го-
1, 3 —бачок масляный; 2 - масленка фи- ЛОВКОЙ реЛЬСЭ. Положение ВТО-тильная; 4—7 — шланг резиновый	„ г
рого блока регулируется винтовыми стяжками.
Система смазки подбивочного блока (рис. 33) обеспечивает смазку коренных подшипников эксцентрикового вала, центральных подшипников рычагов подбоек и направляющих блока. Коренные подшипники получают смазку из масляного бачка 3, установленного на кронштейне. Уровень масла в бачке контролируется визуально через торцовое смотровое стекло. Из бачка 3 масло поступает по резиновому шлангу в корпус подбивочного блока, а из масляного бачка 1 по резиновым шлангам 4—7 — к восьми центральным подшипникам рычагов подбоек. Направляющие подбивочного блока смазываются из двух фитильных масленок 2, установленных на корпусе блока.
62
В процессе модернизации машины обязательно дол?кен быть решен вопрос об автоматической смазке всех подвижных соединений подбивочного блока. Это требование диктуется большой трудоемкостью процесса смазки подбивочных блоков, неравномерностью и несвоевременностью ручной смазки, что, в конечном счете, снижает долговечность всех подвижных соединений блоков.
На машинах выпуска 1976—1978 гг. применена система смазки коренных подшипников эксцентрикового вала с использованием фланцевого насоса, отдельного масляного бака и резиновых рукавов. Привод насоса осуществляется от эксцентрикового вала при помощи клиноременной передачи. Эта сложная система не обеспечивала в достаточной степени смазку всех подшипников эксцентрикового вала. Поэтому начиная с 1979 г. (с машины № 23) она была заменена рассмотреи-н ой выше системой смазки.
Машина ВПРС-500. Подбивочный блок машины ВПРС-500 (рис. 34) значительно проще по сравнению с блоком машины ВПР-1200. Это объясняется тем, что блок предназначен для подбивки одной полушпалы и имеет только 4 подбойки вместо 16. Такое число подбоек необходимо для работы блока на стрелочных переводах. Для этой же цели подбойки 1 могут откидываться, что в сочетании с поперечным перемещением отдельно каждого подбивочного блока обеспечивает подбивку шпал и переводных брусьев, практически, в любом месте стрелочного перевода. На машине 2 подбивочных блока.
У подбоек обработанные конусные концы с призматическими хвостовиками, которые входят в соответствующие конусные отверстия и призматические вырезы нижних рычагов 3 и закрепляются в них упорными болтами 2 с контргайками. Упорный болт ввертывается в наклонное резьбовое отверстие нижнего рычага и упирается в вырез на хвостовике подбойки. Такое крепление подбоек в рычагах менее надежно, чем на машине ВПР-1200, требует особого внимания и регулярной подтяжки. Рекомендуется под контргайку ставить дополнительно пружинную шайбу, ибо ослабление этого соединения часто приводит к повреждению подбойки и смятию упорного болта, а иногда — к сварке трением подбойки с нижним рычагом. Снимаются подбойки при помощи одностороннего клина, который вставляется в овальное отверстие нижнего рычага и упирается снизу в призматический хвостовик подбойки, а сверху — в стенки овальных отверстий нижнего рычага. Ударами кувалды по клину добиваются рассоединения подбойки с рычагом. Подбойки изготовлены из легированной стали марки 35ХМ.
Для машины ВПРС-500 предусмотрены 2 типа подбоек: первый (основной) для работы на стрелочных переводах и обычных путях; второй — только для работы на обычных путях с увеличенной в 2,2 раза площадью рабочей площадки. Подбойки с увеличенной рабочей площадкой целесообразно применять при работе на обычных путях при всех видах балласта, а не только песчаного, как ошибочно рекомендуется в инструкции по эксплуатации машины. Это позволяет заметно повысить качество подбивки шпал. Подбойки должны наплавляться твердым сплавом по кромкам, по передней и задней плоскостям рабочей площадки, а также по нижней части стержня.
Подбойка вместе с нижним рычагом может поворачиваться одновременно с осью 9, которая закрепляется в проушинах нижнего рычага ригелем 8. В верхнем рычаге 12 подбойки есть отверстие, в которое запрессованы бронзовые втулки 7. Чтобы исключить перемещение ниж-83
00
Рис. 34. Подбивочный блок машины ВПРС-500:
1 — подбойка; 2 — болт упорный: 7, /2 — рычаг нижний, верхний; 4, 7, 22, 26, 32 — втулка; 5, 9, 23 — ось; S, 21, 29 — гайка; 8 — ригель: 10 — шайба; 11 — гидроцилиндр: 13, 20 — гидроцилиндр сжатия подбойки обычный, вильчатый; 14 — упор; 15 — планка нажимная; 16 — пневмоци-линдр; /7 —салун; 13— бачок масляный: /9 —проушина. 24 — палец; 25 — эксцентриковый вал: 27 — пресс-масленка; 28 — крышка: 30 ось аод* бейки; 31 втулка распорная; 33 — манжета; 34 — корпус блока; 35 — гндродвигатель; 36 — опора с кожухом
него рычага, вдоль оси установлены шайбы скольжения 10. Износ этих шайб и бронзовых вгулок 7 приводит к появлению большого суммарного зазора в соединении и, как следствие, к увеличению амплитуды колебаний подбойки в воздухе и к уменьшению ее в балласте. Это соединение может расстраиваваться в результате износа отверстий в нижнем рычаге для оси подбойки. Смазывается соединение через пресс-масленку, установленную в оси 9.
Поворачиваются подбойки гидроцилиндром И, соединенным сферическим подшипником скольжения и осью 23 с верхним рычагом 12 подбойки, а шток гидроцилиндра — сферическим подшипником и осью 5 с нижним рычагом 3. Ось 23 закрепляется в кронштейнах верхнего рычага гайкой 21, а ось 5 — в кронштейнах нижнего рычага гайкой 6. Подбойка может отклоняться от вертикали на угол 15° в сторону рельса и на угол 85° в наружную сторону. В отклоненном положении подбойки фиксируются гидроцилиндром 11. Смазываются соединения шприцем через пресс-масленки.
Верхние рычаги 12 установлены на осях 30, закрепленных в рычагах гайками 29. В отверстие корпуса блока запрессованы бронзовые втулки 32, а на оси 30 надеты защитные крышки 28 и распорные втулки 31. Между крышками и бронзовыми втулками установлены резиновые манжеты 33. Конструкция соединения такая же, как у машины ВПР-1200. Смазываются соединения самотеком из масляного бачка 18.
Верхние рычаги соединяются со штоками гидроцилиндров сжатия подбоек пальцами 24, на которые надеты распорные втулки 26. Пальцы затянуты гайками с обычными и пружинными шайбами. В головках штоков запрессованы втулки 22 повышенной износостойкости. Смазываются соединения шприцем через пресс-масленки, установленные на головках штоков. Гидроцилиндры 13, 20 сжатия — раскрытия подбоек соединяются с эксцентриковым валом 25 и передают встречные колебания рычагам с закрепленными в них подбойками. На гидроцилиндрах находятся пневмоцилиндры 16, соединенные с упорами 14 ограничения раскрытия подбоек. Этот механизм аналогичен рассмотренному выше для машины ВПР-1200. Подбойки при поднятых упорах раскрываются на 970 мм (размер в свету между концами раскрытых подбоек). Опущенные упоры уменьшают раскрытие до 570 мм. Изменение раскрытия подбоек необходимо при работе в стесненных условиях на стрелочных переводах. При сжатых подбойках размер в свету между их концами равен 190 мм, что меньше ширины самой легкой шпалы (230 мм)
Соотношение плеч рычагов подбоек в среднем составляет 1,9. Если подбойки раскрыты, это соотношение равно 1,8, если сжаты,—2. Соотношение плеч уменьшается при отклонении подбоек от вертикали поперек оси пути: при раскрытых и отклоненных подбойках на угол 15° это соотношение равно 1,6, а при сжатых и отклоненных на тот же угол — 1,9. При сжатии подбоек их концы поднимаются примерно на 20 мм по сравнению с первоначальным (раскрытым) положением. Если подбойки отклонены на угол 15°, то середина нижней кромки рабочей площадки поднимается на 25 мм, одна боковая кромка рабочей площадки опускается примерно на 10 мм, а другая поднимается на 60 мм. Эти 85
особенности кинематики рабочих органов нужно учитывать при установке требуемого заглубления подбоек в балласт. Сверху на корпусе подбивочного блока на болтах крепится кронштейн с нажимной планкой 15. Этой планкой включается дроссель с регулятором для торможения блока при подходе к верхнему положению и исключения удара его о подвижную раму. В транспортном положении блок закрепляется фиксаторами автоматически или вручную из кабины водителя. При этом фиксатор входит в отверстие проушины 19.
Эксцентриковый вал приводится в движение гидродвигателем 35, расположенным на опоре 36 с кожухом, прикрепленной к корпусу блока четырьмя болтами с обычными и пружинными шайбами; 2 болта чисто обработаны и запрессовываются в обработанные отверстия опоры и корпуса блока. Поднимается и опускается блок гидроцилиндром заглубления, шарнирно соединенным с подвижной рамой и блоком (на рисунке не показан). Блок при опускании и подъеме перемещается на двух цилиндрических направляющих, которые входят в соответствующие отверстия корпуса блока. В отверстиях установлены бронзовые втулки, манжеты и уплотнительные кольца. Втулки закрыты крышками. Конструкция узлов такая же, как у машины ВПР-1200, и поэтому на рисунке не показана. Смазываются узлы из фитильных масленок, установленных на корпусе блока. Масса блока около 1400 кг. Возможность перемещения блоков поперек оси пути, а также отклонение подбоек в ту или иную сторону от рельса позволяют подбивать шпалы и переводные брусья по их длине за несколько циклов заглубления и сжатия подбоек. Качество подбивки тем лучше, чем длиннее зона подбивки.
Минимальное расстояние между кромками подбоек, отклоненных на угол 15° и расположенных по обе стороны от рельса, 200 мм, максимальное при том же угле отклонения 570 мм. Длина подбоек 587 мм. Размеры рабочей площадки подбойки: длина 152 мм, ширина переменная от 60 до 80 мм. Площадь рабочей площадки подбойки, наплавленной твердым сплавом, составляет 104 см2.
Эксцентриковый вал 25 (рис. 35) вращается гпдродвигателем 34, который болтами прикреплен к опоре с кожухом через промежуточный фланец 1. Вал соединяется с муфтой 2, которая болтами крепится к маховику 3. Всего на эксцентриковом валу установлено 2 маховика 3 и 24. Назначение маховиков такое же, как у машины ВПР-1200. Диаметр маховиков равен 340 мм. Маховики насажены на оба конца эксцентрикового вала и закреплены на нем шпонками 28, шайбами 27 и гайками 26 со шплинтами. Маховики упираются во втулки 4, насаженные на эксцентриковые части вала и являющиеся опорами для роликовых подшипников 33. Эксцентриситет вала 2,5 мм. Амплитуда колебаний концов подбоек в среднем составляет около 5 мм.
Роликовые подшипники 31 и 33 запрессованы в хвостовики вильчатого гидроцилиндра сжатия подбоек и закрыты крышками 19 и 23. В хвостовик другого гидроцилиндра запрессован стакан 22 с роликовыми подшипниками 32. Содной стороны подшипники закрыты крышкой 21. Подшипники 32 насажены на другую эксцентриковую часть вала, смещенную относительно первой на угол 180°. Между подшипниками находятся распорные кольца 5, 6, 7, 8, 9, 10. В кольце 8 так же, 86
S3	32 31 SO	23
Рис. 35. Установка эксцентрикового вала:
/ — фланец; 2 — муфта; 3, 24 — маховик; 4. /2 — втулка; 6, 6, 7, 8, 9, 10, // — кольцо; 13 — манжета: 14, 18, 22 — стакан; /5 — кольцо упорное; 26— эксцентриковый вал; 26— гайка; 16 — кольцо пружинное; 17 — кольцо уплотнительное; /9. 21, 23 — крышка. 20 — гидропилиндр вильчатый.
26 — эксцентриковый вал; 26 — гайка; 27 — шайба; 28 — шпонка; 29, 31. 32, 33 — подшипник роликовый; 30 — подшипник шариковый, 34 — гид*ро-двигатель
Рис. 36. Гидроцилиидр сжатия-раскрытия подбоек:
1, 4 — пресс-масленка; 2 — упор; J — пневмоцилиндр, 5 — штифт; 6 — винт; 7 — кольцо уплотнительное; 8 — поршень; 9, 14 — болт; /<7~шток; // — корпус цилиндра; 12 — втулка;
13 — кольцо защитное, уплотнительное и манжета; 15 — грязесъемннк; 16— крышка как и стакане 22, сделаны наружные канавки и отверстия для смазки которая подается шприцем через пресс-масленки, на хвостовиках гид роцилиндров.
Эксцентриковый вал установлен в корпусе подбивочного блока на подшипниках 29 и 30, запрессованных в стаканы 14 и 18. Стаканы запрессованы в отверстия корпуса блока и крепятся к нему восемью болтами с пружинными шайбами. В стаканах установлены манжеты 13. Смазка коренных подшипников 29 и 30 выполняется из масляной ванны в корпусе блока; для этого в стаканах 14 и 18 предусмотрены отверстия. Масло в ванну подается от фитильной масленки, расположенной на корпусе блока. Подшипники фиксируются в стаканах пружинными кольцами 16. Для герметизации полости блока помимо манжет 13 используются резиновые уплотнительные кольца 17. Распорные кольца и втулки 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, а также упорное кольцо 15 при затяжке гайки 26 фиксируют в определенном положении на валу эксцентриковые и коренные подшипники. Для выпрессовки стаканов 14 и 18 из корпуса блока на их фланцах есть отверстия с резьбой М12. Втулки 4 выпрессовываются при помощи четырех болтов М8, ввинчиваемых в резьбовые отверстия втулок; аналогичные резьбовые отверстия на фланцах стаканов 22. В этих стаканах есть и сквозные отверстия диаметром 5 мм для выпрессовки подшипников. Эксцентриковые части одного конца вала по отношению к другому концу смещены на угол 180° так же, как у машины ВПР-1200.
Конструкция гидроцилиндра (рис. 36) сжатия — раскрытия подбоек машины ВПРС-500 такая же, как у машины ВПР-1200, отличается только тем, что у него предусмотрены головки с отверстием для установки подшипников эксцентрикового вала. В остальном гидроцилиндры аналогичны. Второй гидроцилиндр (вильчатый) отличается только фор-88
мой хвостовой части. Поэтому подробное описание конструкции этого гидроцилиндра не приводится (оно идентично приведенному ранее для машины ВПР-1200). Скорость сжатия подбоек в балласте примерно составляет 150—160 мм и зависит от сопротивления балласта.
В транспортном положении подбивочные блоки закрепляются на подвижной раме специальным запорным механизмом, конструкция которого аналогична рассмотренному выше для машины ВПР-1200 (см. рис. 30). Подвеска подбивочного блока машины ВПРС-500 на подвижной раме такая же, как у машины ВПР-1200, и поэтому не приводится.
Подвижная рама машины ВПРС-500 (рис. 37) состоит из двух одинаковых узлов 2 и 6 сборно-сварной конструкции, которые в отличие от машины ВПР-1200 не соединены между собой и имеют раздельный привод в виде гидроцилиндров 20. Узлы 2,6 подвижной рамы вместе с установленными на них подбивочными блоками могут перемещаться поперек оси пути и устанавливаться над подбиваемой шпалой или переводным брусом. Соударения узлов подвижной рамы при встречном перемещении или о раму машины при движении наружу от оси пути предотвращают внешние и внутренние упоры 19 и 21, ограничивающие ход узлов. Узлы подвижной рамы передвигаются по горизонтальной цилиндрической направляющей 10, установленной на раме машины на конусных цапфах 9, прикрепленных к раме болтами. Конструкция этого узла такая же, как у машины ВПР-1200 (см. рис. 31). В верхней части узлов подвижной рамы находятся ролики 4 со сферическими подшипниками 12, установленными в кронштейнах узлов подвижной рамы. Ролики опираются на дорожки качения 14, которые болтами крепятся к поперечному двутавровому брусу рамы. Перемещение узлов подвижной рамы в вертикальной плоскости ограничивается демпфирующими упорами 15. При заглублении подбоек в балласт они препятствуют повороту узлов рамы относительно горизонтальной направляющей 10.
Гидроцилиндры 20, перемещающие узлы 2 и 6 рамы в поперечном направлении, шарнирно соединены с рамой при помощи пальцев с вильчатыми проушинами 18, приваренными к раме. Штоки гидроци-лиидров связаны с узлами подвижной рамы (см. рис. 37, узел II). Это соединение состоит из головки 22 с фланцем и цилиндрическим хвостовиком с наружной и внутренней резьбой. В отверстие с внутренней резьбой ввертывается шток гидроцилиндра 20, а на хвостовик навинчивается корончатая гайка 23 с фланцем. Соединение стопорится штифтом. Гарантированные зазоры в этом соединении не дают изгибаться штокам гидроцилиндров при перемещениях узлов подвижной рамы по горизонтальной направляющей. Подбивочные блоки перемещаются в вертикальном направлении по цилиндрическим направляющим 3, закрепленным на узлах рамы фланцами 5 и чистыми болтами.
В транспортном положении узлы подвижной рамы соединяются с рамой машины запорными пальцами 8, которые входят в отверстие бобышек 1, приваренных к узлам подвижной рамы. Положение запорного пальца фиксируется стопорным болтом 16\ под действием пружины он входит головкой в отверстие направляющей 17, приваренной к раме машины. Для открытия запорного пальца 8 за ручку 11 выводят стопорный болт 16 из отверстия направляющей 17, выдвигают запорный 8.)
Рис. 37. Рама подвижная машины ВПРС-500:
7 —бобышка; 2, 6 —узлы подвижной рамы; 3 —- направляющая; 4 — ролик; 5 — фланец; 7 — упор регулируемый: 8 — палец запорный; 9 — цапфа конусная; /0 — направляющая рамы; // — ручка стопорного болта: /2 — подшипник роликовый; 13 — крышка; 14 — дорожка качения; /5 — упор демпфирующий; /6 — болт стопорный; 17 — направляющая пальца; 18 — проушина вильчатая; /У — упор наружный- 20 —гидро-’ цилиндр; 21 — упор внутренний; 22 — головка; 23 — гайка
Рис. 38. Система смазки подбивочного блока машины ВПРС-500:
1, 4, 5 — рукав резиновый; 2 —масленка фитильная; 3 —масляный бачок; 6 — пробка
палец из отверстия бобышки 1 и фиксируют его в этом положении стопорным болтом. Для этой цели в направляющей 17 предусмотрено отверстие. Ход каждого из узлов подвижной рамы в поперечном направлении около 500 мм. Поэтому в транспортном положении обязательно нужно закреплять узлы — требования правил безопасности движения.
Напротив каждого узла подвижной рамы на поперечной балке, связанной с рамой машины, расположено сиденье оператора на резинометаллических амортизаторах. По обе стороны от каждого сиденья раз
мещены блоки управления машиной, а внизу, на площадке для ног, — педали управления. Сверху сиденья защищены металлической крышей, а с наружных боковых сторон — откидывающимися брезентовыми тентами. Машиной управляет один оператор. Подбивочные блоки управляются раздельно двумя операторами с каждого сиденья.
Система смазки подбивочного блока (рис.38) состоит из масляного бачка 3, прикрепленного хомутами к кожуху маховика, от которого по резиновым рукавам 1, 4 масло самотеком подается к центральным осям подбоек. Коренные подшипники эксцентрикового вала смазываются из масляной ванны в корпусе подбивочного блока. Ванна пополняется из фитильной масленки 2 по резиновому рукаву 5. Вертикальные направляющие подбивочного блока смазываются из двух фитильных масленок 2, установленных на корпусе блока. Рукава соединяются штуцерами, тройниками, накидными гайками и ниппелями. К корпусу блока рукава крепятся хомутами. Фитильная масленка соединена с рукавом 5 переходником. Уровень масла в бачке 3 определяется визуально через смотровое стекло, а наличие смазки для вертикальных направляющих — через просвечивающий корпус фитильных масленок 2. Для определения количества смазки в масляной ванне и в смазочных полостях вертикальных направляющих надо вывинтить конические пробки 6. Остальные подвижные соединения блока — 20 точек — смазываются вручную при помощи шприца.
Электрооборудование и гидроавтоматика подбивочного блока машины ВПРС-500 (рис. 39) предназначены для автоматизации рабочего цикла подбивки шпал и переводных брусьев. Электрооборудование блока включает в себя 4 конечных выключателя 1,2,4 м 11, которые приводятся в действие при опускании и подъеме блока нажимными планками 3 и 10. Нажимные планки 3 установлены в пазовой рейке 6, прикрепленной болтами на скобе 5, приваренной к корпусу блока. Планки могут перемещаться в прорезях пазовой рейки и закрепляться винтами
91
при регулировании работы подбивочного блока. Нажимная планка 19 установлена неподвижно на штанге выправочного устройства и воздействует на конечный выключатель 11, который крепится к раме машины. Конечные выключатели установлены на узлах подвижной рамы подбивочных блоков и крепятся к ним планками, пластинами и уголками. Ступенчатое расположение конечных выключателей 1, 2 и 4 в поперечном направлении позволяет осуществлять их привод тремя нажимными планками, установленными на одной пазовой рейке. К элементам гидроавтоматики относится дроссель с регулятором 8, который приводится в действие нажимной планкой 9, расположенной на кронштейне 7. Конструкция этого узла такая же, как у машины ВПР-1200. Конечный выключатель 1 обеспечивает установку требуемого заглубления подбоек в балласт, при опускании блока отключает цилиндр заглубления и включает цилиндры сжатия подбоек.
Заглубление подбоек для машины ВПРС-500 за счет их подъема при поперечном отклонении при прочих равных условиях всегда должно
Рис. 39. Установка электрооборудования и гидроавтоматики:
1, 2, 4, 11 — выключатель конечный; 3, 9, 10 — планка нажимная; 5 — скоба; 6 — рейка пазовая; 7 — кронштейн; в —дроссель с регулятором
92
быть больше, чем у машины ВПР-1200, примерно на 25 мм. Порядок установки заглубления остается прежним и здесь не рассматривается. Конечные выключатели 2 при опускании блоков включают гидроци-линдры подъема и сдвига пути, а при подъеме растормаживают машину и подготавливает цепи рабочего передвижения. Верхние конечные выключатели 4 включают рабочее передвижение машины и переключают гидроцилиндры подъема блоков на дроссели 8 с регуляторами, которые реализуют плавный доподъем блоков в верхнее положение, предотвращая удары их о подвижную раму. Конечные выключатели 11 предназначены для выключения пневмоцилиндров подъема—опускания средней измерительной тележки выправочного устройства. Помимо этого элементами автоматики подбивочных блоков являются реле давления и конечные выключатели сигнализации запирания блоков в транспортном положении (на рисунке не показаны).
Реле давления служат для отключения гидроцилиндров сжатия подбоек при достижении в них установленного давления и включения раскрытия подбоек и подъема блоков. Регулируется реле давления так же, как и для машины ВПР-1200. Конечные выключатели сигнализации запирания блоков в транспортном положении срабатывают при запирании блоков и подают сигнал на контрольные лапы, установленные в кабине водителя.
Техническое обслуживание подбивочных блоков машин ВПР-1200 и ВПРС-500 — весьма трудоемкая и ответственная операция, от качества выполнения которой во многом зависит безотказность работы машин.
При обслуживании блоков особое внимание следует уделить выявлению и устранению ослабления всех резьбовых соединений, особенно болтов крепления подбоек в рычагах. При неоднократно наблюдающемся ослаблении резьбовых соединений необходимо принимать срочные меры по предохранению их от ослабления и самоотвинчивания. В качестве наиболее эффективных мер следует рекомендовать применение комбинации стопорящих устройств (пружинные шайбы и шплицты; пружинные шайбы и развязка проволокой; пружинные и отгибные шайбы).
Смазка подшипников эксцентрикового вала и других подвижных соединений блоков выполняется согласно карте смазки, приведенной в инструкции по эксплуатации машины. Одна из наиболее часто встречающихся неисправностей подбивочных блоков — повышенный нагрев эксцентриковых подшипников из-за несвоевременной и недостаточной смазки. Поэтому подшипники и другие подвижные соединения следует смазывать перед выездом машины на работу и далее через каждые 2—3 ч работы.
Заменяют быстроизнашивающиеся детали в подвижных соединениях блоков (втулки и пальцы соединения рычагов с гидроцилиндрами, втулки центрального шарнира и др.) при образований люфта в механизме, размер его ие должен превышать 10—15% амплитуды колебаний подбоек. Наличие люфта может определяться вручную путем покачивания каждой подбойки вдоль и поперек оси машины.
11. Уплотнители плеч балластной призмы
Уплотнители плеч есть на всех рассматриваемых типах машин, предназначены для уплотнения балласта у торцов шпал. Расположение уплотнителей на разных машинах различно. На машине ВПР-1200 они размещены на подвижной раме с обеих сторон от оси пути в зоне подбивочных блоков, а на машине ВПРС-500—на раме задней ходовой тележ-
93
£
Bui A
Рис. 40. Уплотнитель балласта машины ВПР-1200-
1 — амортизатор; 2 —опора амортизатора; 3 — амортизатор балансирный; 4, 1g — кронштейн: 5 — гидроцилиндр; О — проушина вильчатая; 7 — Виброплита; 8 —кожух вибратора; 9 — масса уравновешивающая, IV— направляющая; 11 — палец стопорный. 12 — проушина, 1S — вал деба-лансный; 14 — дебаланс; 15 — корпус подшипника, 16 — пресс-масленка. П — муфта упругая, 19 — гидродвигатель, 20 — рычаг, 21, 22 — ось штока, рычага; 23 — планка нажимная; 24 — выключатель конечный, 25 — пружина, 26 — фиксатор
ки, а на Р-2000 — на расстоянии 2320 мм от оси задней ходовой тележки внутри базы машины.
Уплотнитель балласта машины ВПР-1200 (рис. 40) состоит из виброплиты 7 и подвески ее к подвижной раме. Подвеска состоит из рычагов 20, гндроцилиндров 5, проушин 6, амортизаторов 1, 3, проушины 12, стопорного пальца И и фиксатора 26 стопорного пальца. В транспортном положении уплотнитель балласта закрепляется стопорным пальцем И, который, перемещаясь в направляющей 10, входит в отверстие проушины 12 (расположена на корпусе подбивочного блока) и стопорится в этом положении фиксатором 26. Поднимают и опускают виброплиты уплотнителей из рабочего в транспортное положение и обратно, а также — во время работы машины гидроцилиндрами 5, шарнирно соединенными с подвижной рамой (проушины 6) и с рычагами 20.
В рабочем режиме оба уплотнителя автоматически поднимаются над балластом при трогании и переезде машины к подбиваемым шпалам и при остановке машины опускаются, прижимая виброплиты к балласту с усилием, равным примерно 5,7 кН на каждую плиту уплотнителя. Два конечных выключателя 24 ограничивают подъем уплотнителей над балластом, приводятся в действие нажимными планками 23, закрепленными на рычагах 20 болтами. Нажимные планки 23 имеют прорези, в которые входят крепежные болты, и поэтому могут перемещаться при регулировании подъема уплотнителя над балластом.
Виброплита 7 уплотнителя балласта длиной 2096 мм состоит из основания, па котором установлен дебалансный вал 13 в подшипниках качения 15. На вал насажены два дебаланса 14, закреплены на вале шпонками. Дебалансный вал вращается от гидродвигателя 19, установленного на кронштейне 18 и соединенного с валом упругой муфтой 17. Для того чтобы уравновесить гидродвигатель с муфтой и кронштейном, на противоположном конце виброплиты предусмотрена уравновешивающая масса 9. Благодаря этому центр масс виброплиты совмещается с плоскостью действия равнодействующей возмущающей силы. При вращении вала 13 каждый дебаланс создает возмущающую силу, направленную по радиусу дебаланса и вращающуюся вместе с ннм. Возмущающая сила от каждого дебаланса равна 1,75 кН. Поэтому на виброплиту от двух дебалансов действует равнодействующая возмущающая сила, равная 3,5 кН. Виброплита упруго подвешена к рычагам 20 при помощи резинометаллических амортизаторов 1 и 3 и под действием йозмущающей силы совершает круговые колебания в плоскости, перпендикулярной оси пути. Масса виброплиты около 200 кг, а амплитуда ее колебаний в воздухе не превышает 0,6 мм. При виброобжатии балласта амплитуда возрастает из-за упругости балласта, достигая 0,8—0,9 мм. Резинометаллические амортизаторы 1 и 3 помимо обеспечения колебательного движения виброплиты служат также для уменьшения вибрационной нагрузки, передаваемой на подвижную раму машины.
Смазка подвижных соединений уплотнителя балласта периодическая н выполняется через пресс-масленки, установленные на подвижных соединениях. Для смазки подшипников дебалансного вала необходимо 95
с© О
Рис. 41. Уплотнитель балласта машины ВПРС-500:’
/ — фиксатор; 2. 6 — направляющая; J —тяга; 4 — выключатель конечный; 5 — палец стопорный; 7 — проушина вильчатая; 8-~ гид-роцнлиндр; 9 — рычаг; 10, 14 — кронштейн; /7 —кулачок; 12— проушина; 13 — гидродвнгатеЛЬ; 15 — муфта упругая; 16 — дебаланс; 17 — амортизатор балансирный: 18 — опора амортизатора; 19 — амортизатор; 20 — вал дебалансный; 21— пресс-масленка;
22 — корпус подшипаика; 23 — масса уравновешивающая; 24 — кожух вибратора; 25 — виброплита
снять кожух вибратора 8 и шприцем подать в подшипники консистентную смазку через пресс-масленки 16.
Уплотнитель балласта машины ВПРС-500 (рис. 41) в отличие от машины ВПР-1200 имеет другую конструкцию подвески и меньшую длину виброплиты (1436 мм). Это объясняется тем, что машина ВПРС-500 за рабочий цикл подбивает одну шпалу и путь переезда от шпалы к шпале, как правило, не превышает 0,6 м. Подвеска уплотнителя состоит из рычага 9 с установленной в нем осью, гидроцилиндра 8, фиксатора /, стопорного пальца 5, кронштейна 10 и вильчатой проушины 7. В транспортном положении стопорный палец 5 входит в отверстие проушины 12 и запирается в этом положении фиксатором 1, который под действием пружины входит в соответствующее отверстие направляющей 2. Стопорный палец 5 соединен тягой 3 с пальцем фиксатора и находится в направляющей 6, приваренной к раме ходовой тележки.
Гидроцилиндр 8 шарнирно соединен с рамой ходовой тележки осью и вильчатой проушиной 7 и с рычагом 9. Он служит для подъема и опускания уплотнителя балласта из рабочего в транспортное положение и обратно, а также для автоматического подъема и опускания уплотнителя при рабочем режиме. Конечный выключатель 4 ограничивает подъем уплотнителя в рабочем режиме; приводится в действие кулачком И, насаженным на ось рычага 9 и закрепленным на ней болтом. Кулачок И при отпущенном болте может поворачиваться на оси и устанавливаться в нужное положение.
Ось рычага 9 расположена в резинометаллических подшипниках, закрытых сверху крышками и установленных на кронштейне 10, соединенном с рамой задней ходовой тележки. Ось рычага 9 закрепляется в нем штифтом. На рычаге 9 упруго подвешена на резинометаллических амортизаторах 17 и 19 виброплита 25. Конструкция виброплиты такая же, как у машины ВПР-1200. На основании виброплиты размещен дебалансный вал 20 в подшипниках качения 22. На вал насажены 2 дебаланса 16. Вал вращается от гидродвигателя 13, установленного на кронштейне 14 и соединенного с валом упругой муфтой 15. Гидродвигатель, муфту и кронштейн уравновешивает масса 23. Виброплита закрыта кожухом 24, прикрепленным к основанию виброплиты болтами. Конструкция и размеры дебалансного вала, дебалансов, упругой муфты и гидродвигателя такие же, как и у виброплиты машины ВПР-1200.
Возмущающая силы от каждого дебаланса у плиты равна 1,75 кН, равнодействующая возмущающая сила от двух дебалансов — 3,5 кН. Масса виброплиты около 180 кг, а амплитуда ее колебаний в гоздухе не превышает 0,65 мм. При взаимодействии с балластом амплитуда увеличивается до 0,8—1,0 мм. Смазка подвижных соединений уплотнителя балласта периодическая и выполняется через пресс-масленки, установленные на подвижных соединениях. Для смазки подшипников дебалансного вала необходимо снять кожух вибратора 24 и шприцем подать в подшипники консистентную смазку через пресс-масленки 21.
Уплотнитель балласта машины Р-2000 (рис. 42) расположен на раме машины. За исключением подвески, он полностью унифицирован с уплотнителем машины ВПРС 500. Подвеска уплотнителя состоит из 4 Зак. 1501	97
Рис. 42. Уплотнитель балласта машины Р-2000:
1 — виброплита; 2 — гидроцилиндр; 3 —палец стопорный; 4— фиксатор; 5 — ось; £ —выключатель конечный; 7 — проушина; 8 — рычаг
рычага 8, двух гидроцилиндров 2, стопорного пальца 3, фиксатора 4, оси 5 и проушины 7. В отличие от подвески уплотнителя балласта машины ВПРС-500 эта подвеска имеет 2 гидроцилиндра, шарнирно соединенных с рамой машины осью 5, приваренной к раме. Конструкция стопорного пальца 3 и фиксатора 4 такая же, как у машины ВПРС-500. Конечный выключатель 6 установлен на кронштейне, приводится в действие от нажимной планки, которая имеет прорези и крепится к рычагу 8 болтами. Ось рычага 8 расположена в резинометаллических подшипниках. Виброплита 1 аналогична таковой на машине ВПРС-500, подвешена к рычагу 8 на резинометаллических амортизаторах (таких же, каку машин ВПРС-500 и ВПР-1200). Результирующая возмущающая сила действия на каждую виброплиту 3,5 кН. Масса виброплиты около 180 кг; амплитуда ее колебаний в воздухе 0,65 мм, а при взаимодействии с балластом увеличивается до 0,8—1,0 мм. Система смазки уплотнителей балласта машины Р-2000 такая же, как у ВПР-1200 и ВПРС-500.
Эффективность уплотнителей балласта должна быть существенно повышена для всех рассматриваемых машин. В связи с этим необходимо в 3—4 раза увеличить статический момент дебалансов каждой виброплиты путем увеличения массы и радиуса эксцентриситета дебалансов. Для машины ВПРС-500, кроме увеличения статического момента дебалансов, надо изменить расположение уплотнителей, переместив их в зону подбивочных блоков.
Увеличение статистического момента дебалансов приводит к пропорциональному возрастанию возмущающей силы и амплитуды колебаний виброплит, при этом качество уплотнения балласта повышается. Увеличивается (линейно) также мощность потребная для привода вибраторов и инерционные усилия, действующие на раму машины. Для снижения вибрационного воздействия иа раму машины необходимо изменить подвеску виброплит, существенно уменьшив ее жесткость.
98
12. Взаимодействие рабочих органов с балластом
Уплотнительные рабочие органы подбивочно-выправочных и рихтовочных машин в процессе работы оказывают горизонтальное и вертикальное вибровоздействие на балласт с принудительной подачей (внедрением) рабочих органов (горизонтальное или вертикальное виброобжатие балласта). При заглублении подбоек в балласт уплотнение происходит благодаря виброобжатию его в вертикальном и горизонтальном направлениях. Вертикальное виброобжатие реализуется в процессе внедрения подбоек в балласт, а горизонтальное — при взаимодействии рабочих площадок подбоек с балластом. При сжатии подбоек происходит горизонтальное виброобжатие балласта. Уплотнители плеч балластной призмы работают по способу вертикального виброобжатия балласта.
Процесс взаимодействия рабочих органов с балластом при его горизонтальном или вертикальном виброобжатии можно проследить при рассмотрении прямолинейного движения рабочей площадки подбойки или плиты уплотнителя плеча балластной призмы, если направление колебаний совпадает с направлением скорости обжатия балласта, а скорость обжатия постоянна. В действительности скорость обжатия балласта и частота колебаний уплотнительных рабочих органов обычно не остаются постоянными и изменяются в процессе виброобжатия. Кроме этого, движение подачи рабочей площадки подбойки или плиты уплотнителя не является прямолинейным, так как они описывают дуги окружностей, центры которых совпадают с осями вращения рычагов. Однако, учитывая, что изменение скорости обжатия и частоты колебаний сравнительно невелико, а радиусы вращения подбойки и плиты достаточно большие, можно пренебречь этими особенностями движения при рассмотрении нескольких циклов колебаний и считать движение подачи равномерным и прямолинейным, а частоту колебаний постоянной. Уравнение движения рабочей площадки подбойки в этом случае имеет вид:
х = A sin со/4-п0бтк t,	(13)
где х — перемещение рабочей площадки;
А — амплитуда колебаний рабочей площадки;
со — угловая частота колебаний;
I — время;
ообж — скорость обжатия балласта (скорость подачи рабочей площадки).
Перемещение рабочей площадки складывается из двух движений: колебательного (A sin со/) и равномерного прямолинейного с постоянной скоростью (цобж О-Уравнение, характеризующее изменение скорости рабочей площадки подбойки, может быть получено путем дифференцирования уравнения движения
v = Лео cos со/ + с?обж	(14)
Рассмотрим (рис. 43) графики движения и скорости рабочей площадки подбойки согласно уравнениям (13) и (14). По осям ординат отложены путь и скорость рабочей площадки, а по осям абсцисс — время в секундах. На графиках тонкими линиями показаны составляющие движения или скорости, результирующая уютщенная кривая — это сумма составляющих движения или скоростей. За каждый цикл (период) колебаний рабочая площадка воздействует на балласт в течение определенного пути и времени, показанного на графике движения штриховым утолщением основной кривой. Воздействие на балласт оканчивается в точке О, когда скорость рабочей площадки равна нулю. Далее следует отрыв рабочей площадки от балласта и момент встречи с балластом в точке В. Затем цикл повторяется вновь. Точка В момента встречи рабочей площадки с балластом определяется, если пренебречь упругостью балласта, на пересечении прямой, проведенной из точки 0 параллельно оси абсцисс с основной линией графика движе-4’	93
ния. В действительности во время отрыва рабочей площадки от балласта происходит его отдача, которая представляет собой смещение частиц материала в направлении, обратном силовому воздействию под действием упругих, инерционных сил и веса. На графике движения отдача балласта показана пунктирной линией, которая пересекается с основной линией графика в точке Bj. Угол наклона этой линии к оси абсцисс определяет среднюю скорость отдачи, которая для различных балтастных материалов различна. Для щебеночных балластов средняя скорость отдачи примерно оотд = 130-г 140 мм/с.
Взаимодействие рабочих органов с балластом может быть полностью охарактеризовано пятью параметрами взаимодействия, показанными на рисунке: S — обжатие балласта за каждый цикл колебаний, мм; /01р — время отрыва рабочей площадки от балласта за цикл колебаний, с; tK— время контакта рабочей площадки с балластом за цикл колебаний, с; оуд— скорость удара в момент встречи рабочей площадки с балластом, м/с.
Гис 43 Графики движения и скорости рабочей площадки подбойки при с'обя! / А(о==0,5:
в — зависимость пути от времени ж — *=-Л sin ьИ-|-Joo>« i, 6 — зависимость скорости от времени и = /от cos al 4- иобш
Эти параметры взаимодействия зависят от режима виброобжатия балласта и существенно изменяются при изменении амплитуды, частоты колебаний и скорости обжатия балласта. Режим виброобжатия характеризуется отношением иобж М(о. Как следует из графиков (рис. 44), характер движения и взаимодействия рабочей площадки с балластом резко изменяется при увеличении этого отношения и приводит к безотрывному взаимодействию рабочей площадки с балластом (у06ж^й==1)> при котором отрыв рабочей площадки и скорость удара равны нулю. В этом случае рабочая площадка непрерывно обжимает балласт, не теряя с ним контакта, с пульсирующей скоростью, изменяющейся от нуля до максимальной, равной Л® -у ообж. При	> 1 балласт
обжимается непрерывно в безотрывном режиме взаимодействия, но минимальная скорость обжатия больше нуля.
Параметры взаимодействия можно определить из следующих выражений:
S = гобж Т = 2лу0бЖ/со,
-osр = 2/4 sin а — 2сшо(^/ (о; ^отртЛ: = » Ууд=-/4<йсо8ы/в-|-Цобж;	(15)
/о - cos w/0	с’оОда/ А со,
где Т — период кочебапий рабочей площадки, с; а = arccos	— угол,
косинус которого равен y06>K/Ato, рад;
100
t0 — время от начала отсчета до момента отрыва рабочей площадки от балласта, с;
ta _ время от начала отсчета до момента встречи рабочей площадки с балластом, с.
Начало отсчета времени принято внутри каждого цикла колебаний в точке, соответствующей максимальной скорости рабочей площадки.
Величину S можно представить в виде:
S = 4 (sin sina>fB)+Oo6w(<o—<в).	(16)
Первое слагаемое в этом выражении — обжатие балласта от колебательного движения рабочей площадки, а второе — обжатие балласта от равномерного движения подачи. Поэтому обжатие балласта за цикл колебаний складывается из двух составляющих;
='5вибр_1''5обж;'	(17)
•Звпбр = уобж ^отр>
Зобж =УобЯ! ^К*
Из графиков (рис. 45) видно, что при увеличении скорости обжатия от 0 до цобн1 = 4(о параметры взаимодействия изменяются следующим образом:
Ряс. 44. Графики движения и скорости рабочей площадки подбойки для разных режимов виброобжатия:
a — г'обж в О,О5Ао); б — Ообж в О,21А(о; в — робж — 0,5Aw; г — иобж •• Ао);
1 — зависимость пути от времени: A sin o)t + Уобж£; I, 3 — составляющие движения: и A sin b)t. 4, 6 — то же скорости: Уобж и Ao) cos bit; 5 — зависимость скорости от времени: Ao cos a>t 4- иэбж
101
0,1 qz 0,3 0,‘t 0,5 0,6 0,7
Рис 45. Графики изменения параметров взаимодействия рабочих органов с балластом:
1 — tK!T- 2 — toiylT;	3 — $отрИ; 4 —
vs5 — S/А
стоты колебаний при неизменных водит к увеличению S0Tp п оуд,
обжатие балласта за цикл колебаний S линейно увеличивается от 0 до 6,28 А, т. е. более чем в 6 раз превышает амплитуду колебаний;
максимальный отрыв рабочей площадки от балласта за цикл колебаний S0Tp уменьшается от 2 А до 0;
время отрыва за цикл /отр уменьшается от Т (период колебаний) до 0;
время контакта за цикл tK увеличивается от 0 до Т;
скорость удара в момент встречи рабочей площадки с балластом ц>дсначала возрастает до 1,25 А®, а затем убывает до 0; максимальная скорость удара при цобж/Лю« « 0,3.
Увеличение амплитуды колебаний при неизменных частоте и скорости обжатия не влияет на обжатие балласта за цикл S, но приводит к увеличению Soip, /отр и оуд и уменьшению /к. Повышение ча-амплитуде и скорости обжатия при-эгда как 8, /отр и tK уменьшаются.
Исследования взаимодействия рабочих органов с балластом, проведенные во ВНИИЖТе при помощи мессдоз давления и ускоренной киносъемки позволили оценить фактическое время отрыва и контакта при разных режимах. Было установлено, что фактическое время отрыва, как правило, меньше, а время контакта больше расчетного, определяемого по приведенным выше формулам и графикам. Это объясняется тем, что расчетные значения определяются без учета упругих свойств балласта и неизбежных люфтов в подбивочпом механизме, которые оказывают заметное влияние на параметры взаимодействия. Например, отдача балласта приводит к увеличению S и /к и по своему влиянию аналогична увеличению скорости обжатия. Влияние отдачи можно приближенно учесть, прибавляя к скорости обжатия среднюю скорость отдачи и определяя параметры взаимодействия, за исключением S, для приведенной скорости обжатия, равной г’об.и 4" ^отд и приведенного отношения (побж+ь'отдУЛ® по кривым на рис. 45
Обжатие за цикл колебаний с учетом отдачи балласта
S —3+5ОТД—3+оотд/”тр,	(18)
где 30тд — средняя для данного режима виброобжатия отдача балласта;
1"тр — время отрыва с учетом отдачи, определяемое для приведенной скорости обжатия 1>Обж + потд и приведенного отношения (ообж+ 1>0Тд)М<0.
Для щебеночных балластов максимально возможная отдача не превышает 2—3 мм.
102
Монтажные н износовые зазоры в подвижных соединениях уплотнительных рабочих органов, а также упругие зазоры гидросистемы механизма обжатия суммируясь, образуют зазор в механизме, существенно влияющий на параметры взаимодействия рабочих органов с уплотняемым балластом. При холостом режиме работы этот зазор приводит к увеличению амплитуды колебаний рабочих органов В этом случае резко возрастают инерционные динамические нагрузки в подвижных соединениях и звеньях механизма и потребляемая им мощность, которая рассеивается в виде тепловых потерь в подвижных соединениях, приводя к их нагреву.
При рабочем режиме под нагрузкой суммарный зазор приводит обычно к уменьшению амплитуды колебаний рабочих органов и к изменению параметров взаимодействия (уменьшается скорость удара, размер и время отрыва, увеличи вается время контакта). В процессе заглубления подбоек увеличивается время на заглубление и снижается производительность машины, а при виброобжатии снижается качество уплотнения балласта. Поэтому амплитуда колебаний рабочих органов должна назначаться с запасом на износ. Это мероприятие является обязательным и позволяет продлить срок нормальной эксплуатации машины 16]-
Для подбивочных блоков суммарный люфт на концах подбоек определяется с учетом геометрических размеров рычагов следующим образом:
для ВПР-1200:
Дс—liHt (А4+Да + А3-|-As) G)^i]
для ВПРС-500:
Дс = Z/G (Д1 + Дг + Аз) + [(Z1 + /2)/ ^1] А-Н" (/?/.) А5
(19)
где Ас — суммарный люфт на конце подбойки;
Д4 — зазор в подшипнике эксцентрикового вала;
Да — упругая просадка в гидроцилиндре сжатия подбойки;
Д3, Д4 — суммарные зазоры в шарнирах рычага подбойки верхнем и центральном;
Д5 — для ВПР-1200: суммарный зазор в шарнире, соединяющем шюк i ид-роцилиндра сжатия внешней подбойки с хвостовиком гидроцилиндра сжатия внутренней подбойки; для ВПРС-500: суммарный зазор в шарнире откидывания подбойки;
lt> — верхнее и нижнее плечи рычага подбойки (расстояния от осн центрального шарнира до оси верхнего шарнира рычага; то же до нижней кромки рабочей площадки подбойки);
13 — расстояние от оси поворота откидывающейся подбойки до нижней кромки рабочей площадки;
li — расстояние между опорами оси поворота подбойки.
Для новых машин по формулам (19) при соотношении плеч рычагов Z2/Zx = 2, Z3/Z4 = 3 и монтажных и упругих зазорах (в мм): Д4 = 0,01; Д2 = 1,5; Д3 = 0,1; Д5 = 0,15 и Д6 = 0,1, суммарный люфт на концах подбоек у ВПР-1200 Дс = 3,87 мм, а у ВПРС-500 Дс = 3,97 мм. Это эквивалентно уменьшению амплитуды колебаний подбоек на Д = = 0,5 Дс, т. е. соответственно на 1,93 и 1,98 мм. В холостом режиме работы у новых машин суммарный люфт обычно не превышает 1 мм.
Характер и условия взаимодействия уплотнительных рабочих органов с балластом можно оценить параметрами взаимодействия, зависящими от амплитуды, частоты колебаний и скорости обжатия балласта. Параметры взаимодействия оказывают большое влияние на эффект уплотнения балласта, являясь, по существу, основными критериями оптимальности того или иного режима виброобжатия.
103
Рис 46. Зависимость эффекта уплотнения от относительного отрыва рабочих органов от балласта
Рис 47. Зависимость эффекта уплотнения от времени отрыва рабочих органов от балласта
Рис. 48. Зависимость эффекта уплотнения от скорости удара рабочих органов о балласт
Рассмотрим влияние каждого из параметров взаимодействия на эффект уплотнения. Обжатие балласта за цикл колебаний S в основном определяет работу и мощность, передаваемую балласту, и соответственно объем балласта, охватываемый вибрированием. Поэтому при увеличении S до определенного предела эффект уплотнения повышается, достигая максимума, а затем резко падает до нуля. Значения S, соответствующие максимальному уплотнению балласта, с повышением частоты колебаний уменьшаются от 5— 6 мм для f = 8,3 Гц до 0,7—0,8 мм для / = =50 Гц. Повышение степени уплотнения балласта при увеличении S от нуля до приведенных выше экстремальных значений объясняется более
мощным силовым воздействием на балласт, и, следовательно, увеличением объема балласта, охваты-
ваемого вибрированием. Для того чтобы понять причину снижения степени уплотнения балласта при значениях S, превышающих экстремальные, необходимо обратиться к формуле (15). Как следует из этой формулы, величина S пропорциональна скорости обжатия и периоду колебаний, поэтому увеличение ее связано с соответствующим увеличением этих параметров. С другой стороны, повышение скорости обжатия или уменьшение частоты колебаний приводит к уменьшению величины и времени отрыва рабочих органов от балласта в каждом цикле колебаний в пределе до нуля. Таким образом, эффект уплотнения с
уменьшением величины и времени отрыва рабочих органов от балласта должен снижаться. Этот вывод был подтвержден экспериментально-при исследовании процесса вибрационного уплотнения балласта.
Действительно, безотрывные режимы виброуплотнения или режимы с малым отрывом рабочих органов от балласта (значение S больше оптимального) мало или совсем неэффективны. Это объясняется’ тем, что при этих режимах отдача балласта совсем не реализуется или реалнзу-
104
ется не полностью. Уплотняемый балласт в этом случае непрерывно-обжимается рабочими органами, находясь все время в напряженносжатом состоянии Периодические относительные перемещения частиц балласта не происходят, следовательно, частицы почти не упаковываются, т. е. балласт не уплотняется.
Из рис. 46 видно, что при небольшом отрыве (S0Tp/S мало) эффект незначителен. При увеличении этого отношения степень уплотнения балласта возрастает, а затем практически остается на одном уровне. Минимально необходимый отрыв рабочих органов от балласта, при котором достигается наибольший эффект, соответствует отношению S0TpZ /S в интервале, равном 2—3. Это значит, что минимальное значение Soip должно в 2—3 раза превышать обжатие балласта за цикл колебаний S. В этом случае отдача балласта реализуется полностью, так как величина и время отрыва рабочих органов от балласта оказываются достаточными.
Уплотнительные рабочие органы периодически воздействуют на балласт, вызывая активные относительные перемещения его частиц, во время отрыва рабочих органов происходит отдача балласта и связанные с нею пассивные относительные перемещения частиц Частицы балласта уплотняются весьма интенсивно, достигается наиболее высокий эффект уплотнения.
Влияние времени отрыва на эффект уплотнения аналогично отрыву (рис. 47). Увеличение времени отрыва от 0 до 0,02 с приводит к редкому повышению эффекта уплотнения балласта. Дальнейшее увеличение времени отрыва уже не влияет на степень уплотнения, которая остается практически на одном уровне. Минимально необходимое время отрыва, при котором достигается наилучшее уплотнение, находится в границах от 0,0)5 до 0,02 с. Это значит, что максимально возможная частота колебаний рабочих органов, при которой может быть достигнут наилучшнй эффект уплотнения, не должна превышать 4000 кол/мин. Плохое уплотнение балласта при малом времени отрыва объясняется тем, что отдача балласта даже при достаточном отрыве не успевает произойти полностью. Следовательно, общее число пассивных относительных перемещений частиц резко уменьшается, что приводит к плохой их упаковке (уплотнению).
Таким образом, величина и время отрыва рабочих органов определяют условия реализации отдачи балласта, условия использования для уплотнения пассивных относительных перемещений частиц, которые наряду с активными относительными перемещениями являются первопричиной уплотнения балласта. Отдача балласта в зависимости от условий взаимодействия может быть полной или частичной или не происходить совсем. Полная отдача происходит при достаточных величине и времени отрыва рабочих органов от уплотняемого материала. Отдача балласта может быть неполной из-за недостаточного отрыва при достаточном времени отрыва или из-за недостаточного времени отрыва при достаточном отрыве. Поэтому полная реализация отдачи возможна только при соблюдении этих двух условий одновременно.
На основании изложенного можно заключить, что процесс вибрационного уплотнения происходит только при наличии двух видов пери-105
одических относительных перемещений частиц балласта: активных и пассивных. Первые происходят в результате ударно-силового воздействия на балласт рабочими органами, а вторые — под действием внутренних сил упругости, трения и веса и реализуются в виде отдачи балласта во время отрыва рабочих органов в каждом цикле колебаний. Если нет относительных перемещений частиц, балласт не уплотняется. При малых величине и времени отрыва пассивные относительные перемещения частиц (отдача балласта) ограничены или не происходят совсем. В этом случае не только отсутствуют и, практически, не используются для уплотнения материала пассивные относительные перемещения частиц, но и резко снижается эффект уплотнения от активных относительных перемещений, так как балласт большую часть времени напряженно сжат под силовым, почти безударным воздействием уплотнительных рабочих органов. Снижение общей подвижности частиц балласта в этом случае приводит к резкому ухудшению условий упаковки частиц и, следовательно, к плохому уплотнению материала. При безотрывных режимах уплотнения пассивные относительные перемещения частиц вообще не происходят, а активные относительные перемещения превращаются в непрерывное смещение частиц, находящихся постоянно в напряженно-сжатом состоянии, с переменной по значению скоростью Такие режимы виброобжатия приводят иногда даже к разрыхлению материала и совершенно неприемлемы для уплотнения.
Время контакта влияет на эффект уплотнения почти так же, как обжатие за цикл С увеличением времени контакта /к эффект уплотнения растет, достигая максимума, а затем резко падает. Экстремальные значения времени контакта, при которых достигается наилучший эффект, находятся в границах от 0,11 до 0,37 Т и зависят от режимов виброобжатия. Время контакта зависит от времени отрыва, составляя в сумме период колебаний уплотнительных рабочих органов. Экстремальные значения времени контакта так же, как и обжатия балласта за цикл, можно рассматривать как предельные значения этих параметров, при которых полностью исчерпаны возможности использования отдачи балласта Увеличение этих параметров свыше их экстрематьных значений приводит к неполному использованию отдачи балласта и эффект уплотнения снижается.
С увеличением скорости удара от 0 до 0,4—0,5 м/с степень уплотнения балласта резко возрастает, а затем, практически, остается на одном уровне (рис. 48). Это объясняется тем, что с повышением скорости удара увеличивается объем балласта, охватываемый вибрированием, т. е. увеличивается общее число относительных перемещений частиц в уплотняемом объеме балласта. Степень уплотнения возрастает до тех пор, пока весь уплотняемый объем не будет подвергнут вибрированию. Дальнейшее повышение скорости удара не дает эффекта. Приведенные оптимальные значения скорости удара (0,4—0,5 м'с) соответствуют уплотняемому объему балласта, равному 0,7 м3, что обычно встречается на практике при уплотнении балласта под шпалами рельсо-шпальной решетки. Необходимость уплотнения больших объемом материала, видимо, потребует увеличения оптимальной скорости удара свыше приведенных значений.
106
Рассмотрев влияние параметров взаимодействия на эффект уплотнения балласта, можно констатировать, что оно весьма существенно и во многом определяет интенсивность процесса уплотнения и его окончательный результат. Такие параметры взаимодействия, как величина время отрыва рабочих органов от уплотняемого материала в каждом цикле колебаний, позволяют установить наилучшие условия уплотнения, при которых достигается наивысший эффект. Эти условия — обеспечение полного использования для уплотнения пассивных относительных перемещений частиц, реализуемых в виде отдачи балласта. Условия использования отдачи
Зотр > Зотд; <0Тр > ?отд>	(20)
где Зотд — отдача материала;
/отд — продолжительность отдачи материала.
Для того чтобы оценить эти условия с количественной стороны, воспользуемся приведенными ранее значениями максимальной величины и скорости отдачи	мм; с0Тд = 130 4- 140 мм/с). Подставив
в неравенство максимальную отдачу, а вместо /отд, S^/Vota = 0,018 с, получим:
5отр>3отд>25 ^тр>ЗоАХЛ’отд>0,018 с.	(21)
Эти неравенства дают представление о примерных границах параметров взаимодействия, при которых возможна полная реализация отдачи балласта. На основании экспериментальных данных (см. рис. 46 и 47) можно записать условия использования отдачи в таком виде:
3отр/3>2-г3;	0,015 4- 0,020 с.	(22)
Объединив эти неравенства, получим:
Зотр >(2-г 3) 3 > S™"; ZOTp>0,015 4- 0,020 c.	(23)
Таким образом, получены необходимые количественные ограничения параметров взаимодействия при условии полного использования для уплотнения отдачи балласта, т. е. пассивных относительных перемещений частиц. Условия использования отдачи могут быть выражены через амплитуду и частоту колебаний рабочих органов:
Л Чобж/0> 12<о	0,53™ дЧ; <0^420 ^отр/7*.}	(24)
Эти соотношения показывают, что для использования отдачи балласта и обеспечения наивысшего эффекта уплотнения амплитуда, частота колебаний и скорость обжатия должны находиться между собой в определенных соотношениях и не могут назначаться произвольно. Эти значения амплитуды и частоты, по существу, являются оптимальными для данного режима виброобжатия балласта.
13. Параметры виброуплотнения
Исследования ВНИИЖТ позволили установить, что основными параметрами виброуплотнения являются амплитуда колебаний рабочих органов, частота колебаний, скорость обжатия балласта, время вибри-
107
рования, заглубление рабочих органов по вертикали, считая от постели шпал до нижней кромки подбойки, геометрические размеры рабочих площадок уплотнительных органов, полное обжатие балласта, равное разности размеров в свету между раскрытыми и сжатыми рабочими площадками подбоек.
Рассмотрим влияние на эффект уплотнения каждого из параметров при горизонтальном и вертикальном виброобжатии балласта. Амплитуда колебаний — отклонение от среднего положения рабочей площадки уплотнительных органов. Это один из главных параметров, определяющих условия использования для уплотнения отдачи балласта, т. е. пассивных относительных перемещений частиц. Прежде всего это относится к первому условию использования отдачи по величине отрыва. Из предыдущего известно, что амплитуда колебаний существенно влияет на отрыв и скорость удара рабочей площадки о балласт, на время отрыва и контакта рабочей площадки с балластом. С увеличением амплитуды колебаний возрастают отрыв и скорость удара рабочей площадки о балласт; увеличивается время отрыва, а время контакта уменьшается.
Возрастание скорости удара с увеличением амплитуды приводит к охвату вибрированием большего объема балласта, т. е. к увеличению общего числа активных относительных перемещений частиц в уплотняемом балласте. Поэтому влияние амплитуды на процесс вибрационного уплотнения балласта характеризуется изменением общего числа активных и пассивных относительных перемещений частиц. С увеличением амплитуды общее число относительных перемещений частиц возрастает, ас уменьшением — сокращается. Увеличение общего количества относительных перемещений частиц в уплотняемом материале приводит к упаковке большего количества частиц в единицу времени — к более высокой интенсивности процесса и большему эффекту уплотнения.
При виброобжатии балласта влияние амплитуды колебаний на эффект уплотнения по характеру аналогично отрыву и скорости удара. Оптимальное значение амплитуды соответствует максимальному уплотнению и при дальнейшем ее увеличении не приводит к повышению эффекта. Это значение соответствует первому условию использования отдачи и минимально необходимой скорости удара.
Частота колебаний определяет число вибрационных импульсов, передаваемых уплотняемому материалу в единицу времени. Поэтому прежде всего влияние частоты на процесс уплотнения связано с изменением общего числа вибровоздействий, т. е. активных и пассивных относительных перемещений частиц уплотняемого материала. Общее число вибровоздействий пропорционально произведению частоты на время вибрирования. С другой стороны, частота колебаний существенно влияет на время отрыва, скорость удара и обжатие балласта за цикл. Влияние частоты на отрыв выражено слабее. С повышением частоты время отрыва и обжатие балласта резко уменьшаются, а скорость удара и отрыв возрастают. Определяющим является влияние частоты на уменьшение времени отрыва и связанное с этим неполное использование для уплотнения пассивных относительных перемещений частиц — второе условие использования отдачи балласта (24).
108
При повышении частоты свыше предельных значений практически не происходит охвата вибрированием новых частиц балласта, так как увеличение скорости удара компенсируется соответствующим уменьшением обжатия балласта за цикл колебаний Для разных режимов виброобжатия зависимость эффекта уплотнения от частоты имеет одинаковый характер, аналогичный зависимостям от времени и отрыва
Итак, в общем случае при изменении частоты от нуля до некоторого предельного значения эффект уплотнения повышается сначало быстро, затем более медленно и при достижении предельной частоты достигает максимума, значение которого при дальнейшем повышении частоты, практически, не изменяется. Предельные значения частоты для разных режимов виброобжатия балласта различны и определяются минимально допустимым временем отрыва уплотнительных рабочих органов, при котором отдача балласта успевает произойти полностью Дальнейшее повышение частоты колебаний не приводит к изменению эффекта уплотнения
Значения частоты, при которых достигается наилучшее уплотнение материала, являются, по существу, оптимальными и определяются для каждого конкретного режима виброобжатия из соотношении (24)
Зависимость эффекта уплотнения от скорости обжатия имеет такой же характер, как эффекта уплотнения от обжатия за цикл С увеличением скорости обжатия эффект уплотнения повышается, достигая максимума, а затем падает в пределе до нуля. Это объясняется тем, что вначале повышение скорости обжатия связано с резким увеличением объема балласта, охватываемого вибрированием, за счет обжатия и скорости удара При этом величина и время отрыва оказываются достаточными для полного использования отдачи балласта; общее число активных и пассивных относительных перемещений частиц резко возрастает — повышается степень уплотнения. Дальнейшее увеличение скорости обжатия связано с неполным использованием отдачи балласта, что замедляет процесс уплотнения из-за уменьшения числа пассивных относительных перемещений частиц В этом случае не только не используются для уплотнения пассивные относительные перемещения частиц, но и эффективность активных относительных перемещений резко падает, так как они представляют собой уже не свободные, а пульсирующие перемещения сжатых частиц в направлении подачи рабочих органов. В результате эффект уплотнения оказывается незначительным.
Оптимальная скорость обжатия, при которой достигается наивысший эффект, для различных режимов различна. Ее можно определить из соотношений (24).
Время вибрирования определяет продолжительность вибрационного воздействия на уплотняемый материал и, следовательно, общее число активных и пассивных относительных перемещений частиц балласта, происходящих в уплотняемом объеме, для данного режима виброобжатия (рис 49) Аналогичный характер имеют подобные зависимости для всех известных способов вибровоздействия на уплотняемый материал. Процесс уплотнения материала во времени происходит крайне неравномерно (см. рис. 49): в первые 3—5 с его интенсивность наибольшая, затем постепенно уменьшается и процесс приобретает зату-
109
Рис. 49. Зависимость эффекта уплотнения от времени вибровоздействия рабочих органов на балласт:
/ — при А » 5 мм, со = 200 с-1, собж =» 120 мм,'с (оптимальные параметры); 2 — при 4—3,8 мм, (о « 200 с-’, Ообж = 120 мм/с; <3 — при А = 2,5 мм, со = 200 с-‘, гобж = 120 мм/с
хающий характер. Для каждого режима виброобжатия существует свой предел уплотнения. Затухающий характер процесса уплотнения во времени объясняется тем, что отдельные частицы материала в результате относительных перемещений занимают более устойчивое положение, плотно укладываются и выходят из режима периодических относительных перемещений, так как внешние силовые импульсы, действующие на них, становятся
меньше удерживающих сил внутреннего трения и сцепления.
Время вибрирования и частота колебаний определяют число вибровоздействий, передаваемых уплотняемому материалу, которое пропорционально произведению частоты на время a>t. Зависимость эффекта уплотнения от числа вибровоздействий имеет такой же характер, как приведенная на рис. 49. Число вибровоздействий а>1 определяет общее число активных и пассивных относительных перемещений частиц, происходящих в уплотняемом объеме за время вибрирования. Для разных режимов виброобжатия общее число относительных перемещений, даже при одинаковом числе вибровоздействий, может быть существенно различным и зависит от условий использования пассивных относительных перемещений и охвата вибрированием уплотняемого материала.
Зависимость эффекта уплотнения от числа вибровоздействий можно представить в виде
BZ/Z0 — a.f>atl(A' 4-В' оЯ),
(25)
где &Z/Z0 — степень уплотнения балласта;
AZ — осадка слоя балласта при уплотнении;
Zo — толщина рыхлого слоя;
а — коэффициент, определяющий степень использования для уплотнения пассивных и активных относительных перемещений частиц;
Р — коэффициент, определяющий долю объема материала, охватываемого относительными перемещениями;
А' п В' — эмпирические коэффициенты, зависящие от рода уплотняемого материала и способа вибровоздействия.
Соотношение (25) выражает зависимость эффекта уплотнения от произведения <о/, пропорционального числу вибровоздействий, передаваемых уплотняемому материалу, с учетом использования для уплотнения пассивных и активных относительных перемещений частиц и охвата относительными перемещениями уплотняемого объема материала. Это соотношение справедливо для всех возможных режимов и способов уплотнения и подтверждается экспериментально.
При полном использовании отдачи балласта каждому вибровоздействию и связанным с ним активным относительным перемещениям со-110
ответствует такое же число пассивных относительных перемещений, т. е. общее число относительных перемещений удваивается (коэффициент а = 2). Если отдача балласта не используется (безотрывные режимы взаимодействия), периодические активные и пассивные относительные перемещения частиц не происходят и материал не уплотняется (коэффициент а = 0).
Коэффициент 0 изменяется от 0 до 1 и определяет долю уплотняемого объема балласта, охватываемого относительными перемещениями. При 0 = 1 весь уплотняемый объем охватывается вибрированием; при 0 = 0 частицы балласта не имеют относительных перемещений и уплотнение не происходит.
Предельное уплотнение при бесконечно большом числе вибровоздействий
(AZ/Z0)np = lim AZ/Z0 = ljmapa>Z/(4'-f-S' со/) =оф/В',	(26)
Следовательно, предельное уплотнение материала зависит от коэффициентов аир, которые для разных режимов различны. Поэтому предельное уплотнение также различно для разных режимов. Для щебеночного балласта эмпирические коэффициенты А' и В’ соответственно равны 3300 и 10, следовательно, предельное уплотнение при а = 2 и р = 1 по формуле (26) составляет 0,2, или 20%, по относительной осадке.
Заглубление рабочих органов при горизонтальном виброобжатии определяется размером по вертикали, считая от поверхности балласта до нижней кромки рабочей площадки, воздействующей на материал. Заглубление при вертикальном виброобжатии численно равно полному обжатию балласта и поэтому как отдельный самостоятельный параметр не используется, а при горизонтальном — толщине слоя балласта, охватываемого вибрированием. Нижележащие слои балласта не имеют относительных перемещений и не уплотняются. При уплотнении балласта под шпалами заглубление подбоек равно по вертикали расстоянию от постели шпалы до нижней кромки подбойки.
Во всех случаях размер заглубления определяет максимальную толщину активного слоя балласта, в котором происходит процесс уплотнения материала. Толщина активного слоя уменьшается с увеличением расстояния от рабочей площадки в пределе до нуля. Вблизи от рабочей площадки толщина активного слоя равна заглублению. Расстояние от рабочей площадки до точки, в которой толщина активного слоя равна нулю (приблизительно),
/=0,12Z2,	(27)
где I — расстояние от рабочей площадки до точки, у которой толщина активного слоя равна нулю, см;
0,12 — коэффициент, см-1;
Z — заглубление рабочих органов, считая от поверхности балласта до нижней кромки рабочей площадки, см.
Зависимость эффекта уплотнения от заглубления близка к линейной. Заглубление, определяя толщину активного слоя, влияет на объем балласта, охватываемый вибрированием, т. е. на общее число относитель-
111
пых перемещений частиц, которые могут быть реализованы в уплотняемом объеме материала.
Геометрические размеры рабочих площадок уплотнительных органов по высоте и длине определяют площадь рабочих площадок, которая связана с объемом балласта, охватываемого вибрированием. Горизонтальное виброобжатие балласта рабочими площадками с одинаковой площадью и при одинаковом заглублении, но с разными размерами по высоте и длине приводит к неодинаковому эффекту уплотнения: увеличение высоты не влияет на эффект уплотнения, а длины — существенно повышает его. Это объясняется тем, что увеличение длины рабочей площадки прямо связано с увеличением объема балласта, охватываемого вибрированием, тогда как увеличение высоты при постоянном заглублении не приводит к охвату вибрированием новых частиц балласта, так как все частицы, расположенные в верхних слоях материала, уже имеют относительные перемещения. Поэтому более рационально, например, увеличение длины рабочей площадки подбойки (вдоль шпалы) по сравнению с ее высотой. При вертикальном виброобжатии увеличение размеров рабочей площадки по ширине и по длине равноценно и связано с соответствующим ростом объема уплотняемого материала.
Таким образом, геометрические размеры и площадь рабочих площадок уплотнительных органов определяют объем материала, охватываемого вибрированием, т. е. общее число относительных перемещений частиц, которые могут быть реализованы в уплотняемом объеме.
Полное обжатие балласта определяется длиной пути, проходимого одной рабочей площадкой (одностороннее виброобжатие), или двумя рабочими площадками при их движении навстречу друг другу (двустороннее виброобжатие) за время обжатия материала. Полное обжатие пропорционально скорости и времени обжатия и в основном определяет объем балласта, подаваемого под шпалы, и размер внедрения рабочей площадки в уплотняемый материал. Исследование вибрационного уплотнения балласта показало, что полное обжатие при горизонтальном виброобжатии, практически, не оказывает влияния на эффект уплотнения, определяя формирование постели шпал и условия опирания их на уплотненный балласт. При вертикальном виброобжатии полное обжатие, определяя осадку уплотняемого слоя, прямо связано со степенью уплотнения материала.
Объем балласта, подаваемого под шпалу, зависит от полного обжатия и суммарной площади рабочих площадок подбоек. При работе на рыхлом балласте подаваемый балласт должен заполнить свободное пространство под шпалой, которое образуется благодаря уплотнению материала и подъемки пути при выправке, а при работе на уплотненном поездной нагрузкой балласте — свободное пространство под шпалой, получающееся только за счет подъемки пути при выправке. Необходимые соотношения между указанными величинами определяются следующими равенствами для балласта:
рыхлого
(Ъшп—c)(AZ-{-ft); 1
}	(28)
уплотненного	A£F = 2SUIn(£laH—с)Л,	I
112
где AL — полное обжатие балласта;
F — суммарная площадь рабочих площадок, приходящихся на одну шпа-лу;
AZ — осадка слоя балласта, получающаяся в результате его уплотнения; h — среднее значение выправочной подъемки пути,
Lmn. Вшп — длина и ширина шпалы;
с — ширина неуплотненной и незаполненной балластом полосы под шпалами по оси пути.
Таким образом, полное обжатие балласта наряду с рабочей площадью подбоек влияет прежде всего на объем балласта, подаваемый под шпалы и на условия формирования постели шпал. Приведенные соотношения позволяют определить необходимые площадь и полное обжатие с учетом уплотнения и выправочной подъемки пути.
Влияние рассмотренных выше параметров виброуплотнения на получаемый эффект в общем случае сводится к изменению общего числа относительных перемещений частиц уплотняемого материала, а чем больше число относительных перемещений, тем выше вероятность упаковки большего чиста частиц и эффект уплотнения
Общее число относительных перемещений частиц можно изменить одним из трех способов'
изменить объем материала, охватываемого вибрированием (4, со, »обж, 2,
изменить число вибровоздействий (со, 0;
использовать отдачу материала и связанные с ней пассивные относительные перемещения частиц (Д, со, иоб)К).
Каждый из рассмотренных параметров виброуплотнения так или иначе влияет на изменение общего числа относительных перемещений частиц материала и, следовательно, на окончательный эффект уплотнения.
14. Выбор оптимальных параметров виброуплотнения
При вибровоздействии на балласт уплотнительными органами частицы балласта приходят в движение, периодически перемещаясь относительно друг друга. Экспериментально установлено, что частота относительных перемещений частиц в зоне уплотнения равна частоте вибровоздействий, передаваемых балласту. Относительные перемещения частиц в процессе вибрационного уплотнения происходят лод действием определенной совокупности внешних и внутренних сил (силовое воздействие на частицы рабочих органов, инерционных усилий, возникающих при колебаниях, сил упругости, внутреннего трения, сцепления и сил тяжести).
Относительные перемещения — пространственные перемещения частиц уплотняемого материала в вертикальной и горизонтальной плоскостях, сочетающие в себе поступательное и вращательное движения.
Условия реализации, величина и характер относительных перемещений частиц зависят от действующих на них внешних и внутрен
113
них сил. Поэтому следует различать активные и пассивные относительные перемещения.
Характерная особенность активных относительных перемещений— их неразрывная связь с внешними воздействиями. Она выражается в том, что активные относительные перемещения всегда появляются только при внешнем воздействии на материал и, наоборот, внешнее воздействие обычно связано с появлением активных относительных перемещений.
Пассивные относительные перемещения происходят под действием внутренних сил упругости, трения и веса, действующих на частицы материала при внешнем воздействии и без него. Реализация пассивных относительных перемещений связана с определенными условиями внешнего воздействия на уплотняемый материал и в зависимости от этих условий может быть различной, т. е. пассивные относительные перемещения частиц могут быть или отсутствовать, или проявляться частично.
Процесс уплотнения балласта происходит в результате реализации активных и пассивных относительных перемещений частиц и более плотной их упаковки. При этом количество точек контакта между частицами увеличивается. Дробление и износ частиц в процессе уплотнения приводят к дополнительному уплотнению балласта за счет некоторого перераспределения частиц и заполнения пустот между ними более мелкими раздробленными частицами.
В том случае, если пассивные относительные перемещения частиц не происходят или происходят только частично, резко снижается эффективность и активных относительных перемещений, и процесс уплотнения балласта либо не происходит совсем, либо происходит только частично.
Многократное уплотнение и разрыхление балласта в одинаковых условиях показывают, что результат уплотнения не остается постоянным, колеблясь около некоторого среднего значения. Следовательно, результат уплотнения является случайной величиной, а распределение его оказывается весьма близким к нормальному и характеризуется основными параметрами нормального распределения. Дисперсия результата уплотнения не превосходит 4—5% его среднего значения. Это позволяет считать, что основной причиной дисперсии результата уплотнения являются различные возможные комбинации расположения частиц в уплотняемом объеме, а вероятность упаковки частиц постоянна и не зависит от количества относительных перемещений. При одинаковом количестве реализованных относительных перемещений частиц результат уплотнения будет одним и тем же. Например, реализация одинакового общего количества относительных перемещений частиц при различных режимах вибрирования приводит, практически, к одинаковому эффекту уплотнения. Это значит, что вероятность упаковки частиц не зависит также и от режимов вибрирования.
Результат уплотнения является случайной линейной функцией от общего числа активных и пассивных относительных перемещений частиц', наивысший результат наблюдается при совместной и полной реализации этих двух разновидностей относительных перемещений.
114
Аналитическое выражение закона вибрационного уплотнения материала
/?=KV-b/?„,	(29)
где R — результат уплотнения, выраженный, например, в виде относительной осадки уплотняемого слоя материала,
K = ktP — коэффициент пропорциональности;
Л1! — размерный коэффициент;
Р — вероятность упаковки частицы после ее относительного перемещения;
N — общее число активных и пассивных относительных перемещений частиц в уплотняемом объеме материала;
— начальное уплотнение материала
Общее число относительных перемещений частиц [10]
Л'=[арЛ'0(1— <?т)1/(1— <?),	(30)
где No — число частиц материала в уплотняемом объеме;
q = 1 — Р — вероятность того, что частица материала не упакуется после реализации относительного перемещения,
т — число вибровоздействий, пропорциональное <ot.
Подставляя выражение для N в формулу (29), после преобразования полечим
AZ/Z0 = (a₽co/)/(A'4-8'со/).	(31)
Это выражение аналогично зависимости (25), полученной экспериментально, и устанавливает зависимость эффекта уплотнения от произведения со/, пропорционального числу вибровоздействий, передаваемых уплотняемому материалу, с учетом использования для уплотнения пассивных и активных относительных перемещений частиц и охвата относительными перемещениями уплотняемого материала (а, 0).
Таким образом, закон виброуплотнения может быть представлен выражением (31), в котором обычно трудно определяемое общее число относительных перемещений заменено произведением cat, пропорциональным количеству вибровоздействий. Выражение (31) является исходным при определении оптимальных параметров виброуплотнения балласта. В этом случае обычно приходится решать задачу получения заданного уплотнения с требуемой производительностью Задаются условия работы: уплотнение балласта под шпалами, на плечах или откосах балластной призмы или в шпальных ящиках. Задается исходная (начальная) степень уплотнения и род балласта. Определяется по заданной зоне уплотнения объем балласта, который необходимо уплотнить [11J.
Заданная степень уплотнения балласта обычно определяется из условия стабильности пути под поездной нагрузкой с учетом зоны и начальной степени уплотнения. Значения заданной степени уплотнения могут изменяться в достаточно широких границах, включая предельные, требуемые и достижимые значения. Иногда предельные и требуемые значения совпадают.
Условия оптимизации параметров виброуплотнения балласта: а=/(А, о, цОбж)=2; 1
0 = ((V/Vo) = l,	I	( }
115
где V — объем балласта, охватываемый вибрированием; Vo — объем балласта, подлежащий уплотнению.
При выполнении этих условий заданное уплотнение достигается наиболее быстро. Необходимое число вибровоздействий для получения заданного уплотнения при исходном рыхлом балласте определяется на основании формулы (31)
(со/),, = Л' R3/(a$ — B' R3),	(33)
где R3 — заданная степень уплотнения балласта, выраженная в виде относительной осадки.
С учетом начального уплотнения балласта необходимое число вибровоздействий
(«>/)„ = |сф (R.3- /?„) А ']/|(сф-В'/?а) (сф-В'/?н)],	(34)
где Rtl — начальная степень уплотнения балласта, выраженная в виде относительной осадки (AZ/Z0)H.
Начальная степень уплотнения может изменяться в широких пределах — от нулевой (рыхлый балласт) до предельной, получающейся обычно под длительным воздействием поездной нагрузки. В том случае, когда начальная степень уплотнения равна или больше заданной, необходимое число вибровоздействий равно или меньше нуля, т. е. если балласт не разрыхляется рабочими органами, например, при вертикальном виброобжатии, то дополнительно уплотнять его не надо. Однако обычно рабочие органы сначала разрыхляют уплотненный балласт, а затем окончательно его уплотняют, одновременно формируя постель шпал. В этих случаях объем уплотняемого балласта определяется зоной разрыхления, а необходимое число вибровоздействий — по формуле (33) для рыхлого балласта. Если начальное уплотнение меньше заданного, необходимое число вибровоздействий определяется по формуле (34), а объем уплотняемого балласта — заданной зоной уплотнения.
Требование универсальности машин диктует необходимость проверки и выбора оптимальных параметров для различной начальной степени уплотнения балласта и установления общих параметров. Важное условие помимо заданной степени уплотнения — равномерность уплотнения и подачи балласта и, как следствие, равномерность остаточных осадок пути под поездной нагрузкой.
Равномерность уплотнения зависит от ряда факторов, из которых наиболее важными являются стабильность параметров виброуплотнения в процессе работы машины, состояние и род балласта, дисперсия результата уплотнения. Для повышения равномерности уплотнения необходимо обеспечить стабильность таких параметров виброуплотнения балласта в процессе работы машины, как амплитуда, частота колебаний, скорость обжатия балласта, заглубление подбоек в балласт. Исходное состояние пути и прежде всего изменение величины подъемки в продольном и поперечном направлениях должно быть минимальным. Путь не должен быть в запущенном состоянии.
Эффективное средство повышения равномерности уплотнения — создание автоматических устройств, регулирующих некоторые параметры 116
виброуплотнения в зависимости от изменяющихся условий. В качестве примера использования подобных устройств может служить применение реле давления в гидросистеме подбивочных блоков, которые в зависимости от нагрузки изменяют сжатие подбоек, регулируют подачу балласта под шпалы в зависимости от подъемки пути.
Определив необходимое количество вибровоздействий для заданной степени и начального уплотнения балласта, можно, зная время вибрирования, рассчитать необходимую частоту колебаний
<он = (со/)н//3	(35)
Время вибрирования при заданной производительности машины
G —	л + Си< = 7'ц —((цод “r/цер -НСахвЛ
Tu = (fe„ ЗбОО)//?,,	(36)
где ka — число одновременно подбиваемых шпал,
Us — техническая производительность машины, шпал/ч.
Частота колебаний должна быть меньше предельной, равной примерно 3800—4000 кол/мин.
Оптимальная амплитуда колебаний рабочих органов для найденной частоты
^опт Уобж/0,12шн > 0,55™^.	ОД
Для рабочих органов с дебалансным приводом оптимальная амплитуда колебаний по Экспериментальным данным должна быть увеличена в 2,2 раза по сравнению со значениями, полученными по формуле (37), т. е.
Д*пт = 2,20обж/О,12сон.	(38)
Скорость обжатия балласта принимается на основании исходных данных по производительности и времени вибрирования.
Оптимальная частота колебаний
Шопт ”е)н 420/О1 р/Г.	(ЗЯ)
Определив амплитуду и частоту колебаний, необходимо оценить скорость удара рабочих органов о балласт и сравнить ее с минимально необходимой по условию охвата вибрированием уплотняемого материала. Скорость удара, м/с,
чуд>ГуТ==0’54-'.°-	<40>
Для рыхлого балласта v™'n = 0,5 м/с, для уплотненного о™*п = = 0,75 - 1,0 м/с.
Геометрические параметры рабочих органов определяются по условиям оптимизации параметров виброуплотнения.
Заглубление рабочих органов для горизонтального виброобжатия определяется в зависимости от условий работы, см;
при рыхлом балласте (свободном)
Zonr =(0,8-? 0,9) Zo,	(41)
где Zo — толщина рыхлого слоя балласта,
117
при рыхлом балласте под шпалами с предварительным заглублением рабочих органов
ZonT = (0,4-rO,6)(Z“ + Au)>	(42)
где2” — толщина рыхлого слоя балласта под шпалами;
йи — средняя выправочная подъемка пути;
при уплотненном балласте под шпалами
£опт = а + Ли + (2	3),	(43)
где а — высота рабочей площадки подбойки.
Высота и длина рабочих площадок:
для подбоек
^опт = (0,3-гО,6) ZonT> ^опт — [(1 >0 4* 1 >4) ^шп]/Ли >1	(44)
где пи — число подбоек, приходящихся на одну шпалу;
для виброплит
йопт — (0>5 4- 0,7) д0; ^опт = (0,5 -г 0,7) bOt	(45)
где а0, Ьо — ширина и длина уплотняемого объема балласта.
Геометрические параметры уточняются в зависимости ог условий работы (рыхлый или уплотненный балласт), фактической степени уплотнения и выправочной подъемки пути по соотношениям (28).
Зона распространения вибрационных импульсов в балласте рассчитывается при горизонтальном виброобжатии рыхлого и уплотненного балластов:
без рельсо-шпальной решетки
/опт =0,122пт	/о;	(46)
под шпалами путевой решетки
/опт = 0,1 (ZonT—/’и'Г^о)2	,	(47)
где Zo — толщина слоя балласта в шпальных ящиках;
Lp — раскрытие подбоек.
При вертикальном виброобжатии рыхлого балласта
/опт = 0,06а^пт /0,	(48)
где /Опт — расстояние от рабочей площадки до точки, в которой еще происходят относительные перемещения частиц;
/0 — длина зоны уплотнения.
Обжатие балласта за цикл колебаний для рабочих органов с жестким приводом:
5 = УОбн<7’; S«=.SonT«=0,7S.4onT.	(49)
Для рабочих органов с дебалансным приводом обжатие балласта (приближенно):
S’1'= 1,2цобж 71; 5д = 5опт = 0,34ДОПт.	(50)
Максимальное усилие, действующее на рабочую площадку при виброобжатии балласта:
118
горизонтальном
Рм=йггГар(ДД + Д£0)/£р;	(51)
вертикальном
₽M = feBFlip(Z/Z0),	(52)
где	Р" — максимальное усилие от балласта, действующее на рабочую
площадку, за цикл колебаний;
fcr = 5->10 Н/с№ — коэффициент пропорциональности при горизонтальном виброобжатии (5 — для рыхлого и 8—10 — для уплотненного щебеночного и гравийного балластов; для асбестового и песчаного балластов этот коэффициент может,быть уменьшен в 2—3 раза);
Z — заглубление рабочей площадки, считая от поверхности балласта;
AL = Lp—Lcm — обжатие балласта;
kB—0,5-г2,ОкН/смг — коэффициент пропорциональности при вертикальном виброобжатии (0,5—1,0 — для рыхлого и 1,5—2,0 для уплотненного щебеночного и гравийного балластов; для асбестового и песчаного балластов эти коэффициенты могут быть уменьшены в 2—3 раза);
ГПр — ab (I ф- d!2a + rf/26) —приведенная площадь рабочей площадки;
d — средний диаметр частицы балласта (для щебня d = 4 см);
Дь0 — начальное обжатие балласта, равное толщине подбойки плюс ее удвоенная амплитуда колебаний.
При выборе параметров вибрирования следует учитывать потребную мощность привода уплотнительных рабочих органов. Следует иметь в виду, что мощность холостого хода при прочих равных условиях примерно пропорциональна амплитуде колебаний и кубу частоты. Поэтому при сравнении вариантов справедливо следующее приближенное соотношение:
'vx.x./‘vLx.	(53)
где Д'х.х, Л'х.х— соответственно мощность холостого хода при первом и втором вариантах параметров вибрирования;
Д1, Л 2— амплитуды и частоты колебаний уплотнительных органов в первом и втором вариантах.
Из соотношения следует, что мощность холостого хода быстро растет при увеличении частоты колебаний, и ее снижение более эффективно можно реализовать, уменьшая частоту. По этой же причине режимы вибрирования с высокой частотой колебаний оказываются более энергоемкими.
Ожидаемая степень уплотнения балласта рассчитывается по фактически выбранным параметрам. Такую же задачу приходится решать при определении ожидаемой степени уплотнения для известных машин и параметров виброуплотнения. Рекомендуется следующий порядок расчетов.
По исходным значениям Ая, сои, Уобж, <и, ZH, аа, bK, ALa определить сначала фактическое число вибровоздействий, передаваемых рабочими органами уплотняемому балласту
(со/) ф —• (0ц /я.	(64)
119
Рассчитать оптимальные значения амплитуды и частоты по формулам (37) и (39), определить фактический коэффициент аф использования для уплотнения пассивных и активных относительных перемещений частиц балластаз
«д = 2ЛИ/ЛОПТ; = 2<вопт/<ви;
яф = «д> при ад<аи;	(56)
“Ф = “в> ПРИ “и<аА-
Максимальный коэффициент аф = 2.
Коэффициент рр охвата вибрированием уплотняемого балласта по геометрическим параметрам при горизонтальном виброобжатии балласта:
рыхлого
Ро^РгРьРг! Pg = 1,257и/7о1 1
рь = 25„//>0; Pj=0,1Z*//o. /	<56>
Максимальное значение каждого из этих коэффициентов 0г, 0» и 0/ равно единице;
рыхлого под шпалами с предварительным заглублением подбоек.
Pe = PzPbpK Pg = 2,5(ZH-Aa)/Z«; 1
P6 = 2fcH/5o; Pz=O,l (ZH —йи + г')г/£р. /
Максимальное значение каждого из этих коэффициентов равно единице;
уплотненного под шпалами
Ро = Pg Pb Pz; Pg = (Za Ли)/(Zodt—Ли);
1Б81 рь=2г>и/*- Pz=o,i(za-AB-i-z;)2/£p>
где Ло = 2£шп/пи — длина зоны уплотняемого балласта, приходящаяся на одну подбойку.
При вертикальном виброобжатии рыхлого балласта
РЮ=РаРЬРг;	|
Р0=2аи/п0; Рь =2*И/ЬО? рг=0,06^//о, |	'
где а0 — ширина уплотняемого слоя балласта;
Ьо — длина уплотняемого слоя балласта;
/о = ZjJ + Zo — толщина уплотняемого слоя балласта.
Коэффициенты Руд и рв охвата вибрированием уплотняемого балласта рассчитывают по динамическим параметрам:
Руд ^^Пуд/Пуд11; Р« =5/50пт;Р=(РуД4-р8)/2.	(60)
Максимальное значение каждого из этих коэффициентов 0УД, 0в и р равно единице. Окончательно получим:
Рф = Рр при 0,, <Р; )
-	-	?	(Ы)
Рф = Р при Р<РВ. J
120
Максимальный коэффициент равен единице.
Ожидаемая степень уплотнения балласта
(Л2/2^ф = 1аф₽ф(<о0ф]/М-Н-В- (а>0ф].	(62)
Ожидаемая осадка пути от поездной нагрузки к концу второго периода стабилизации, уплотненного без выправочной подъемки для исходного балласта:
рыхлого
У о = Упр - AZ„ - А2ф = о ,21Z" - AZB - (AZ/Z”)* Z”;	(63)
уплотненного
Уо =	(Упр А2ф) =*кв [0,21 (ZH hB) (AZ/2в)ф (ZH —Аи)],
где Упр — предельная осадка пути от поездной нагрузки к концу второго периода стабилизации;
А’и-=1/рг—коэффициент, учитывающий влияние кромочной подбивки шпал на получающуюся осадку пути от подъездной нагрузки.
При наличии выправочной подъемки пути для исходного рыхлого и уплотненного балластов ожидаемая осадка от поездной нагрузки yh = yo+khHa,	(64)
где kh — 0,25 — коэффициент пропорциональности.
Неравномерность осадки пути от поездной нагрузки приближенно:
Со = ^0 Уо',
Oh = Оо + ^ол	(®)
где о0 — среднее квадратичное отклонение от средней осадки пути без выправочной подъемки;
feo = 0,25— коэффициент пропорциональности;
Oh — среднее квадратичное отклонение ог средней осадки пути при выправочной подъемке,
йяЛ=0 033 — коэффициент пропорциональности.
Исходные данные, параметры виброуплотнения балласта и расчетные формулы для определения их оптимальных значений приведены в табл. 3, а в табл. 4 — исходные параметры виброуплотнения и расчетные формулы для определения коэффициентов аир, ожидаемой степени уплотнения и осадки пути от поездной нагрузки.
Пример. Определить оптимальные параметры виброуплотнения балласта для рабочих органов машины ВПР-1200 при заданной степени уплотнения (AZ/Z0)3 = = 15%, начальное уплотнение (AZ/Z0)H = 0-г 5%, производительность машины 1200 шпал/ч; время цикла 6 с, время вибрирования балласта 13 — 3 с. Балласт — щебень с размерами частиц 25-т-бО мм должен быть уплотнен под шпалами н за торцами шпал. Объем рыхлого балласта под шпалами может изменяться в зависимости от толщины слоя от 0,40 до 0,69 м3, толщина рыхлого слоя под шпалами от 28 до 48 см. Ширина плеча балластной призмы при рыхлом балласте 35 см, при уплотненном может изменяться от 25 до 45 см.
Необходимое число вибровоздействий при оптимальных параметрах: для рыхлого балласта по формуле (33)
(w/)h = (3300-0,15)/(2-1-10-0,15) = 990;
121
Таблица 3
Оптимальные параметры виброуплотиения
Параметр	Обозначение, размерность	Формула
Исходные данные: заданная степень уплотнения начальная степень уплотнения время	вибрирования балласта толщина	свободного рыхлого слоя балласта толщина рыхлого слоя балласта под шпалами значение средней вы-правочной подъемки пути число подбоек, приходящееся на одну  шпалу полное обжатие балласта суммарная площадь рабочих площадок подбоек ширина и длина шпалы ширина неуплотненной полосы балласта по оси пути зона уплотнения и объем уплотняемого балласта род балласта Необходимое число вибро-воздействия для балласта: рыхлого уплотненного Необходимая частота коле- баний уплотнительных рабочих органов Оптимальная	амплитуда колебаний рабочих органов для привода: жесткого эксцентрикового дебалансного	° е° 7 Г	> > 1	й" гг	S —	°Е	«Г'®	а	г,	О о -	“ S s	1	® -	%=sa’g	=	а	а	15	|| й	“	s -	* * 2	S	* о	й “ S	==ЬаглТ^сн< (tot)H = A'R3/(a$-B’Ra) (®0н=а₽ (Яз-Ян) Л'/((ар — — B'RS) (а₽-В'«а) СОц = (со<)ц/ ^опт^	> 12(0ц>> 0 А«пт >2,2цо6щ/0, 12wh>05S^
122
Продолжение табл. 3
Параметр	Обозначение, размерность	Формула
Оптимальная частота колебаний рабочих органов Заглубление рабочих органов для горизонтального виброобжатия балласта: рыхлого (свободного) рыхлого под шпалами с предварительным заглублением рабочих органов уплотненного под шпалами То же для вертикального виброобжатия рыхлого балласта Высота и длина рабочих площадок уплотнительных органов для горизонтального и вертикального виброобжатия рыхлого и уплотненного балластов Зона распространения вибрационных импульсов в балласте для горизонтального виброобжатия балласта: рыхлого (свободного)	<?*	А	о N	NN	о 2	О	О	И*	Q	©О	я 2	a	a	N	и	я а	н Ч	н -з	а >3	ч ч 2	о с»	п п	п о	п. г	ssssss	Шопт 420/Отр/Т = <он ZonT = (0,8 4-0,9)Zo_ 2опт = (0,4 •— 0,6) Z“+ йи 2опт = ^4-Ли + (2 4- 3) AZ3=(AZ/Z0)3Z0 аопт = (0,3 т- 0,6) ZonT &опт = (0|5 4-0,7) fe0; Ьопт = (1.0 4- 1,4) Вшп/ли /опт = 0,12®пт
рыхлого и уплотненного под шпалами То же для вертикального виброобжатия рыхлого балласта	^опт» см ^опт»	/опт = 0.1 (2опт4~20 —/<и) ^опт=:0,06«оП.р
Полное обжатие балласта и суммарная площадь рабочих площадок подбоек для балласта: рыхлого	ALF, см3	А/-В==2В[Пп (Z-птп—е) (AZ3-
уплотненного Скорость удара рабочих органов о балласт:	ALF, см3	A£.F = 2£?Hm (£шп—с)
рыхлый	оуп, м/с	"уд” > °'5 м/с
уплотненный	£'уд *	ууаТ= ^п>0,75 4- 1,0 м/с
Обжатие балласта за цикл колебаний для привода рабочих органов: жесткого эксцентрикового	S, мм	5 = Уоб?к Т ^опт! ^опт" — 0,75ЛОПТ
123
Продолжение табл. 3
Параметр	Обозначение, размерность	Формула
дебалансного Соотношение	мощностей холостого хода для привода рабочих органов сравниваемых вариантов	Хд , мм	«д = 1,2побжТ>Х^г; $дпт = 0,34Адвт Wxx/'Vxx = /1l
для уплотненного балласта до (AZ/Z)a = 3% по формуле (34)
(<о1)н = [2-1 (0,15 — 0,03) 3300}/ [(2-1—10-0,15) X (2-1 — 10-0,03)] = 931,7.
Принимаем (<of)H = 990. Частота колебаний подбоек
(он =" («/),№ = 990/3 = 330с-1.
Как известно, частота колебаний подбоек на машине 35 Гц, что соответствует 220 с-1. Следовательно, для того, чтобы обеспечить заданную степень уплотнения балласта под шпалами, надо в 1,5 раза повысить частоту колебаний или иа 25 % уменьшить производительность машины.
Для уплотнителей плеч балластной призмы необходимая частота колебаний может быть уменьшена за счет увеличения длины плиты уплотнителя. При длине плиты, равной илн большей удвоенному шагу машины (2000—2100 мм), время вибрирования балласта на плечах призмы увеличится до 4—5 с, а необходимая частота уменьшится до 220 с-1. Длина плиты уплотнителя на машине ВПР-1200 равна 2000 мм, а частота колебаний плит 178 с-1, что близко к требуемой частоте. Оптимальная амплитуда колебаний подбоек по формуле (37)
Аопт> 160/0,12.330 >4,04 мм.
С учетом компенсации гашения амплитуды под нагрузкой за счет упругости гидросистемы и износовых зазоров в подвижных соединениях предварительно принимаем амплитуду равной 6 мм. Существующая амплитуда колебаний подбоек равна 5 мм, что при частоте 220 с-1 явно недостаточно. Окончательно амплитуду колебаний подбоек выбираем с учетом времени заглубления их в рыхлый и уплотненный балласты. Необходимое время заглубления;
/загл=/з — /сж=3 0,94 = 2,06 с;
/CHt = AL„/2tio6Ht = 300/2-160 = 0,94 с.
Необходимая амплитуда колебаний концов подбоек, при которой обеспечивается указанное время заглубления, определяется из соотношения (11)
ЗОЙ с, ап п (ZonT + ^о йи)
Ан= —	-	,-Д;
(66)
/ш/загл Рза г л
для рыхлого балласта
30-1-1,43-16(230 + 150—40) Ан —
+ 0,5 = 5 мм;
1-330-2,06-75
для уплотненного балласта
30-3-1,43-16(140+150—40) , „ „ , „ + 0,5 = 10,5 мм.
1-330-2,06-75
Ан =
124
Ожидаемая степень уплотнения балласта и осадка пути от поездной нагрузки
Показатель	Обозначение, размерность	Формула
Исходные данные: амплитуда колебаний подбоек и виброплит частота колебаний подбоек и виброплит скорость обжатия балласта подбойками и внброплитами время	вибрирования балласта подбойками и виброплитами заглубление подбоек без подъемки пути и виброплит ширина и длина подбоек и виброплит полное обжатие балласта подбойками число подбоек, приходящееся на одну шпалу средняя выправочиая подъемка пути толщина рыхлого слоя балласта под шпала- ми ширина, длина и толщина уплотняемого объема балласта Фактическое число вибровоздействий,	передава- емых уплотняемому балласту подбойками и виброплитами	Ли, мм <аи> с-1 робж ,МмУс /и, С ZB, см Си» » СМ А£и, см «И йи, см Z”, см ^0» ^0» ^0 > см	(®/)ф = ®и/я
Коэффициенты использования для уплотнения пассивных и активных относите чьных	перемещений частиц балласта	«А %	й	я &	€* II	л	й	й й	я	S	> 8	□	11	И !	s	е1	£ ’	a	в е»	>	t	£ Л	Л	в	5 я	-я >
Коэффициенты охвата вибрированием уплотняемого балласта по геометрическим параметрам при горизонтальном	вибро- обжатин балласта: рыхлого свободного	Рр	Ро = Рг Рв Pi; Pz = l,25ZB/Z£ PB = 2hH/fe0; p^O.lZS/Zo
125
Продолжение табл. 4
Показатель	Обозначение, размерность	Формула
рыхлого под шпалами с предварительным заглублением подбоек уплотненного под шпалами То же при вертикальном виброобжатии рыхлого балласта	Ри р»	0»=РгРь Рг; Pz = 2,5(Za-ft;)/Z“ Рв = (^и пи)1 ^ШЦ( Р; = (0,1 (Za -A;+z;)2]/Z.p Pi> =* Pz Рв Р; • Pz = (2и—^и)! (2опт—hn)\ Рв = (^и ₽г=о,1 (ги-л~4-г;)2/£р Ри~Ра Р& Pl! Ра~2аи/ао$ Рб-2&и/ьо; Рг -0,06aJ/(Z«+ z;)
Коэффициенты охвата вибрированием уплотняемого балласта по динамическим параметрам: удара обжатия балласта за цикл колебаний для эксцентрикового и деба-лаисного приводов уплотнительных органов Средний коэффициент охвата вибрированием	Руд Рз р	-GO Св II -	Со	Со 			Со	© со]	2	J=	я	Со	*со И	а	ч	о 1	II	II	5	* -с»	JL	О	”	II s	’	k)	J3 +	£ ? s да	чЛ со В”
Фактический коэффициент охвата	вибрированием уплотняемого балласта	рф	Рф = Ре при Р„ < Р; Рф = Р при р < ро
Ожидаемая степень уплотнения для исходного балласта: рыхлого уплотненного	(А2/2о)ф (&ZI 2и)ф	(AZ/Z”)ф=аф Рф(<в/)ф/[4' + В' (<в/)ф] (AZ/Zll^ = |ad[> Рф (со/)ф]/[4' Н-Н' (оОф]
Осадка пути от поездной нагрузки к концу второго периода стабилизации и ее неравномерность для исходного рыхлого и уплотненного балластов	У о, Ук> мм оо; од, мм	Уо = 0.21Zy AZn AZfji; Уо ~	,2 i (Z„ йп) А2ф Уь = Уо Н- ^!и = V<> T6.25,'i(I; йк-1/Рг; уо^0.2эу^ a'h = <т0 kah h„ = o0 + 0.033й„; Д/ф при йц = 0
126
Принимаем Ан = 10 мм. В данном случае предполагается, что гашение амплитуды колебаний благодаря принятым мерам по ее стабилизации незначительно. Для уплотнителей плеч оптимальная амплитуда по формуле (38)
Лопт = 2'2-20/0-12,220> ]>66 мм
Пусть А — 2 мм. Фактическая амплитуда плит не превышает 1 мм, поэтому должна быть увеличена.
Скорость обжатия балласта плитами
побж = [(AZ/Z0)3 (Zo + Z,;)]/1,5/3 = [0,15 (48 +15)]/1,5 • 3 = 2,1 см /с.
Принимаем побж = 20 мм/с. Скорость удара для соотношения А ® = = 20/2-220 = 0,045 составляет: пуд = 0,71/1 <о = 0,71-2-220 = 312,4 мм/с, что меньше минимально необходимой. Поэтому амплитуду колебаний следует увеличить до5 мм, тогда для соотношения ОобяУЛ <0=20/5-220= 0,018; оуя = 0,48А<о= = 0,48-5-220 = 528 мм/с, что соответствует минимально необходимой.
Оптимальная частота колебаний для подбоек, с-1 при поб>к/Аа> = 160/6Х ХЗЗО = 0,08 и /отр/Т = 0,84; соопт 420 (Отр/Т 420-0,84 = 352; принимаем <О0Ят ~~ <0ц ~~ 330 с Ч
Для уплотнителей плеч балластной призмы при v05m/Aa> = 20/2-220=0,045 н /0Тр/Т = 0,89 получим <оопт 420 /Отп/Д 420-0,89 < 373с-1; принимаем <он = 220 с-1.
Заглубление подбоек ниже подошвы шпал должно быть равно:
для рыхлого балласта при ZJJ = 38 и h„ = 4 см по формуле (42)
ZonT — 0,5-38+4 = 19,0 + 4 = 23,0; принимаем ZonT = 23 см; для уплотненного балласта по формуле (43)
ZonT = 7+ 4 + 2,5 = 13, 5 см; принимаем ZonT = 14.
Существующее заглубление подбоек ниже подошвы шпал не превышает 8 см, поэтому должно быть увеличено, особенно для работы на рыхлом балласте.
Для уплотнителей плеч балластной призмы заглубление должно быть для балласта:
рыхлого
Z = (AZ/Z0)3 (Zo+Z;) =0,15 (48+ 15) = 9,45 см;
уплотненного Z ж 5,0 см.
Чтобы обеспечить вибровнедрение плит на это значение, особенно на уплотненном балласте, необходимо задать достаточное усилие внедрения, которое определяется следующим образом:
Рэкв —Ры (/ц/Д) —ka Дпр Z/Zo 1К1Т,	(67)
Для рыхлого балласта:
?Р“ВЛ =0,5-20-200-1,1-0,15-0,0375 = 12,37 кН;
Дэкв^ 1-5'20’200-1-1 [5/(35+15)1 0,0375=24,75 кН.
В действительности, усилие внедрения на каждой виброплите (усилие от гидроцилиндров плюс весплнты) равно около 8,3 кН и поэтому должно быть увеличено, особенно для уплотненного балласта.
Высота и длина рабочих площадок по формуле (44) для подбоек:
«опт = (0,3 4-0,6) (14 4- 23) =4,2 4- 13,8 см;
предварительно принимаем аопт = 8 см;
4»опт = [(1,0 + 1,4) 270]/16 = 16,8-£-23,6 см.
Принимаем с учетом вписывания рабочих площадок по длине шпалы »опТ = = 20 см. Существующие размеры рабочих площадок а = 7 и b = 14 см недостаточны и должны быть увеличены. Для виброплит по формуле (45);
«опт = (0,5 4-0,7) опл =0,6-35 = 21 см;
127
6ОПТ =,(0,5 4- 0,7) 6М =0,6.220= 132 см,
где апЛ — ширина плеча балластной призмы;
Ь<а — удвоенный шаг машины при ее перемещении.
Существующие размеры плиты 20X200 см близки к расчетным, поэтому предварительно принимаем эти размеры. С целью уточнения размеров подбоек из соотношения (28) определим для заданной степени уплотнения и средней выправоч-ной подъемки пути ширину получающейся неуплотненной и не заполненной балластом полосы под шпалами по оси пути;
для рыхлого балласта
,	А^и F___
с = /-шп—	,	- , —270
(Д23+йи)
для уплотненного балласта
с = £шп—^-=270— 2ВШпАи
35-8.20-16
2.25(5,25 + 4) СМ‘
35.8.20-16
—=__178СМ.
Как видно из приведенных расчетов, для рыхлого балласта ширина неуплот-ненной полосы по оси пути велика и составляет свыше 28% длины шпалы. Допустимая ширина неуплотненной полосы должна быть не более 15 % длины шпалы. При увеличении выправочной подъемки ширина неуплотненной полосы быстро растет, достигая, например прн ha ~ 5 см, с ~ 95,2 см. Следовательно, необходимо увеличить размеры рабочих площадок.
Для уплотненного балласта все обстоит иначе: неуплотненная и незаполненная балластом полоса по оси пути отсутствует. В данном случае за счет уменьшения Д/. при автоматическом регулировании хода сжатия подбоек от реле давления можем получить требуемую подачу балласта под шпалы. В этом случае раскрытие подбоек на уплотненном балласте также надо уменьшить до 500 мм. Необходимо учитывать, что уменьшение полного значения обжатия балласта AL позволяет увеличить производительность машины и, следовательно, рационально. Таким образом, для рыхлого балласта надо увеличить размеры рабочих площадок, а для уплотненного их можно уменьшить. Поэтому более целесообразно использовать на машине 2 комплекта подбоек: один — для рыхлого щебеночного и гравийного, а также асбестового и песчаного балластов, а второй — для уплотненного щебеночного и гравийного.
Окончательно выбираем размеры рабочих площадок подбоек для балласта: рыхлого
вопт = Ю см; &опт = 20 см; с=28 см;
уплотненного
аопт = 7 см; 6ОПТ = 20 см; при ДД =21 см; с = 35 см.
Определяем распространение вибрационных импульсов в балласте: при горизонтальном виброобжатии под шпалами рыхлого и уплотненного балластов по формуле (47):
/опт ==0,10 (23—4 + 15)а = 110,0 см>£р;
/опт =0,10(14-4+15)’= 62,5 см>/.р;
при вертикальном внброобжатии рыхлого балласта виброплитами
/ = 0,06 а2 = 0,06-212 = 26,4 см; необходимая ширина плиты
«опт =	+ zo)/0-06 = У(38+ 15)/0,06'~ 30 см.
Обжатие балласта за цикл колебаний для подбоек (жесткий эксцентриковый привод) по формулам (49)
$ = $уп1. =0,75-4,04 = 3,03 мм.
128
Фактическое обжатие за цикл колебаний равно оптимальному. По формулам
(49)
8 = 160-0,019=3,04 мм.
Оптимальное обжатие балласта за цикл колебаний для виброплит по формулам (50)
8«пт=0,34-1,66 = 0,56 мм.
Фактическое обжатие балласта за цикл колебаний для виброплит по формулам (50)
$д = 1,2-РобжТ = 1,2-20.0,0285 = 0,685 мм.
Полученное значение больше оптимального, поэтому удовлетворяет требованию охвата вибрированием уплотняемого балласта по обжатию за цикл колебаний.
Следовательно, для обеспечения заданных производительности и степени уплотнения оптимальные параметры должны быть такими: амплитуда колебаний подбоек и уплотнительных плит соответственно 10 и 5 мм; частота колебаний подбоек и уплотнительных плит 330 и 220 с-1 (52,5 и 35 Гц); скорость обжатия балласта подбойками и плитами 160 и 20 мм/с, максимальное заглубление подбоек ниже подошвы шпал для рыхлого и уплотненного балластов 230 и 140 мм; максимальное заглубление уплотнительных плит для рыхлого и уплотненного балластов 94, 5 и 50 мм; геометрические размеры, мм: подбоек для рыхлого и уплотненного балластов 100X200; 70Х 200; уплотнительных плит 300X X 2000.
Ожидаемая осадка пути, в мм, от поездной нагрузки после работы машины с оптимальными параметрами внброуплотнения балласта:
для исходного рыхлого балласта без выправочной подъемки с учетом начального уплотнения (Д2Н « 0,03 ZJJ)
Уо =Рпр-А4-Л2ф = 0,21Z"-0,03Z"—0,15Z£=0,03Z” =0,03 (280 -i- 480) =
•=8,4 -т- 14,4 мм;
при выправочной подъемке
Ул = Уо + ^л/ги = (8,4-г 14,14)-(-0,25-40 = 18,4 4- 24,4 мм;
для исходного уплотненного балласта без выправочной подъемки (kK =
Уо = У пр А2ф = 0,21 (ZonT—ha) 0,15 (ZonT—йи) =0,21 (140 40) —
—0,15(140—40) =6 мм;
при выправочной подъемке
Уд = Уо+^лЛи = 6-(-0,25-40= 16 мм.
Осадка от поездной нагрузки происходит постепенно в зависимости от пропущенного по участку пути груза. Обычно предельная осадка реализуется к концу второго периода стабилизации пути после 0,8—1,0 млн. т груза брутто, пропущенного по участку. При грузонапряженности 50 млн. т в год продолжительность образования предельной осадки в среднем 6—7 сут. В дальнейшем процесс накопления остаточных осадок от поездной нагрузки резко замедляется, приобретая затухающий характер. Сравнительно небольшие приращения осадок происходят в основном из-за дробления и истирания частиц балласта.
Большой практический интерес представляет вопрос об оценке неравномерности образующихся осадок пути от поездной нагрузки и связанный с этим объем дополнительных выправочных работ, необходимых для содержания пути в пределах установленных допусков. Неравномерность остаточных осадок пути приближенно можно оценить для балласта;
5 Зак. 1501	129
рыхлого
оо=йоуо=0,25 (8,4 4-14,4) =2,1 4-3,6 мм;
ол=о<>+^0лЛи =(2,1 -т- 3,6)4-0,033*40 = 3,4 4- 4,9 мм;
уплотненного
о0 = % Уо = 0,25-6= 1,5 мм;
од =oo-[-kgh ha = \ ,54-0,033*40 = 2,8 мм.
Для рыхлого балласта, особенно при максимальной толщине слоя под шпалами, после пропуска по участку 0,8—1,0 млн. т груза брутто потребуется дополнительная частичная выправка пути в объеме, примерно равном от 20 до 30% длины отремонтированного участка; для уплотненного балласта — примерно 10—15% длины отремонтированного участка. В первом случае обычно требуется второй проход машины, а во втором — возможна выправка пути на прокладках. Следовательно, даже при оптимальных параметрах виброуплотнения балласта нужна дополнительная выправка пути после прохода по нему поездной нагрузки. Целесообразно ли, не снижая производительности машины, за счет повышения частоты колебаний получить более высокую степень уплотнения балласта? Расчеты показывают, что например, увеличение частоты с 330 до 400 с-1 повышает степень уплотнения только на 4% и позволяет сократить объем дополнительных выправочных работ на 9—10% . Однако реализация высокой частоты колебаний— технически трудная задача, удовлетворительно решить которую пока не удается. Кроме этого, повышение частоты даже до 330 с-1 приводит по сравнению с существующей (220 с-1) к значительному увеличению мощности холостого хода (в 3,4 раза) и к снижению надежности подбивочных блоков. Повышение частоты до 400 с-1 увеличивает мощность холостого хода в 6 раз по сравнению с существующей частотой и, практически, неприемлемо.
Для определения ожидаемой степени уплотнения балласта и осадки пути от поездной нагрузки для машин ВПР-1200 и ВПРС-500 н существующих параметров виброуплотнения воспользуемся данными табл. 1. Фактическое число вибро-воздействий для обеих машин при.сои = 220 с-1 и ttl = 3 с; юц = 178 с-1 и ta = = 4,5 с;
для подбоек (<о/)ф = 220-3 = 660;
для уплотнителей плеч (<о/)ф = 178- 4,5 = 801.
Оптимальные амплитуда и частота колебаний для подбоек обеих машин прн п0бж = 160 мм/с по формуле (37)
Лопт = 160/(0,12-220) = 6,05 мм.
Фактическая амплитуда колебаний подбоек Лф = 5 мм без учета гашения ее из-за упругости гидросистемы, монтажных и износовых зазоров в подвижных соединениях. Оптимальная амплитуда колебаний для уплотнителей плеч балластной призмы при <о = 178 с-1 н сОби( = Ю мм/с по формуле (38)
Л§пт = (2,2 -10) / (0,12* 178) = 1,03 мм,
что меньше 0,5 S™a^ , поэтому Л^пт == 2,0.
Оптимальная частота колебаний для подбоек обеих машин при	=
= 160/(5*220) = 0,145 и tOyV/T = 0,77:
“опт < 420/Отр/7 < 420-0,77	323,4 с“Ц
Оптимальная частота для уплотнителей плеч призмы при	= 10/
/(0,8*178) = 0,07 и /отр/7’= 0,85:
<о§пт < 420 /отр/Т ~ 420-0,85	357 с-1.
Фактические коэффициенты использования для уплотнения пассивных и активных относительных перемещений частиц балласта аА и aw по формулам (55): 130
цля подбоек обеих машин
аА =(2-5)/6,05= 1,65;	а(|) = (2-323,4)/220 > 2:
для уплотнителей плеч
аА = (2-0,8)/2,0 = 0,8; affl = (2-357)/178 > 2.
Фактическое значение коэффициента аф равно для подбоек 1,65; для уплотнителей плеч 0,8.
Коэффициент 0О охвата вибрированием уплотняемого балласта по геометрическим параметрам:
для подбоек при уплотнении рыхлого балласта под шпалами по формулам (57):
ВПР = 1 200;
0Z = [2,5 (8-4)]/(28 4- 48) = 0,208-7-0,357;
0в = (14-167270 = 0,829;
0г = 0,1 (8—4+15)2/55 = 0,656;
0„ = (0,208 4- 0,357) 0,829-0,656 = 0,1134-0,194;
ВПРС-500:
iz = 2,5 (8—47(284-48) = 0,2084-0,357;
5?, = (16-8)/270 = 0,474;
5; = [0,10 (8—44- 15)2]/55 = 0,656;
50 = (0,208 4- 0,357) 0,474-0,656 = 0,065 4- 0 111:
для уплотнителей плеч призмы при рыхлом балласте по формулам (59): L = 2-20/35 > 1; 0Ь = (2-200)/(200 > 1);
== 0,06-20-7(43 4- 63) = 0,3814-558;
= 1-1 (0,3814-0,558) = 0,3814-0,558;
для подбоек при уплотненном балласте под шпалами по формулам (58): ВПР-1200:
5Z = (8— 4)/(14— 4) = 0,4; рв = (14-16)/270 = 0,829;
7 = [0,1 (8—44-15)4/55 = 0,656;
= 0,4-0,829-0,656 = 0,218;
ВПРС-500:
)z = (8—4)/(14—4) = 0,4;
= (16-8J/270 = 0,474;
1/ = 0,656;
7 = 0,4-0,474-0,656 = 0,124.
Для уплотнителей плеч призмы при уплотненном балласте коэффициент 0, не вводится. Поэтому определяется только фактическое заглубление плит в балласте и заполнение пустот у торцов шпал, образующихся при сдвижке пути
Внедрение виброплит в балласт по формуле (67)
2ф = [8,3 (304-15)]/(1,5-1,1-20-200-0,13) = 1,74 см; tK/T = 0,13 определяется для отношения ОобнУ= 10/(1,0-178) = 0,056.
Это значительно меньше необходимого заглубления, равного 5 см. Следовательно, при больших сдвижках пути пустоты у торцов шпал практически не будут заполняться балластом, что снижает устойчивость пути в горизонтальной плоскости.
Определим коэффициенты 0УД и 03 охвата вибрированием уплотняемого балласта по скорости удара и обжатию балласта за цикл колебаний. Скорость удара подбоек о балласт у обеих машин определяется для отношения н0бж/Л<о = 160/ /(5-220) = 0,145; оуя = 1,1 Л<о = 1,1-5-220 = 1210 мм/с.
Для уплотнителей плеч призмы при ообж/Л <о = 0,07; оуя = 0,85Л <о = — 0,85-0,8-220 = 149,6 мм/с.
Для подбоек обеих машин при рыхлом и уплотненном балластах по формулам (60) 0УЯ= 1,21/(0,5 4-1,0) > I.
Для уплотнителей плеч призмы при рыхлом балласте 0Уя = 0,1496/0,5 = = 0.299.
5*	131
Обжатие балласта за цикл колебаний и коэффициент Рв по формулам (49)! для подбоек обеих машин
S = 160-0,0285 = 4,56 мм; SOnT = 0,75-6,0 = 4,54 мм; Pg > 1;
для уплотнителей плеч по формулам (50)
SA = 1,2-10-0,035 = 0,42 мм; $Апт = 0,34-1,0 = 0,34 мм;
Ps = 0,42/0,34 > 1.
Среднее значение коэффициентов: для подбоек
“₽ = (Руд + Pe)/2 = (1 + 1)/2 = 1; для уплотнителей плеч
Р = (Руд + ₽s)/2 = >0,299 + 1 )/2 = 0,65.
Окончательно получим:
для подбоек при рыхлом балласте ВПР-1200:
Рф—рв=о,из + 0,194 (рв < р);
ВПРС-500:
Рф = Ро~0,065 4-0,111 (рс< р);
для подбоек при уплотненном балласте ВПР-1200:
Рф-Рв--=0,218(р„ < р);
ВПРС-500:
Рф=Р„ = 0,124 (р„< р);
для уплотнителей плеч обеих машин при рыхлом балласте
Рф = Ре = 0,381 4-0,558 (Рв< р).
Ожидаемая степень уплотнения рабочими органами обеих машин: для подбоек при рыхлом балласте по формуле (62)
ВПР-1200:
(AZ/Z^) =[1,65 (0,113 4- 0,194) 660)/(3300 +10-660) =0,012 4- 0,021;
ВПРС-500:
(AZ/Z^) = [1,65 (0,055 4- 0.111) 660]/[3300+ 10-660) = 0,007 + 0,012 ;
для подбоек при уплотненном балласте
ВПР-1200-
(AZ / Z ^)ф =(1,65-0,218-660) /(3300 +10- 660) =0,024;
ВПРС-500:
(AZ/ Z ”)ф = (1,65 • 0,124 • 660) / (3 300 + 10 - 660) =0,014;
для уплотнителей плеч обеих машин при рыхлом балласте (AZ/Z^ = [0,8 (0,3814-0,558)800]/'(3300+ 10-800) = 0,0214-0,031.
При существующих параметрах машин степень уплотнения явно недостаточна и колеблется в границах 0,7—2,1 % для рыхлого и 1,4—2,4% для уплотненного ба пластов. Уплотнители плеч призмы обеспечивают степень уплотнения около 2,1—3,1%. При меньшей подъемке степень уплотнения повышается. Например, при ha = 2 см степень уплотнения 132
повышается до 1,3—3,9% при рыхлом балласте и — до 2,6—4,4% при уплотненном Если подъемку не выполняют, степень уплотнения повышается до 2—6,3% при рыхлом балласте и до 4,1—7% при уплотненном.
В среднем можно принять для машины ВПР-1200—3—4%, а для ВПРС-500—2—3%, что существенно меньше требуемой степени уплотнения. Из приведенных расчетов видно, что степень уплотнения снижается из-за недостаточной амплитуды колебаний (а$ = 1,65), заглубления подбоек (Р2 = 0,2084-0,357, |Зг = 0,656) и длины их рабочих площадок (Рь = 0,4744-0,829).
Например, увеличение заглубления подбоек у обеих машин на 5—6 см с учетом выправочной подъемки повышает степень уплотнения более чем в 3,8 раза, а использование на машине ВПРС-500 второго комплекта подбоек с увеличенное рабочей пощадкой — в 1,75 раза. Увеличение амплитуды колебаний с 5 до 10 мм повышает степень уплотнения балласта в 1,2 раза И производительность машины в 1,57 раза, особенно прн работе на уплотненном балласте.
Ожидаемые осадки пути от поездной нагрузки (в мм) к концу второго периода стабилизации (0,8—1,0 млн. т груза брутто) после работы машин на рыхлом балласте с учетом начального уплотнения (Дги = 0,03 Z”) по формулам (63) и (64):
для ВПР-1200
у0= 1/пр —AZH —Д/ф= 0,2'lZ«- 0,03Z«- (0,035 4-
4- 0,061) Z*= (0,119 4- 0,145) Z" = 33,3 4-69,6;
yh = (33,3 4- 69,6) -НО.25-40 = 43,3 4- 79,6 ;
для ВПРС-500
Уо = Упр—AZH—&Z<j, = 0,21Z®—0,03Z“—
— (0,02 4- 0,035) Z« = (0,145 4-0,16) Z" = 40,6 4- 76,8;
= (40,6 4-76,8) 4-0,25-40 = 50,6 4-86.8,
Для уплотненного балласта осадки от поездной нагрузки к концу второго периода стабилизации пути (в мм) определяются с учетом кромочной подбивки шпал, получающейся обычно при недостаточном заглублении подбоек (2 < ZonT)j
для ВПР-1200
у о —	(у ay — AZ^) =2,5 [0,21 (ZH — Ли) 0,07 X
x(Za—Ли)] =2,5 (0,21-40—0,07-40) = 14,0мм;
feK = l/pz= 1/0,4 = 2,5 ;
yh = 14,04-0,25-40 = 24,0 мм;
для ВПРС-500
Уо~ (Упр— AZ,;,) =2,5 [0,21 (ZH Ли) 
— 0,041 (Za—йи)[ = 2,5 (0,21-40—0,041-40) = 16,9мм;
yh = 16,94-0,25-40 = 26,9 мм.
Неравномерность осадок при исходном рыхлом балласте оценивается следующим образом по формулам (65):
для ВПР-1200
а0 = 0,25 (33,34-69,6) = 8,34-17,4 мм;
аЛ = (8,34-17,4) 4- 0,033-40 = 9,64-18,7 мм;
133
для ВПРС-500
оо = 0,25 (40,64-76,8) = 10,24-19,2 мм;
оЛ — (10,24-19,2) + 0,033-40 — 11,54-20,5 мм.
При исходном уплотненном балласте;
для ВПР-1200
оо — 0,25-14,0 — 3,5 мм;
Од = 3,5 + 0,033-40 = 4,8,мм;
для ВПРС-500
оо = 0,25-16,9 = 4,2 мм;
од = 4,2+0,033-40 = 5,5 мм.
Как видно из приведенных расчетов, степень и равномерность уплотнения балласта машинами явно недостаточны. Необходимо дальнейшее совершенствование машин. Для машины ВПР-1200 переход на оптимальные параметры приводит к повышению в 3—5 раз степени уплотнения в зависимости от условий работы и равномерности уплотнения в 2,3—3,9 раза. Осадки пути от поездной нагрузки уменьшаются в 2,3—4,8 раза при исходном рыхлом балласте и в 1,5—-2,3 раза при исходном уплотненном балласте. Равномерность осадок пути повышается в среднем в 2,9 раза. Для машины ВПРС-500 степень и равномерность уплотнения балласта при оптимальных параметрах в среднем повышаются в 3—4 раза.
15.	Энергетика подбивочно-выправочных машин
Первичным двигателем привода подбивочно-выправочных машин служит дизель ЯМЗ-238 с номинальной мощностью 176,5 кВт. Энергия дизеля расходуется на привод уплотнительных рабочих органов, вспомогательных агрегатов (компрессоры, насосы, генератор), на передвижение машины в рабочем и транспортном режимах. Работа и мощность, расходуемая при виброуплотнении, обусловлены действием на рабочие органы машины различных внешних и внутренних сопротивлений, которые необходимо преодолевать уплотнительным органам, обеспечивая заданные рабочие движения. Мощность, расходуемая на передвижение машин, определяется обычными методами.
Известно, что инерционные усилия и силы тяжести при установившемся периодическом движении не производят работы, однако вызываемые ими силы трения в подвижных соединениях механизмов рассеивают значительную энергию в виде тепловых потерь и поэтому при холостом режиме работы требуется постоянный и сравнительно большой приток энергии извне. Главную группу внешних сил составляют усилия сопротивления балласта, так как сопротивление воздуха незначительно и ими, как правило, пренебрегают.
Работа и мощность при холостом режиме без взаимодействия рабочих органов с уплотняемым балластом определяются в основном потерями на трение в подвижных соединениях рабочих органов. В данном случае силы трения в подвижных соединениях возникают от действующих инерционных усилий и сил тяжести. Учитывая, что инерционные усилия, действующие на отдельные звенья рабочих органов, 134
при колебаниях значительно превосходят и силы тяжести, работа сил трения от веса элементов механизма, как правило, оказывается сравнительно небольшой и иногда может не учитываться. Основными потерями энергии при холостом режиме работы являются потери на трение от дейстующих инерционных усилий.
Инерционные усилия, действующие в подвижных соединениях рабочих органов, можно разделить на две группы. К первой группе относятся усилия, возникающие при вращательном движении неуравновешенных масс с постоянной угловой скоростью. Эти силы постоянно изменяют направление в пространстве, вращаясь вместе с неуравновешенными массами и оставаясь постоянными по величине. Ко второй группе относятся усилия, возникающие при колебательном движении отдельных элементов рабочих органов. Эти силы изменяются по значению и направлению, но обычно сохраняют постоянной линию действия. Закон изменения этих сил обычно близок к синусоидальному. Силы трения, возникающие от первой группы инерционных усилий, а также от сил тяжести, производят работу в подвижных соединениях на соответствующих перемещениях. Силы трения от второй группы инерционных усилий переменны по величине и могут быть приведены к эквивалентным постоянным силам, работа которых за цикл колебаний равна работе фактически действующих усилий.
Рабочие уплотнительные органы подбивочно-выправочных машин имеют, как правило, эксцентриковый механизм вибрации основных рабочих органов и дебалансный механизм дополнительных рабочих органов. Подшипники эксцентрикового и дебалансного валов являются шарнирными соединениями полного вращения. Подвижные соединения остальных звеньев механизмов представляют собой шарнирные соединения неполного вращения. Часто инерционные усилия обеих групп действуют в подвижных соединениях одновременно, составляя ту или иную комбинацию. Поэтому для определения потребной мощности холостого хода следует пользоваться эквивалентной постоянной силой, работа которой за цикл колебаний равна работе действующих сил. Эквивалентная сила, действующая на эксцентриковый вал в месте посадки каждого подшипника эксцентрика,
Q = Q1 + (2/rt)Q2 + Q3,	(68)
где Qt — постоянная по значению сила инерции от приведенной к валу одной части массы шатуна;
— амплитудное инерционное усилие от приведенной к пальцу шатуна другой части его массы и масс остальных звеньев механизма;
Q3 — постоянное инерционное усилие от неуравновешенной массы эксцентрикового вала, подшипника эксцентрика и распорных колец.
Эквивалентная сила действует на эксцентриковый вал в местах посадки каждого подшипника эксцентрика. В зависимости от расположения эксцентриков на валу коренные подшипники эксцентрикового вала оказываются нагруженными эквивалентными опорными реакциями 7?! и /?2, которые определяются обычными методами в зависимости от схемы действия на эксцентриковый вал эквивалентных сил Q. На эксцентриковые подшипники действуют постоянные эквивалентные силы, равные Qj (2/л) Q2. От этих эквивалентных инерционных
135
(69)
сил в подшипниках эксцентриковых валов машины расходуется мощность трения
Л/э = ~_ [ ii(Rt + Яг)-\-<1г /2 f Qi+	•
z l	\ зт j
где р — коэффициент трения в подшипниках эксцентрикового вала;
di, d2 — диаметры эксцентрикового вала в местах посадки коренных и эксцентриковых подшипников;
tj — число эксцентриковых валов на машине;
z2 — общее число эксцентриков.
Мощность трения от инерционных усилий в остальных подвижных соединениях рабочих органов определяется обычными методами. Эти подвижные соединения представляют собой шарниры неполного вращения, в которых действуют инерционные усилия второй группы. Инерционные усилия первой группы в шарнирах неполного вращения, как правило, весьма малы и могут не учитываться.
Мощность трения от веса элементов рабочих органов, расходуемая в подшипниках эксцентриковых валов и шарнирах механизма, не превышает обычно 5—40% полной мощности холостого хода.
Мощность холостого хода, расходуемая в подвижных соединениях рабочих органов с эксцентриковым механизмом вибрации, Мх.х. ==М» + + N2 + Mg или
^х.х. = 'г (^г +Я2) + d2 /21Q1 4-	(?2^1 + — х
2 [	\	л J I 23Т
' = «	/	2	\
X X HiQi dj <Pi + oJ I HGrfj i\/2 -J- — eRi2 1 ,	(70)
где Na, N2, Nq — соответственно мощность, расходуемая в подшипниках эксцентрикового вала и шарнирах механизма, от инерционных усилий и веса элементов;
Qi, <р; — амплитудные значения инерционных усилий и углов поворота звеньев;
G — вес эксцентрикового вала с маховиками и приведенными массами шатунов;
е — эксцентриситет вала;
R — приведенная к пальцу шатуна сила трения в шарнирах от веса элементов механизма, приводимых одним эксцентриком;
п — число шарниров, в которых действуют инерционные усилия второй группы.
Для дебалансного привода уплотнительных плит мощность холостого хода можно выразить следующим образом: дебалансный вибратор кругового действия
(Л sin y4-p,d/2);
дебалансный вибратор направленного действия
(оР
ЛхНх. = Т sin? + !-trf)>
где Р — возмущающая сила дебалансного вибратора;
у — угол сдвига фаз между возмущающей силой и перемещением при холостом ходе у = 84-10°;
р — коэффициент трения в подшипниках дебалансного вала;
d — средний диаметр посадки подшипников;
А — амплитуда колебаний уплотнительной плиты.
136
Определение мощности холостого хода показывает, что вибрацион ные машины расходуют сравнительно большую энергию, главным об разом в подшипниках эксцентриковых или дебалансных валов. Эта мощность обычно составляет 85—90% полной мощности холостого хода. Мощность трения, расходуемая в остальных подвижных соединениях, не превышает 10—15% полной мощности холостого хода. Расход энергии при холостом ходе обусловлен в основном потерями на трение в подвижных соединениях от действующих инерционных уси лий. Учитывая, что инерционные усилия пропорциональны амплиту де колебаний и квадрату угловой частоты, мощность холостого хода пропорциональна амплитуде колебаний и кубу угловой частоты.
Используя полученные зависимости, можно наметить основные конструкторско-технологические мероприятия, позволяющие заметно снизить мощность холостого хода подбивочно-выправочных машин. К таким мероприятиям относятся уменьшение массы и моментов инерции колеблющихся элементов рабочих органов; динамическое уравновешивание механизма с разгрузкой коренных подшипников эксцентриковых валов от инерционных усилий; улучшение системы смазки всех подвижных соединений, прежде всего подшипников эксцентриковых валов, введение автоматической смазки; уменьшение диаметров шарниров, общего числа подвижных соединений и коэффициентов трения в шарнирах полного и неполного вращения.
Работа и мощность, потребные для виброуплотнения балласта, обусловлены преодолением сопротивлений балласта рабочим перемещениям уплотнительных органов. Рабочие перемещения — колебатель ное и поступательное движения (подача). Поэтому полезная работа, потребная для преодоления сопротивления балласта, распределяется между механизмами вибрации и подачи.
Рассмотрим три основных способа виброобжатия, по которым работают уплотнительные органы подбивочно-выправочных машин; вер тикаЛьное заглубление подбоек; вертикальное виброобжатие балласта плитами; горизонтальное виброобжатие балласта подбойками. Верти кальное и горизонтальное виброобжатия балласта выполняются по одному принципу, так как и в этом и в другом случаях направление колебаний совпадает с направлением скорости обжатия. При вертикальном заглублении подбоек направление их колебаний перпендикулярно скорости заглубления и лобовым кромкам подбоек. Поэтому распределение полезной работы между механизмами вибрации и подачи будет иным по сравнению с первыми двумя. При вертикальном и горизонтальном обжатиях балласта полезная работа Аа и мощность Na за цикл колебаний:
Лп = РмХ/2 = РмообжТ/2; J
Wn — Ап/Т — ^обж/2,	J
где Р* —максимальное усилие за цикл колебаний, действующее на рабочую площадку во время контакта ее с балластом [см. зависимости (51) и (52)];
S — обжатие балласта за цикл колебаний;
t>o6)K — скорость обжатия балласта.
‘37
Обжатие за цикл колебаний равно сумме двух составляющих, из которых одна реализуется за счет колебательного движения, а вторая— равномерного движения подачи. Полезная работа и мощность распре-деляются между механизмами вибрации и подачи следующим образом:
4п = ^впбр 4" 4 ОбИ!;
^вибр ~ (^М 5вибр)/2 = (Р Робж Стр)/2;
^обж= Р ^обж/З = Рм с'обж ^к/2;
А/п — А/вибр 4“ А^обиб
А/Вибр = (7>м уобж ^отр)/2Р;	(73)
Агобж ’ (Т>м ^обж tк) 1%Т',
А/Вибр — N-a
обж — А/п (1к/Т),
где ЛВ11бр, А^вибр — работа н мощность, приходящиеся на механизм вибрации; Лобж. А'общ — работа н мощность, приходящиеся на механизм подачи.
Распределение полезной работы и мощности между механизмами вибрации и подачи зависит от режимов виброобжатия (амплитуда, частота колебаний, скорость обжатия) и определяется временем отрыва от балласта и контакта с балластом рабочих органов за цикл колебаний. В том случае, когда максимальная скорость колебаний Ло> значительно превосходит скорость обжатия, время контакта /к и относительное значение tJT могут быть весьма малы. Это значит, что работа и мощность, приходящиеся на механизм обжатия, могут быть очень малыми и составлять лишь небольшую часть полезной работы и мощности, потребных для виброобжатия балласта. В этом случае основную работу, необходимую для виброобжатия балласта, выполняет механизм вибрации (Лвлбр > Лобж), в то время как механизм обжатия почти не загружен.
При максимальной скорости колебаний, близкой к скорости обжатия, время отрыва близко к нулю, а время контакта, практически, равно периоду колебаний. Всю работу, потребную для виброобжатия балласта, выполняет механизм обжатия (Лобж > Двкбр), а механизм вибрации почти не несет полезной нагрузки.
Существенное снижение составляющей работы, выполняемой механизмом обжатия, при определенных режимах неправильно воспринимается, обычно — как явление резкого снижения сопротивления обжатию из-за вибрации. В действительности это объясняется перераспределением полезной работы между механизмами вибрации и обжатия, а не уменьшением фактического сопротивления обжатию. Экспериментально установлено, что сопротивления при виброобжатии и обжатии без вибрации почти одинаковые. Среднее значение сопротивления за цикл при виброобжатии примерно равно среднему сопротивлению за то же время при обжатии без вибрации. Следовательно, для вертикального и горизонтального виброобжатия полезная работа (мощность) за цикл приближенно равна работе (мощности) сил сопротивлений при обжатии балласта без вибрации.
138
Степень снижения нагрузки на механизм обжатия обычно оценивается коэффициентом эффективности — отношение усилия обжатия при вибрации к усилию обжатия без вибрации или отношение работы, выполняемой механизмом обжатия, ко всей полезной работе, потребной для внброобжатня. Коэффициент эффективности виброобжатия при направлении колебаний, совпадающем с направлением обжатия,
Si — ^>акв'/^)СТ — ^обж/^п = ^к/^1	(74)
где ^shb — эквивалентное усилие обжатия, работа которого на пути обжатия за цикл колебаний равна фактической работе, выполняемой механизмом обжатия;
₽ст — среднее усилие обжатия балласта без вибрации за время цикла, равное 0,5
При заглублении подбоек в балласт направление колебаний перпендикулярно заглублению и лобовым кромкам подбоек. Полезная работа и мощность за цикл колебаний, потребная для заглубления, определяются для нижней части подбойки, имеющей форму клина. В этом случае боковые поверхности и лобовая кромка клиновой части преодолевают различные усилия сопротивления балласта.
Полезная работа и мощность за цикл колебаний при заглублении подбоек
Л*агл =[2P1(/1-Ftg^)s3ar.4 + P2S3ar„]n;	(75)
‘ ~ Ап/Т =[‘2Р1 (/i + tg 2") цзагл+ваагл] п»
где Р] — горизонтальное усилие, действующее на боковые поверхности клиновой части подбойки;
Р2 — вертикальное усилие, действующее на лобовую кромку подбойки;
/i — коэффициент трения боковой поверхности клиновой части подбойки о балласт;
а — угол при вершине клиновой части подбойки;
5загл = 1,загл Т — заглубление подбойки за цикл колебаний;
Гзагл — скорость заглубления подбойки; п — число подбоек на машине.
Полезная работа и мощность распределяются между механизмами вибрации и подачи (заглубления) следующим образом:
'4азгл = ДБ11бр ’-Лцод ; jVaarJI = iVBn6p~b ^под!
Лвибп = 12Pt (л + tg I) S“6₽ + P2 f2 4A] n-
Анод ~ l2^ 1 (/1 +tg	^загл +§2 -%агл! n>
= *3агл ^Tp; S™ = ^загл	(™)
ААибр = № (/i + tg J)( foTP/Т) + (|2 P2 f24A)/T\ n-
Nиод = l^Pt (fi + tg	(^/Л + i2Pi 1'загл) n >
1де SgarJJ, — составляющие заглубления боковой поверхности клиновой части подбойки за цикл колебаний, реализуемые соответственно механизмом вибрации и подачи;
— время контакта и отрыва боковой поверхности клиновой части подбойки, определяемое для соотношения Уаагл (tg^ / А а>, 139
g2 — коэффициент эффективности вибровнедрения лобовой кромки подбойки в балласт;
ft — коэффициент трения и сцепления лобовой кромки с балластом.
Коэффициент эффективности вибровнедрения лобовой кромки подбойки в балласт определяется как отношение работы, выполняемой механизмом заглубления при вибровнедрении лобовой кромки подбойки в балласт, к общей полезной работе вибровнедрения лобовой кромки
^ = ЛпОД/Лп = (™загл) / [v»(l +-^7’)]’	<77>
где ^под = £2^2 Гзагл Т —работа, выполняемая механизмом заглубления при вибровнедрении лобовой кромки подбойки в балласт;
Л„ = ^под + ^вибр — полезная работа вибровнедрения лобовой кромки в балласт;
^вибр =?2^2^2‘4Л — работа, выполняемая механизмом вибрации при вибровнедрении лобовой кромки в балласт.
Распределение полезной работы и мощности между механизмами вибрации и подачи зависит от режимов вибровнедрения (амплитуда, частота колебаний и скорость заглубления). Если максимальная скорость колебаний подбоек значительно превосходит среднюю скорость заглубления, то механизм заглубления оказывается, практически, незагруженным, и подбойки внедряются в балласт с большой скоростью под действием силы тяжести. В этом случае эквивалентное усилие небольшое, механизм вибрации выполняет большую часть полезной работы, потребной для вибровнедрения подбоек в балласт.
В процессе заглубления и виброобжатия балласта полезная работа и мощность возрастают в зависимости от заглубления и обжатия. Характер этих зависимостей близок к линейному, потому, что усилия заглубления и обжатия линейно зависят от размеров заглубления и обжатия. При постоянных скоростях заглубления и обжатия эти усилия изменяются линейно в зависимости от времени. Полезная работа и мощность при заглублении и обжатии за цикл колебаний также линейно зависят от времени.
Рассмотрим графики изменения мощности за время рабочего цикла машины ВПР-1200 для существующих параметров при работе на рыхлом и уплотненном балластах (рис. 50). На графиках по осям абсцисс отложено время, а по осям ординат мощность, приведенная к валу двигателя машины. Рабочий цикл начинается на графиках в момент начала заглубления подбоек в балласт, при этом мощность, расходуемая машиной, равна минимальной суммарной мощности холостого хода. Последняя определяется как сумма мощностей холостого хода уплотнительных рабочих органов и вспомогательных агрегатов, установленных на машине (компрессор, генератор, холостой ход насосов гидросистемы). Максимальная суммарная мощность холостого хода реализуется при рабочем режиме насосов гидросистемы. Таким образом, минимальная мощность холостого хода машины расходуется при полностью заряженном гидроаккумуляторе и работе на слив (холостой ход) на-140
Рис. 50. Изменение мощности на валу дизеля машины ВПР-1200 за время рабочего цикла при существующих параметрах виброуплотнения: а — рыхлый щебеночный балласт; б — та же уплотненный
сосов гидросистемы, а максимальная — при рабочем режиме насосов гидросистемы. Насосы гидросистемы переключаются с рабочего режима на холостой ход и обратно автоматически автоматом разгрузки, поддерживающим давление в гидросистеме на заданном уровне.
В процессе заглубления подбоек в балласт мощность линейно растет и достигает в конце заглубления 189,1 кВт (2V™X + №агл). Затем происходит сжатие подбоек (виброобжатие балласта). В процессе виброобжатия мощность линейно возрастает и достигает в конце сжатия 224,7 кВт (2Vx"xX + №агл 4- 2Vo6!K) для рыхлого и 260,3 кВт для уплотненного балластов. Далее происходит раскрытие подбоек и подъем блоков. В это время мощность резко падает приблизительно до (0,6— — 0,8) А& Рабочий цикл заканчивается переездом машины к следующим шпалам. В момент остановки машины расходуемая мощность равна минимальной суммарной мощности холостого хода. Далее цикл работы машины повторяется вновь. Мощность в конце заглубления подбоек в балласт равна максимальной мощности холостого хода плюс приведенная к валу двигателя мощность, потребная для заглубления подбоек. Это происходит потому, что при быстром опускании подбивочных блоков в воздухе гндроаккумулятор разряжается и автоматически включаются насосы гидросистемы. Поэтому подбойки в балласт внедряются при максимальной мощности холостого хода. В конце заглубления подбоек автоматически включаются гидроцилиндры сжатия, и подбойки сжимаются (виброобжатие балласта). Так как время включения гидроцилиндров сжатия незначительно, мощность, потребная для виброобжатия, накладывается на уже имеющуюся нагрузку в конце заглубления. В конце сжатия подбоек суммарная мощность равна максимальной мощности холостого хода плюс приведенные к валу двигателя мощности заглубления и виброобжатия балласта (W™**-)-4- fjsara _|_ дщбж). Если после заглубления подбоек гидроцилиндры сжатия не включаются, то мощность падает до а затем при включении гидроцилиндров сжатия возрастает до N™* -f Л,оСж.
141
Цикл работы машины в этом случае увеличивается, производительность снижается.
Мощность в конце сжатия подбоек значительно превосходит мощность установленного двигателя (см. рис. 50). Поэтому, чтобы исключить перегрузку двигателя и падение его оборотов, на эксцентриковых валах подбивочных блоков устанавливаются маховики, которые во время заглубления и сжатия подбоек отдают накопленную ими кинетическую энергию эксцентриковым валам подбивочных блоков, предупреждая недопустимую перегрузку двигателя и падение его оборотов. Во время переезда, торможения и остановки машины двигатель оказывается недогруженным, и маховики вновь запасают отданную ими энергию, при этом скорость вращения увеличивается до максимальной.
Работу, которую должны отдать маховики во время возможной перегрузки двигателя, можно определить графоаналитическим методом, построив графики изменения потребной мощности за время цикла работы машины (см. рис. 50). Для построения графиков определяются минимальная и максимальная суммарные мощности холостого хода машины, максимальные мощности на валу двигателя при заглублении и сжатии подбоек, мощность, потребная при рабочем передвижении машины, время перегрузки, заглубления, сжатия подбоек, переезда машины. Формулы для определения этих величин приведены ниже. Графически избыточная работа во время перегрузки численно равна площади, очерченной линией графика и линией, соответствующей номинальной мощности двигателя в принятом масштабе. В зависимости от условий нагружения работа (в кДж) во время возможной перегрузки определяется следующим образом:
при N№ < N™* + ЛЛмгл (см. рис. 50)
А дер = 0,5 (N™* + Л/загл _ д/дв) ,, + max драгл q , дд^обж _	+
-1-0,5	+	+
=[(Л'х™Н№аГЛ-М ^загл] /(^ + №аГЛ-А/™‘хп.);
С = [(СахНл'загл+л'0бж- Л'дв)/р]/(№агл+№бж 4-0,2АГ™*);
при NRa > N™* 4- №агл
4пер = 0,5 (А/™* 4-Л’3агл +Л’0бЖ-М ( 4-С);
t'n =	4-№агл4-№бж-^в)/с)к/№бж;	(78)
при Л'дв = Л/^.х4-Л,загл
^пер = 0,5А'обж (/CiK-' ^n )',
*д,обж/ ,Г Л,загл+л,об»+0(2Л,тах1
где Лпвр — работа, выполняемая маховиками во время возможной перегрузки двигателя;
^дв — номинальная мощность двигателя;
142
д/загл -—	Л
^д/заглу 4-уузагл/п । —мощность, потребная для заглубления подбоек, при-вибр'чхт Под '42) веденная к валу двигателя;
д/Обж	ч
— л/ ~ in ±«, /п г — мощность, потребная для виброобжатия балласта, вибр/Л1 + обж'Ча J приведенная к валу двигателя;
т)1 — к.п.д. механизма вибрации от двигателя до рабочей площадки подбойки;
»]2 — к.п.д. механизма заглубления от двигателя до подбивочного блока;
т]8 — к.и. д. механизма обжатия балласта от двигателя до рабочей площадки подбойки;
(р= 0,7-j-0,8 с—время раскрытия подбоек и подъема блоков; tn, tn, ta — составляющие времени возможной перегрузки гателя соответственно в периоды заглубления, тия и раскрытия подбоек.
Суммарный момент инерции маховиков (в кг-м2), необходимый обеспечения рабочего режима,
= Лпер/(&йс2Р),
дви-сжа-
для
(79)
где 6 = (<отах —ит;п)/о>Ср — коэффициент неравномерности вращения эксцентрикового вала или вала дизеля;
«ср~(tomax-r<°min)/2 — средняя угловая скорость вращения эксцентрикового вала;
Ютах, — соответственно максимальная и минимальная угловые скорости вращения эксцентрикового вала.
Момент инерции маховиков должен быть, во-первых, приемлемым по конструктивным соображениям, т. е. маховики должны по своим размерам и массе вписываться в конструкцию подбивочных блоков, а во-вторых, маховики должны восстанавливать свою максимальную частоту вращения во время рабочего переезда, торможения и остановки машины. Суммарный момент инерции маховиков, допустимый по условию восстановления их частоты вращения (в кг-м2)
^=[('VnB-A'™n<nepj/6fo?pi	(80)
где tnep — время передвижения и остановки машины.
Гидродвигатель передвижения машин ВПР-1200 и ВПРС-500 питается от общей гидросистемы, которая постоянно находится под рабочим давлением, поэтому мощность для рабочего передвижения входит как составная часть в максимальную суммарную мощность холостого хода и в формуле (80) не учитывается.
Необходимый момент инерции маховиков при правильно выбранной мощности двигателя должен быть всегда меньше или равен допустимому моменту инерции по условию восстановления их максимальной скорости вращения.
При выборе первичного двигателя сначала определяется его минимально необходимая мощность из условия равенства работы, потребной для виброуплотнения балласта и передвижения машины за время рабочего цикла, работе двигателя за то же время
143
Cin = 1°>5 (Vx,x. +-VX ,axX. + №арл) /загл + (V	+ 1У3аРЛH-
4-0,5№бж)/с>к]/Гц + [0,5 (1,8 V™x + А/зарл + A/o61K) fp-j-
+ (0,7Л'™* + 0,25A^‘n) /пер]/Гц,	(8b
где A^in — минимально необходимая мощность двигателя, если нет ограничений на размеры и массу маховиков;
Гц — время рабочего цикла машины.
Графически (см. рис. 50) работа, потребная для виброуплотнения балласта и передвижения машины, численно равна площади, очерче-ной линией графика и осями координат. По формулам (78), (79) рассчитывают работу, выполняемую маховиками во время возможной перегрузки двигателя, и необходимый суммарный момент инерции маховиков при NAB = N™Ba. В том случае, если есть ограничения на размеры и массу маховиков, сначала определяется их максимально возможный момент инрции J™*, а затем работа, которая может быть отдана маховиками за время возможной перегрузки двигателя, (в кДж)
Дм = ^р^ах-	(82)
Необходимая мощность двигателя при ограничении по максимальному моменту инерции маховиков (в кВт)
^в=^п+Лдо„/г„,	(83)
где Ад0П = Апер — Дм — дополнительная работа, которую должен выполнить двигатель за время его возможной перегрузки;
71пер — работа за время возможной перегрузки двигателя, определяемая по формулам (78) при (V^in;
tn — время возможной перегрузки двигателя при Мд„'".
Номинальная мощность двигателя, устанавливаемого на машину, должна быть равна или несколько больше минимально необходимой или необходимой мощности.
Пример. Для машин ВПР-1200 и ВПРС-500 определить мощность на валу двигателя и ее изменение в рабочем режиме. Воспользуемся для упрощения расчетов паспортными данными гидромеханизмов и вспомогательного оборудования, установленного на машинах, включая уплотнители плеч балластной призмы. Для машины ВПР-1200 минимальная суммарная мощность холостого хода при работе насосов гидросистемы на слив (гидроаккумулятор заряжен) равна 58,9 кВт, а максимальная суммарная — 127 кВт. Для машины ВПРС-500 соответственно минимальная и максимальная суммарные мощности холостого хода равны 35,4 и 103, 6 кВт.
Для существующих параметров машин время заглубления подбивочных блоков в рыхлый и уплотненный балласты определяется по формуле (11):
ВПР-1200
йб ~ 1,2; ап = 1; пи = 16; Z = 250 мм; Л = 1 мм; Р3агл = 75 кН; Сг? ==(30-1,2-1 -16-250)/£1 (5-1) 220-75] = 2,18 с;
<Узагл«2(Раыхл =4,36 с (fe6^2,4);
ВПРС-500
6б=1.2; ап=1,14; пи = 4; Z=250 мм; Д = 2 мм;
144
Т’загл -- 70 кН]
/P“XJ, = (30-1.2-l,l4.4.250)/[l (5—2) 220-70] =0,89 с;
/упл	2/р“*л « 1 78 с
‘заел	^'загл — 1>‘° с-
Средняя скорость заглубления в рыхлый и уплотненный балласты: ВПР-1200
ор“хл = 250/2,18 =114,7 мм/с; »Уплл=0,5рР“хл = 57,3 мм/с;
ВПРС-500
С'хл = 250'0,89 = 280,9 мм/с;	=0,5 орыДл= 140,4 мм/с.
ad I Л	‘ За ГЛ	За 1 Л
Полезная мощность при заглублении подбоек в рыхлый и уплотненный балласты в данном случае одна и та же, так как рост усилия при заглублении в уплотненный балласт компенсируется соответствующим снижением скорости заглубления.
Максимальная полезная мощность по формуле (75) в конце заглубления подбоек:
ВПР-1200
Лглагл = [2Р1 ^/y + tg Tj-j Озагл + Рз Озагл] п'<
Р\ рыхл = 2Pi = 5ZFnp AL0/Z. = 5 -25 • КО - 5/52 = 1683// = 1,683кН;
Рпр = 7-14 [1+4/(2-7) +4/(2.14)] = 7.14-1 ,43 = U0 см2;
/’зрыхл = (о,5г;р) Z/Zo = (0,5-37,5) 25/40= 11,72 кН;
Рлр = 0,6-14 (1 +4/2-0,6 + 4/2-14) =0,6-14-4,47 = 37,5 см2;
Лпрыхл = П,683 (0,45+0,13) 0,1147 +11.72-0,1147] 32 = 46,59 кВт.
На валу двигателя машины
СХ = ^рыхл/П2 = 46,59/0,75=62,1 кВт; Л^л =А/’а™;
ВПРС-500
рыхл =2Pt рыхл = 5ZPnp -^- = (5-25-158) 5/52 = 1,899 кН;
Рпр = 7-16 [1 + 4/2.7+4/2-16] =7-16-1,41 = 158 см2;
Рг рыхл=0,5Гпр Z/Zo = (0 ,5.42,77) 25/40 = 13,365 кН;
Р^р = 0,6-16 [I +4/(2-0,6) +4/(2-16)] =42.77 см2;
л'парГыхл =11,899 (0,45+0,13) 0,2809+13,365-0,2809] 8 = 32,5 кВт.
На валу двигателя машины
№ = ^прыкл/Л. = 32 .5/0,75 = 43,3 кВт;
д/загл _дгзагл
'’рыхл '’упл •
Максимальная полезная мощность при виброобжатии для рыхлого и уплотненного балластов по формуле (72) в конце сжатия подбоек: ВПР-1200
д,рыхл= (рмыхл Ро0ж п)/2 = (10.43-0.16-32)/2 = 26,7 кВт;
Ррыхл =5ZFnp(AZ- + AZ-0)//-= 5-25-140 (26 + 5)/52 = 10,433 кН;
145
J>“ = 2P“	=20,866 кН; У*пл = 2Л'Р“ХЛ = 53,4 кВт.
уПЛ	рыхл	и	и	•
На валу двигателя
Л'рыТл = А'ЙЬ”!Л/Оз = 26,7/0,75 = 35 кВт;
А'упл = А^п1/Щ = 53/0,75 = 71,2 кВт.
ВПРС-500
Р”ыхл = 52Гпр (ДС +&L0)/L=5-25-158 <26-Р5)/52 = 11,774кН?
^упл = 2/>рь>хл = 23,518 кН;
^ЫХ = (Ррь,хЛ Робж ,!)/2 = (11,774-0,16-8)/2 = 7,5 кВт;
Л'УПЛ = 2,\’РЬ,ХЛ=15 кВт.
На валу двигателя
Лрыхл = ^Ь’ХЛ/Пз = 7,5/0,75= 10 кВт;
<п?=2Сл = 20.
Суммарная мощность (максимальная), кВт:
ВПР-1200
+ ^рыхл + ^рь,хл = 127+62,1 + 35,6=224,7;
Л'™х + N*a™ + N°^ = 127+62,1 + 71,2= 260,3;
’ ВПРС-500
+ СГхл +	= 103,6+43,3 + 10 = 157;
N™* + Nynn + Nyna = 103>6 + 43.3 + 20 = 167.
Следовательно, у машины ВПРС-500 мощность установленного двигателя (N№ ~ 176,5 кВт) превышает максимальную, потребную для рабочего режима (завышена). У ВПР-1200 максимальная мощность в рабочем режиме существенно превосходит номинальную мощность двигателя и поэтому для исключения перегрузки двигателя и значительного снижения его оборотов необходимо использовать энергию маховиков.
Необходимый момент инерции маховиков по формулам (78) при Удв < У™х + №агл; 6 = 0,07; оэ= 212,3 с >;
ИперХЛ = 0,5 • 12,6 • 0,21+30,4 • 0,9+0,5 - 48,2 • 0,31 = 36,1 кДж;
t„ =(12,6-2,18)/130,2= 0,21 с;	= (48,2-0,8)/123,1 = 0,31 с;
=0,5-12,6-0,42 + 48,2-0,9 + 0,5-83,8-0,42 = 63,64 кДж;
t'n = (12,6-4,36)/130,2 = 0,42 с; = (83,8-0,8)/158,7 = 0,42 с;
Jvu рыхл = (36,1 • Ю3)/[0 ,07 (212,3)2]= 11,44 кг-м»;
7Рупл = (63,64.103)/[0,07 (212,3)3] =20,2 кг-м2.
Суммарный момент инерции четырех маховиков, установленных на машине, равен 14,7 кг.м2, что почти на 40% меньше требуемого момента инерции при работе на уплотненном щебеночном балласте. Поэтому при работе машины в этих условиях частота вращения двигателя может снижаться до недопустимого уровня. 146
Минимальная угловая скорость вращения эксцентриковых валов и действительный коэффициент неравномерности вращения при установленных на машине маховиках
»,п1П = / ®гпах~^Хёр/^м ,	(84)
где JM = 14,7 кг-м2 —суммарный момент инерции установленных на машине маховиков;
“min = V2202 — (2-63 640)/14,7 = 199, 3 с~1;
6 = (220—199,3)/209,6 = 0,098.
Следовательно, фактический коэффициент неравномерности вращения почти в 1,5 раза превышает заданный, что недопустимо. Необходимо увеличить момент инерции маховиков. Для этого можно, не изменяя конструкцию маховиков, увеличить их диаметр с 470 до 570 мм. Суммарный момент инерции четырех установленных на машине маховиков будет равен примерно 22 кг-м2, а неравномерность вращения вала двигателя составит 6—7%.
Допустимый суммарный момент инерции маховиков по условию восстановления их максимальной частоты вращения за время переезда, торможения и остановки машины по формуле (80):
= [103 (Л'дв-*пер/6®с2р=1Ю’ (176,5- 127) 2,4]/(0,07-212,32) = =-37,65 кг-ма.
Таким образом, установленный на машине двигатель может за время переезда восстановить максимальную частоту вращения маховиков так,чтобы каждый следующий рабочий цикл машины начинался при максимальной скорости вращения эксцентриковых валов и двигателя.
Потребная мощность двигателя для машин ВПР-1200 и ВПРС-500 при оптимальных параметрах виброуплотнения балласта: А = 10 мм; со = 330 с-1; а X b — 10 X 20 см и 7 X 20 см; 7рыхл = 33 см; 2у(|Л = 25 см.
На основании расчетов для этого случая максимальные и минимальные мощности холостого хода:
для ВПР-1200	= 274,2 кВт;	= 206,1 кВт;
для ВПРС-500 А'™х = 143,9 кВт;	= 75,7 кВт.
Суммарная мощность (максимальная)
для ВПР-1200
/V™? + А+С™ = 274,2 + 285.4 + 87,3 = 646,9 кВт; А А.	рЫ \ Л	pblAJI	•
yvS,xX + -Vy3n7+A'°®f =274,2+ 196,6+ 174,5 = 645,3 кВт;
для ВПРС-500
СхХ + л/р171 + л'ёыхл= 143,9+ 137,5+ 13,25 = 294,3 кВт;
IV™* +	+ А/упл = 143,9+55,0 + 26,5 = 225,4 кВт.
Следовательно, максимальная мощность при оптимальных параметрах виброуплотнения в 1,4—2,4 раза превышает максимальную мощность при существующих параметрах. Поэтому переход на оптимальные параметры виброуплотнения связан для машины ВПР-1200 с установкой более мощного первичного двигателя, а для ВПРС-500 двигатель останется прежним, так как при существующих параметрах виброуплотнения он недогружен.
Из графиков (рис. 51, 52) видно, что время рабочего цикла для обеих машин при оптимальных параметрах сокращается по сравнению с существующими параметрами в 1,2—1,4 раза, значительно повыша
147
ется производительность машин, качество уплотнения балласта и стабильность пути под поездной нагрузкой.
Необходимая мощность двигателя для обеих машин при оптимальных параметрах виброуплотнення балласта и ограниченных размерах маховиков(/^а* «31,3 кг-м2) определяется аналогично. Для машины ВПР-1200 минимально необходимая мощность двигателя, рассчитанная по формуле (81) для рыхлого и уплотненного балластов, равна соответственно 364,6 и 345,8 кВт. Работу во время возможной перегрузки двигателя для полученных значений минимально необходимой мощности определим по формулам (78), а моменты инерции маховиков по формуле (79). Как показывают расчеты, необходимые моменты инерции маховиков составляют соответственно 48,9 и 46 кг-м2, что существенно больше максимально возможного момента инерции, равного 31,3 кг • м2.
Необходимая мощность двигателя для машины ВПР-1200 при оптимальных параметрах виброуплотнения для рыхлого и уплотненного балластов, определенная по формуле (83), равна 422,2 и 387,8 кВт. Учитывая, что машина ВПР-1200 в основном используется при текущем содержании пути на уплотненном балласте, а также для того, чтобы излишне не завышать мощность двигателя, можно принять среднее значение мощности 405 кВт. В этом случае при работе на рхылом балласте коэффициент неравномерности вращения эксцентриковых валов и вала двигателя 6 несколько увеличится и составит, как показывают расчеты, 8,4%, что допустимо. При оптимальных параметрах виброуплотнения балласта мощность двигателя, установленного на машине ВПР-1200, возрастает почти в 2,3 раза, но при этом производительность машины, особенно при работе на уплотненном балласте, повышается в 1,4—2,5 раза, а качество уплотнения балласта — в 3—4 раза. Поэтому переход на оптимальные параметры виброуплотнения значительно повышает эффективность машины.
Рис. 51. Изменение мощности на валу дизеля машины ВПР-1200 за время рабочего цикла при оптимальных параметрах виброуплотнения: а — рыхлый щебеночный балласт; б — то же уплотненный
N,g^05
148
Рис 52 Изменение мощности на валу дизеля машины ВПРС-500 за время рабочею цикла при оптимальных параметрах виброуплотнеиия;
а — рыхлый щебеночный балласт; б —то же уплотненный
Для машины ВПРС-500 минимально необходимая мощность двигателя определяется таким же образом и, как показывают расчеты, равна 172,7 и 156,6 кВт соответственно для рыхлого и уплотненного балластов. Поэтому на машине может быть установлен двигатель примерно на 10% меньшей мощности по сравнению с существующим. Однако даже при существующем двигателе необходимо увеличить суммарный момент инерции маховиков до 22,5 кг • м2. Суммарный момент инерции установленных на машине маховиков 12,0 кг • м3. Следовательно, перевод машины ВПРС-500 на оптимальные параметры виброуплотнения может быть выполнен без замены двигателя, но с увеличением момента инерции маховиков. Производительность машины увеличивается в 1,5—2 раза, особенно на уплотненном балласте, а качество уплотнения балласта — в 3—4 раза. Это значительно повышает эффективность машины и является необходимым и целесообразным. При использовании машин на асбестовом или песчаном балласте усилия, действующие на подбойки, обычно в 2—3 раза меньше, чем на щебеночном. Поэтому заглубление и сжатие подбоек происходит гораздо быстрее и легче, а нагрузка на двигатель снижается на 15— 20%.
Фактическая нагрузка на дизель обеих машин в эксплуатационных условиях была установлена центральной научно-исследовательской лабораторией ток-сичпостй двигателей (ЦНИЛТД) совместно с ВНИИЖТ. Полученные осциллограммы показали, что характер изменения нагрузки на дизель за время рабочего цикла, а также фактическая нагрузка близки к расчетным, приведенным выше. Следовательно, приведенный метод определения мощности подбивочно-выправочных машин можно рекомендовать для использования в инженерных расчетах. Это позволяет более правильно оценивать условия эксплуатации машин и планировать их работу. Например, устанавливаемые для машин нормы выработки, а также межремонтные сроки и сроки технического обслуживания должны быть дифференцированными и увязанными с различными условиями работы (род балласта, его состояние, тип верхнего строения пути и т. п.).
149
Глава IV
ВЫПРАВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
16.	Общие требования
Выправочные устройства выправляют путь в продольном профиле, по уровню и в плане. Эти процессы включают в себя следующие операции: измерение положения пути и формирование команд управления; перемещение рельсо-шпальной решетки и установка ее в правильное положение; закрепление рельсо-шпальной решетки в правильном положении. В этой главе рассматриваются устройства, выполняющие первые две операции выправки пути, т. е. измерение положения пути и перемещение путевой решетки согласно командам управления в правильное положение. Эти устройства принято называть выправоч-ными. Закрепляют путевую решетку в выправленном положении уплотнительные рабочие органы машин, рассмотренные ранее.
Согласно выполняемым операциям выправочные устройства включают измерительные и исполнительные устройства и механизмы. Измерительные устройства измеряют положение п^ти и формируют команды управления. Исполнительные механизмы выправочных устройств по электрическим сигналам управления поднимают и сдвигают путевую решетку до тех пор, пока на них действуют эти сигналы. Формируются управляющие сигналы измерительными датчиками (потенциометры или физические маятники) и усилительно-преобразовательными устройствами выправки пути.
На машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 установлены раздельные измерительные устройства для продольного профиля каждой рельсовой нити; плана пути; поперечного профиля (уровень). На машине Р-2000 только одно измерительное устройство — для плана пути. Базой измерения для продольного профиля и плана служат тросы, натянутые между измерительными тележками. На машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 три основных измерительных троса: 2 для продольного профиля расположены над каждой рельсовой нитью на высоте 2540 мм от головок рельсов и 1 — для плана — находится примерно по оси пути на высоте 130 мм от головок рельсов. На машине Р-2000 установлен один основной измерительный трос для плана, расположенный по оси пути на высоте 130 мм над головками рельсов.
Помимо основных измерительных тросов на всех машинах установлен дополнительный трос под прицепной платформой на высоте 130 мм над головками рельсов. Он предназначен для измерения и записи положения выправленного пути в плане. Измерительные тросы пере,мещаются вместе с машиной. Это относительные измерительные 150
базы, так как они связаны с выправляемой путевой решеткой. Поэтому выправочные устройства для продольного профиля и плана на этих машинах сглаживающего типа, они не позволяют без корректировки их работы выправлять путь по заранее заданным отметкам. Выправочные устройства сглаживающего типа устраняют неровности пути в продольном профиле и в плане. При корректировке работы этих устройств, например при ручной и автоматической корректировке положения передней измерительной точки, они выправляют путь по заранее заданным отметкам, т. е. по программе или проекту.
Измерительное устройство для поперечного профиля пути — физический маятник. Путь выправляется по уровню на прямых и круговых участках автоматически с постоянной настройкой, а в переходных кривых — с ручной корректировкой по заранее составленной программе. Контрольно-измерительные и регистрирующие устройства измеряют, контролируют и записывают положение пути. На машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 в качестве контрольно-измерительных и регистрирующих устройств используются измерительный десятиметровый трос, расположенный под прицепной платформой и снабженный датчиком стрел прогиба и соответствующим контрольным прибором; 2 физических маятника с усилительно-преобразовательными устройствами и контрольным стрелочным прибором, установленные в зоне выправки и на задней измерительной тележке, двухканальный самописец, ре-гистрирующией положение выправленного пути по уровню и в плане. На машине Р-2000 в качестве контрольно-измерительных и регистрирующих устройств используется только десятиметровый измерительный трос с датчиком стрел прогиба, контрольный прибор и одноканальный самописец для записи положения выправленного пути в плане.
В состав измерительных и контрольных устройств входят (рис. 53): передняя измерительная тележка 18, соединенная с шарнирной рамой 15, на которую опираются две штанги с механизмами подъема 14 и с закрепленными на их концах измерительными тросами /0; маятник 16, предназначенный для установки концов измерительных тросов 10 по уровню; приемник лазерного луча 17 и лазерная тележка 19, измерительная тележка 12 с датчиком для измерения стрел прогиба рельсовой нити; контрольно-измерительные тележки: 11 с контрольным маятником 9 и потенциометрическими датчиками высоты троса 8; 6 с датчиком стрелы прогиба, с контрольным маятником 5 и с пневмоцилиндрами 4 натяжения тросов; 3 с контрольным датчиком стрелы прогиба; задняя тележка 1 с механизмом напряжения основного измерительного троса 13', два измерительных троса 10 для продольного профиля; измерительные тросы для плана пути основной 13 и контрольный 2. Двухканальный самописец для записи положения пути по уровню и в плане установлен в передней кабине и на рисунке не показан.
Измерительные тросы 10 натягиваются каждый с усилием 500 Н пневмоцилиндрами 4. Измерительный трос 13 натягивается пневмоцилиндром, установленным на задней тележке 1, а контрольный трос 2— пневмоцилиндром, расположенным на контрольно-измерительной тележке 6. На тележках 3 и 18 размещены механизмы, перемещающие 151
6
Рис 53. Схема измерительных и контрольных устройств выправки пути машин ВПР-1200 и ВПРС-500:
1— задняя тележка; 2, 13 — измерительный трос для плана пути; 3 — контрольно-измерительная тележка для пл^на пути; 4 — пневмоцилиндр натяжения троса; 5, 9, 16 — физический маятник; 6 — контрольно измерительная тележка для продольного и поперечного профилей и плана пути; 7 —штанга; 8 — датчик потенциометрический; 10 — измерительный трос для продольного профиля рельсовой нити; —контрольно измерительная тележка для продольного н поперечного профилей пути; 12— измерительная тележка для плана пути, 14— механизм подъема штанги; 15 — рама шарнирная, 17 — приемник лазерного луча;
18 — передняя измерительная тележка; 19 — лазерная тележка
концы измерительного троса 13 в горизонтальной плоскости. Это необходимо при вписывании троса в крутые кривые, а также при корректировке положения передней измерительной точки троса 13 на тележке 18. Общая длина измерительной базы при выправке пути в плане равна 20,8 м, а при выправке в продольном профиле — 15,8 м. Длина контрольно-измерительной базы 10 м.
От лазерной тележки 19 луч попадает в приемник 17 и управляет механизмом сдвига переднего конца измерительного троса 13 и механизмом подъема 14 одной из штанг. Механизм подъема штанги согласно команде управления поднимает или опускает конец измерительного троса 10, закрепленного на этой штанге. Второй конец измерительного троса, закрепленный на другой штанге, устанавливается по уровню в одной плоскости с первым по командам, поступающим от маятника 16. Оба троса 10 всегда находятся в горизонтальной плоскости. От датчиков высоты троса 8 команда управления поступает на гидро-цилиндры подъема пути, а от датчика стрелы прогиба, установленного на тележке 12 — на гидроцилиндры сдвига пути.
Подъем и сдвиг пути происходят до тех пор, пока действуют команды управления. Контрольный маятник 9 измеряет положение пути по уровню в зоне выправки и передает соответствующий сигнал на контрольный прибор, установленный перед нижним лобовым стеклом кабины машиниста. Контрольный маятник 5 измеряет положение по уровню выправленного пути и передает сигналы на двухканальный самописец. Кроме этого, на самописец передаются сигналы от датчика 152
стрелы прогиба, расположенного на тележке 3 и работающего от измерительного троса 2. Сигналы на сдвиг пути поступают от датчика стрелы прогиба, установленного на тележке 12 и работающего от основного измерительного троса 13. От этого же датчика сигналы поступают на стрелочный контрольный прибор.
Основное требование к выправочным устройствам — обеспечить выправку пути в продольном профиле, по уровню и в плане с заданной точностью и без снижения производительности и качества работ. Это общее требование включает в себя необходимость обеспечить работу выправочных устройств на всех типах верхнего строения пути, в прямых и кривых участках способами сглаживания неровностей или установки пути на заданные отметки.
Требования по точности выправки пути в продольном профиле по уровню и в плане, приведенные в главе I, — обобщенные к выправочным устройствам и уплотнительным рабочим органам машин. Существуют требования по точности отработки команд управления выпра-вочными устройствами и требования по точности закрепления рельсошпальной решетки в выправленном положении. Требования по точности отработки команд выправочными устройствами всегда более жесткие. Например, требование по точности выправки пути по уровню ±2 мм, а по точности отработки команд устройствами выправки пути по уровню ±0,5 мм. Необходимость точного закрепления пути в выправленном положении накладывает специфическое требование к совместной работе выправочных устройств и уплотнительных рабочих органов: подъем и сдвиг путевой решетки должен быть до начала виброобжатия балласта под шпалами, т. е. происходить за время заглубления подбоек в балласт. При рыхлом щебеночном или асбестовом балласте на заглубление подбоек может затрачиваться 1 — 1,5 с, максимальная подъемка пути 50 — 60 мм. Поэтому быстродействие выправочных устройств должно отвечать этому требованию, т. е. продолжительность отработки команд на подъем и сдвиг пути выправочными устройствами должна быть не более 1 — 1,5 с. В действительности быстродействие выправочных устройств оценивается временем отработки команд 1,5 — 2 с и должно быть уменьшено. Особенно это необходимо сделать при переводе машин на оптимальные режимы работы.
Точность закрепления выправленного пути, и особенно его стабильность при проходе по нему колес задней ходовой тележки машины, должна быть такой, чтобы выполнялось требование поточности выправки пути. При недостаточном качестве уплотнения балласта осадки пути под колесами машин и их неравномерность не позволяют выполнить требования по точности выправки. В этом проявляется неразрывная связь выправочных и уплотнительных рабочих органов.
Чувствительность выправочных устройств оценивается смещением средней (основной) измерительной точки до появления сигнала управления. Смещение измерительной точки в обоих направлениях, при котором не появляется сигнал управления, называется зоной нечувствительности. Чувствительность выправочных устройств должна быть выше (смещение средней точки меньше), чем точность отработки ко-153
манд, а зона нечувствительности должна находиться внутри зоны точности отработки. Чувствительность выправочных устройств может определяться не только по средней измерительной точке, но и по передней и задней точкам измерительного устройства. В этом случае для трехточечного измерительного устройства чувствительность по передней и задней точкам будет соответственно т3 раз и в от3/(от3 — 1) раз ниже по сравнению со средней точкой, т. е. смещение передней и задней точек до появления сигнала управления будет во столько же раз больше по сравнению со средней точкой. Здесь т3— геометрический коэффициент сглаживания трехточечного измерительного устройства (см. § 17).
Быстродействие выправочных устройств обычно увеличивается благодаря повышению скорости отработки команд управления, а это часто приводит к снижению точности отработки команд и к появлению автоколебаний. Чтобы исключить это вредное явление, выполняют «пропорциональное» регулирование: скорость отработки команд изменяют пропорционально отклонению исполнительного механизма от нулевого положения. Переменная скорость отработки команд реализуется следящими золотниками (сервовентилями), которые применяются в устройствах выправки пути в продольном профиле и в плане.
К выправочным устройствам предъявляются конструктивные требования, основные из них: механизированный и быстрый перевод измерительных устройств и исполнительных механизмов из рабочего в транспортное положение и обратно; надежное закрепление выправочных устройств в транспортном положении, вписываемость их в габарит подвижного состава; быстрый пуск в работу и простота настройки измерительных устройств; высокая надежность выправочных устройств, обеспечивающая их безотказную работу в «окно».
17.	Основные параметры
Основные параметры выправочных устройств сглаживающего типа: максимальный подъем и сдвиг пути исполнительными механизмами, максимальные усилия, реализуемые ими; число измерительных точек и измерительных баз; длина измерительных баз и расстояния между измерительными точками; геометрические коэффициенты сглаживания измерительных устройств; время отработки команд на подъем и сдвиг пути (быстродействие); точность отработки команд.
Максимальный подъем и сдвиг пути и максимальные усилия, реализуемые исполнительными механизмами, взаимосвязаны и характеризуют технические возможности исполнительных механизмов. Подъем и сдвиг рельсо-шпальной решетки у данных машин выполняются внутри их базы, т. е. при несвободной решетке, прижатой к балласту, колесными парами ходовых тележек. Длина свободного пролета между осями внутренних колесных пар у всех машин 9,5 м. При таком свободном пролете максимальные усилия подъема и сдвига должны быть такими, чтобы обеспечить заданные подъем и сдвиг пути и исключить возможные перенапряжения рельсов 154
Рис. 54. Схема измерения пути в продольном профиле
Один из важных параметров выправочных устройств — число точек для измерения и измерительных баз. На машинах используются измерительные устройства: трехточечные для продольного профиля каждой рельсовой нити, четырехточечное — для плана пути. На каждой подбивочно-выправочной машине три основные измерительные базы: две для продольного профиля и одна для плана. Четвертая измерительная база — контрольная, трехточечная и служит для регистрации положения пути в плане. У трехточечных измерительных устройств удлиненная измерительная база состоит из шарнирной рамы, опирающейся на ось передней колесной пары и на обе рельсовые нити пути. Это позволяет в некоторых случаях уменьшить ошибку в зоне закрепления выправляемого пути. Четырехточечное измерительное устройство для плана пути в отличие от трехточечного выправляет круговые кривые без корректировки положения измерительной базы. Для переходных кривых необходима корректировка, которая выполняется при перемещении переднего конца измерительного троса из кабины машиниста или оператора. Перемещения определяются по специальным таблицам и заранее записываются на шпалах.
Для оценки геометрических параметров выправочных устройств рассмотрим их принципиальные измерительные схемы. Такие схемы измерения в продольном профиле (рис. 54) применяются раздельно для каждой рельсовой нити.
Точки Е, В и А соответствуют передней, средней и задней измерительным тележкам. Общая длина основной измерительной базы AD — 14,435 м, а удлиненной АЕ — 15,785 м. Удлиненная база позволяет при коротких неровностях пути, длина которых меньше расстояния между точками С и Е, уменьшить ошибку в выправляемой точке пути В. При отклонении, например, в положении пути в точке Е на h смещение переднего конца троса в точке D равно ft"' = hCDICE, т. е. более чем в 2 раза меньше отклонения h. В точке В отклонение троса от проектного положения 00 равно h’ — h" = h'" А В/AD, т. е. в несколько раз меньше Л'".Подставляя вместо отклонения К" его значение, получим Д/ц = h' —h"~ = h (АВ!AD) (CDICE) = h (3975 X 1200)/(14 435-2550) = 0,129ft,	(85)
где Д/ц — отклонение в положении nyni в точке В при коротких неровностях пути, меньших длины СЕ.
155
Следовательно, ошибка в точке В составляет примерно 13% отклонения в положении пути в точке Е, т. е. ошибка в выправляемой точке уменьшается в 7,7 раза. Для неровностей пути, длина которых превосходит расстояние СЕ, ошибка в выправляемой точке В увеличивается. В этом случае смещение переднего конца троса в точке D может быть равно h, так как переднее колесо ходовой тележки (точка С) смещается также на h. Отклонение измерительного троса от проектного положения в выправляемой точке В:
Ah, = hAB/AD = ft.3975/14 436=0,275 h,	(86)
где ДЛ2 — отклонение в положении пути в точке В при длинных неровностях, больших длины СЕ.
Следовательно, ошибка в точке В более чем в 2 раза больше, чем при коротких неровностях, и составляет 27,5% величины отклонения в положении пути в точках С, D и Е. Поэтому для длинных неровностей удлиненная измерительная база не влияет на уменьшение ошибки в зоне закрепления выправляемого пути.
Выправочные свойства измерительных устройств оцениваются геометрическим коэффициентом сглаживания измерительного устройства, равным отношению отклонения пути в передней точке к отклонению (ошибке) в выправляемой точке пути. При определении этого коэффициента длину неровности пути не учитывают, условно принимая равной нулю, т. е. берут отклонение не по длине пути, а в отдельной точке.
Для рассматриваемого измерительного устройства с удлиненной базой геометрический коэффициент сглаживания
ml =h/Ehl = (AD-CE)/(AB-CD) = [(a + b) (c+d)]/(a-c) =
= (14 435 • 2550) / (3975 • 1200) = h/0,129ft = 7,7.	(87)
Без удлиненной базы геометрический коэффициент сглаживания
m3 = h/&h2 = h/[h (AB/AD)] = AD/AB = (a+b)/a = 14 435/3975 = 3,63. (88)
Отклонение пути от проектного положения показано в виде длинной просадки, хотя оно равновозможно и в виде бугра (см. рис. 54). В выправляемой точке В ошибка в положении пути условно показана соответствующей короткой неровности. При рабочем движении машины короткая изолированная неровность на невыправленном пути дважды переносится в точку В в уменьшенном размере по высоте при проходе по ней точек Е и С (ролики передней измерительной тележки и передняя колесная пара). Расстояние между этими двумя уменьшенными неровностями равно СЕ. Дальнейшее движение машины связано с проходом точки А по двум уменьшенным неровностям. Это также приведет к появлению ошибок в точке В, высота которых будет в 1,38 раза (AD/BD) меньше, чем высота уменьшенных неровностей. Затем точка А пройдет по этим и основной неровности и т. д. В результате вместо одной изолированной неровности высотой h получаем после работы машины ряд меньших неровностей. Максимальная высота оставшейся неровности равна 0,72/г. Качество выправки пути в этом случае будет неудовлетворительным. Поэтому при выправке пути в продольном профиле предварительно задают подъемку, которая должна быть равна максимальной высоте неровности невы-правленного пути. Подъемка обычно полностью реализуется при подходе к неровности. В связи с этим задняя точка измерительного устройства не проходит по основной неровности. Максимальная 156
h.
7
Положение пути So йыпраЬш
6
Рис. 55. Схема измерения пути по уровню: 1, 10 — базовый и выправляемый рельсы; 2, 6. 7 — маятник; 3, 4 — измерительный трос; S — датчик высоты троса; 8 — колесо задней ходовой тележки; 9 — штаига подъема тросов; II — колесо передней ходовой тележки; 12 — ролик передней измерительной тележки
высота оставшейся неровности пути в этом случае равна примерно О, lh, что вполне приемлемо.
Выправляется путь по уровню у этих машин при помощи маятника (на передней измерительной тележке), обеспечивающего установку по уровню передних концов измерительных тросов. В схеме (рис. 55) используются 3 маятника 2, 6 и 7. Основной маятник 2 управляет перемещением измерительного троса, расположенного над выправляемым рельсом 10 относительно базового 1. На прямом участке пути нарушение положения рельсов по уровню вызывает наклон площадки с маятником на некоторый угол, а измерительный трос <3 займет положение прямой а. От маятника поступает электрический сигнал на включение электродвигателя и происходит подъем штанги 9, связанной с тросом 3 и площадкой маятника на h-
В результате оба конца тросов 3 и 4 оказываются в одной горизонтальной плоскости. Сигнал на подъем пути подается датчиком высоты троса 5 до тех пор, пока путь не поднимется на h2. Это достигается при
157
Рис. 56. Схема измерения пути в плана равенстве расстояний от рельса до троса на средней и задней измерительных тележках. Маятник 6 контролирует положение пути по уров, ню в зо1 е подбивки; сигналы от него поступают на стрелочный прибор, расположенный перед нижним лобовым стеклом кабины машиниста Наблюдая за прибором, машинист может с пульта задать дополнительную подъемку выправляемого рельса. Маятник 7 выдает сигнал на двухканальный самописец, регистрирующий на бумажной ленте положение по уровню выправленного пути. Измерительное устройство обеспечивает установку передних концов тросов по уровню с точностью ±0,5 мм. Однако такая точность не может быть выдержана в зоне подбивки, так как на нее оказывает влияние положение по уровню задних концов измерительных тросов, связанных с уже выправленным путем. Нарушение положения рельсов по уровню под задней измерительной тележкой приводит к необходимости корректировать выправку по уровню в зоне подбивки. Это требует повышенного напряжения от машиниста и отрицательно влияет на качество выправки пути.
Рассмотрим принципиальную схему измерения пути в плане (рис. 56). Газой измерения служит трос длиной 20,785 м, натянутый по оси пути между передней и средней тележками машины и прицепной платформы (точки А и D). В точках В и С на измерительных тележках установлены датчики стрелы прогиба рельса относительно троса. Четырехточечное измерительное устройство работает следующим образом: путь в управляемой точке С сдвигается до тех пор, пока она не совместится с круговой кривой, проходящей через точки А, В и D. Точки А и В находятся на выправленном пути, а точка D — на невыправленном. Для того чтобы обеспечить сдвиг пути на окружность, проходящую через точки А, В, и D, необходимо иметь определенное соотношение стрел в точках В и С. Это соотношение для круговой кривой:
Л = (АВ-BD)/2R-, /2 == (AC-CD)f2R;
fjfi = (AC-CD)/(AB-BD) = (9785-11 000)/(5000-15 785) = 1,363.
(89) где R — радиус круговой кривой;
kc — геометрический параметр.
Следовательно, для круговой кривой соотношение стрел в точках В и С не зависит ог радиуса кривой и является величиной постоянной для приведенных 158
геометрических размеров измерительного устройства. Практически путь в точке С сдвигается до тех пор, пока стрела /2 не станет равной /г^. Это обеспечивается электронным устройством. Отклонение пути от проектного положения в точке D приводит к ошибке в установке пути в точке С. Цифровое значение этой ошибки может быть определено следующим образом:
размер уменьшенной стрелы /“ за счет смещения троса на F fi = ft — &fi — ft — (F-AB)/AD;
размер уменьшенной стрелы /“ по стреле /?
/5 = kefl = kcfi - (kB F.AB)IAD =	(F-AC-CD)/(AD-BD)’,
размер уменьшения стрелы /2 за счет смещения троса на F
= F.AC/AD-,
ошибка в сдвиге пути в точке С
А/ = /3 + Д/3 — /2 = /2 - (F-AC-CD)I(AD-BD) + (F-AC)IAD - f2 = = [F-AC (BD — CD)]/(AD-BD) = (F- AC-BC)/(AD-BD).
Геометрический коэффициент сглаживания четырехточечного измерительного устройства согласно определению
^ = F/Af^(AD.BD)/(AC-BC) = (a + b + c)(b+c)/(a + b) b =
= 20 785-15 785/(9785-4785) =7.	(90)
Следовательно, в точке С ошибка уменьшается в 7 раз по сравнению с ошибкой на передней точке D. Это справедливо только для коротких неровностей, длина которых значительно меньше длины измерительной базы.
Геометрический коэффициент сглаживания — один из основных параметров выправочного устройства, который показывает, во сколько раз может быть уменьшена ошибка в положении передней измерительной точки на средней управляемой точке измерительного устройства. Это не означает, что все ошибки в положении пути уменьшаются во столько же раз. Сравнивая ошибки выправленного и невыправлен-ного пути, можно говорить о фактическом коэффициенте сглаживания выправочного устройства. Этот коэффициент зависит не только от геометрических размеров самого устройства, но и от формы и размеров выправляемых неровностей пути.
Основным требованием к геометрическим размерам измерительных устройств является неравенство и некратность их длинам волн наиболее распространенных неровностей пути и длине рельсов. В противном случае качество выправки пути ухудшается. Например, при длине измерительной базы, равной длине уложенных рельсов, просадки в стыках, практически, в натуральную величину переносятся внутрь рельсового звена. От длины измерительной базы зависит эффективность сглаживания неровностей пути. В общем случае, чем длиннее измерительная база, тем эффективнее сглаживание. С другой стороны, чем длиннее односторонняя изолированная неровность пути, тем хуже сглаживание.
Например, для трехточечного измерительного устройства с длиной измерительной базы 32 м фактический коэффициент сглаживания уменьшается с 5,5 до 3 при изменении длины изолированной неровности от 10 до 40 м, а увеличение длн-
159
иы измерительной базы с 16 до 32 и при той же длине неровностей увеличивает фактический коэффициент сглаживания от 1,8—2,6 до 3—5,5, т. е. более чем в 1,5— 2 раза. Синусоидальные гармонические неровности лучше всего сглаживаются трехточечиым устройством при длине их периода, равном двукратному расстоянию от задней до средней измерительной точки, и совсем не устраняются неровности с периодом, равным этому расстоянию или меньше его в целое число раз. Для четырехточечного измерительного устройства, в целом, такие же закономерности. Однако максимальные значения фактического коэффициента сглаживания больше по сравнению с трехточечным устройством. Синусоидальные гармонические неровности эффективно сглаживаются четырехточечным устройством при длине их периода, равном половине длины измерительной базы, и совсем не устраняются неровности с периодом, равным одной четверти этой длины [3,4]. Поэтому для рассматриваемых измерительных устройств лучше всего сглаживаются изолированные неровности длиной до 10—12 м и синусоидальные неровности с периодом 7—9 и 8—12 м и почти совсем ие устраняются изолированные неровности длиной свыше 45—50 м и синусоидальные неровности с периодом, равным 3,5—4,5 м для трехточечного и 5,0—5,4 м для четырехточечного измерительных устройств.
Большое влияние на эффект сглаживания неровностей пути оказывает расстояние между измерительными точками. Для трехточечного измерительного устройства — это расстояние между средней и задней измерительными точками, а для четырехточечного — расстояние между задней и ближайшей к ней средней точками, между двумя средними точками, а также между передней и ближайшей к ней средней точками. Это расстояние для трехточечного устройства не должно быть равно длине периода наиболее часто встречающихся неровностей, а для четырехточечного устройства длина измерительной базы не должна быть равна удвоенной длине периода наиболее часто встречающихся неровностей. Расстояния между задней и средней точками и между двумя средними точками должны быть равны или близки друг к другу [5]. В противном случае заметно ухудшается качество выправки пути.
Особенности выправки пути в продольном профиле и в плане связаны с возможностью реализации подъема и сдвига пути. Если сдвиг путевой решетки равновозможен в обе стороны, а максимальный сдвиг определяется техническими возможностями исполнительного механизма и свободным пролетом пути под машиной, то подъем пути реализуется только в одну сторону (вдавливание пути невозможно), а максимальное его значение определяется помимо исполнительного механизма и свободного пролета техническими возможностями уплотнительных рабочих органов в части максимально возможного объема балласта, подаваемого под шпалы, и связанной с этим максимально возможным значением выправочной подъемки пути. Эти особенности обусловливают различия в процессах выправки пути в продольном профиле и в плане. Например, в продольном профиле путь выправляется в отличие от плана с заранее заданной подъемкой, которая должна быть больше или равна максимальной неровности пути (бугру) на выправляемом участке. При выправке пути в плане обычно сдвижку заранее не задают. Это делается только в том случае, если известно, что ось выправляемого участка смещена в ту или иную сторону на известное значение. Подъемку или сдвижку часто задают на средней управляемой точке измерительного устройства, хотя это можно делать и на других 160
Рис. 57, График реализации подъемки пути трехточечным измерительным уст ройством
измерительных точках. Устанавливаемая подъемка или сдвижка на средней управляемой точке измерительного устройства
\h = H3lm,	(91)
где Н3 — заданная подъемка или сдвижка пути;
т —геометрический коэффициент сглаживания измерительного устройства.
Следовательно, при установке подъемки или сдвижки на средней управляемой точке их значение должно быть в т раз меньше, чем заданная подъемка или сдвижка пути. При использовании передней точки устанавливаемые подъемка или сдвижка должна быть равна заданной подъемке или сдвижке. В этом случае на средней управляемой точке установленная подъемка или сдвижка будет равна АЛ..
Рассмотрим процесс реализации подъемки или сдвижки трехточечным измерительным устройством при установленном на средней измерительной точке ее значении, равном ДА. Подъемка или сдвижка пути в средней точке (первая точка деления пути) Hi — Ah (рис. 57); во второй точке деления пути подъемка или сдвижка Н2 — ДЛ 4- Hib/(a+ 4-6); в третьей точке Н 3 = Д/i 4- НгЬ (а 4- Ь); в четвертой точке деления = Д6 4- НлЫ(а 4- 6) и т. д.; в n-й точке деления подъемка или сдвижка пути:
Hn = bh+Hn_K b/(a+b),	(92)
гае Нп, Яп-1 — подъемка или сдвижка пути в точках лип — 1 деления пути; а. b — расстояния между задней и средней и передней и вредней точками трехточечного измерительного устройства.
Подставив последовательно в выражение (92) значения для точек деления, получим
fin = \h [I 4-ЬЦа4-6)4- (ЬЦа4-&))*4-(ЬЦа + b))* -f-
4-...4-(6/(a4-6))rt— Ч.	(93)
Выражение в квадратных скобках представляет собой бесконечно убывающую геометрическую прогрессию со знаменателем, равным ь!(а 4- 6). Согласно формуле для суммы членов бесконечно убывающей геометрической прогрессии
(14-44-^4-4’4----4-<?',_|)=(A6(l-4n )I/(l-<?).	(94)
6 Зак. 1501	161
Предельное значение подъемки или сдвижки пути при бесконечно большом числе точек деления, если 7<1:
Япр = Нт /7П = [ДЛ (1— q'1 )]/(1—<7) = A'i/(1—<?) = ДЛ т,.	(95)
л-*<»
Зависимость (94) можно представить в виде
нп=нпр (1-<?'!),	(9°)
где	Нп — подъемка или сдвижка пути в точке п деления;
Нпр — предельная подъемка или сдвижка пути;
q = ь/(а + ft) = (т3 — У)/т3 — геометрический параметр трехточечного измерительного устройства;
п — число точек деления пути.
Процесс реализации подъемки или сдвижки пути при использовании передней измерительной точки трехточечного устройства в качестве задающей происходит аналогично. Полученные зависимости справедливы и в этом случае.
Для четырехточечного измерительного устройства предельная подъемка или сдвижка при установке ее на средней неуправляемой точке (ближайшей к задней измерительной точке)
Нпр = 1гсМт^,	(97)
где Aft — значение устанавливаемой подъемки или сдвижки на средней неуправляемой точке четырехточечного измерительного устройства.
Выход измерительного устройства на заданную подъемку или сдвижку выполняется постепенно по гиперболической зависимости (96). Теоретически выход на заданную подъемку или сдвижку происходит на бесконечно большой длине пути и зависит от коэффициента сглаживания измерительного устройства (чем больше т, тем медленнее выход и длиннее путь выхода). При установке заданного значения подъемки или сдвижки на передней измерительной точке предельное ее значение равно заданному. Поэтому переднюю точку использовать для этой цели более удобно. Практическая длина пути, на котором происходит выход измерительного устройства на заданную подъемку или сдвижку для трехточечного и четырехточечного устройств:
£3 = [а 1g (I—//n/tfnp)]/lg [(^з — l)/m3];
£4 = [(a-!-ft) 1g (1—//n/tfnp)]/lg [(«i3 —l)/m5 ].	(98)
где	L3, Lt — расстояния от начала работы выправочного уст-
ройства, считая от задней измерительной точки, до точки, в которой определяется подъемка и сдвижка пути;
т3 = (а + ft + с)/(а + ft) — коэффициент сглаживания четырехточечного устройства по средней управляемой точке (определяется, как для трехточечного устройства).
Например, применительно к этим машинам при Нп = 0,98 /7пр расстояние, на котором будет реализована данная подъемка или сдвижка для трехточечного устройства при т3 =4 L3 = (13-ъ 14) а, а для четырехточечного при т3 = 2	=
= (54-6) (а + ft).
Таким образом, расстояние, на котором выправочное устройство выходит, практически, на заданную подъемку или сдвижку, зависит от коэффициента сглаживания и расстояния между задней и средней 162
управляемой измерительными точками. Чем больше коэффициент сглаживания, тем длиннее путь выхода на заданную подъемку или сдвижку. Для этих машин длина пути выхода на заданную подъемку для трехточеч-
Рис. 58. Изменение подъемки или сдвижка пути в зависимости от расстояния, измеряемого от начала работы трехточечиого выправочного устройства при Д/1=10 мм:
1, 2, 3 — соответственно при тз в 4, 7, 10
равном 0,94 /Упр, расстоя-выходит на это значение.
ного и четырехточечного выправочных устройств, практически, одинакова и примерно равна 53 — 54 м. При меньшем значении реализуемой подъемки или
ние, на котором выправочное
сдвижки, устройство
уменьшается и составляет для трехточечного измерительного устройства L3 = 8а; для четырехточечного — от 3 до 4 (а + Ь). Применительно к машинам ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 эти расстояния равны L3 = 31,8 м и Li — 34,2 м. Предельная подъемка или сдвижка тем больше, чем больше коэффициент сглаживания. Выход измерительного устройства на заданную подъемку или сдвижку происходит, постепенно приближаясь к значению предельной (заданной) подъемки или сдвижки (рис. 58). Расстояние от начала работы выправочного устройства до точки, в которой, практически, достигается предельная подъемка или сдвижка, увеличивается с увеличением коэффициента сглажи-
вания.
Важные параметры выправочных устройств — быстродействие (время отработки команд на подъем или сдвиг пути) и точность отработки команд. Быстродействие выправочных устройств прямо влияет на производительность подбивочно-выправочных машин и поэтому к этому показателю предъявляются жесткие требования. С другой стороны, чем выше быстродействие, тем больше должна быть скорость отработки команд и тем труднее обеспечить необходимую точность их отработки, а следовательно, точность выправки пути.
Влияние измерительных устройств на точность выправки пути может выражаться в возможном накоплении ошибки заданной подъемки или сдвижки и в нарушении значения допустимого отвода пути в продольном профиле и в плане. Действительно, при установке заданной подъемки или сдвижки на средней управляемой точке измерительного устройства предельное ее значение в т раз больше установленного АЛ. Если Ай установлено с ошибкой ± £, то значение предельной подъемки
НПр = (Лй ± 5) m = khm ± Zrn.
(99)
Следовательно, первоначальная ошибка при установке А/t возрастает в т раз. При установке заданной подъемки или сдвижки на передней измерительной точке ошибка не накапливается, а переносится в натуральную величину на реализованную подъемку или сдвижку. Это еще раз подтверждает целесообразность использования передней 6*	163
измерительной точки выправочного устройства для задания необходимой подъемки или сдвижки.
Заданная подъемка или сдвижка (в мм) ограничивается допустимым отводом пути:
Ипр" = 1доп тз Л; ^прП = 1Д<>п ть 1г,	(100)
где /доп — допустимый отвод пути для разных условий эксплуатации (0,001 — 0,003);
11,	1г — длины полуволн поднятой или сдвинутой путевой решетки при подъемке или сдвиге в средней управляемой точке (см. § 22);
при /( > /$ и /2 > /2, /1 = /У и /2 = /у, где /у, /2 — расстояние от средней управляемой точки измерительного устройства до оси ближайшей колесной пары.
Для ВПР-1200 и ВПРС-500 /у = 1740 мм, = 2550 мм; для Р-2000—/у = 2550 мм. Приближенно можно принять /, = /у и /2 = /£.
Например, при 1доп = 1% предельные значения подъемки и сдвижки пути, допустимые по условию обеспечения отвода, равны 6,3 и 18,1 мм. Реализация больших подъемок и сдвижек возможна только при ступенчатой перестановке передней измерительной точки. При этом работа машины на каждой ступени должна происходить на длине пути, равной 12 — 15 м (одно звено), а подъемка или сдвижка на каждой ступени должна быть предельной по условию обеспечения допустимого отвода.
18.	Измерительные устройства для продольного профиля, уровня и плана пути
Измерительные устройства машин выполнены из унифицированных узлов и элементов, поэтому их конструкцию и работу рассмотрим на примере машины ВПР-1200. Передняя измерительная тележка (рис. 59) состоит из рамы 3, соединенной шарнирами 4 и 32 с опорной тележкой 1 и с передней колесной парой. На шарнирную раму 3 опираются две штанги 2 измерительного устройства для продольного профиля пути и уровня, на ней также установлены фотоприемник лазерного луча 35, ползун 34, на котором закрепляется передний конец измерительного троса для плана пути, и тяга 28. В рабочем положении передняя тележка прижимается к левому или правому рельсу пневмоцилиндрами 29, а в транспортное поднимается пневмоцилиндрами 30 и закрепляется крюком 27, который перемещается пневмоцилиндром 26. Штанги 2 перемещаются в бронзовых втулках, установленных в нижнем 25 и верхнем 8 сферических подшипниках скольжения. Корпус верхнего подшипника 8 стойкой 6 соединен с рамой машины, а нижний подшипник 25 — со швеллером. К штангам траверсами 10 прикреплены корпуса пинолей 11, у которых штанги 12 передвигаются электродвигателями 7. Через отверстия в штангах пинолей проходят измерительные тросы 13, концы их соединены с ползунами 14, перемещающимися по направляющим. К пинолям прикреплены датчики 21 высоты троса. Чтобы устранить поворот пинолей относительно штанг 2, траверсы 10 связаны со штангами 19, установленными в 164
гюо-гш
Рис. 59 Передняя измерительная тележка:
опорная тележка: 2, /2, /р —штанга; 3 —шарнирная рама, 4, 8, 25, 32 — сферический подшипник скольжения: 5 —груз; 6, 24 — стойка; 7» 36 — электродвигатель, 9, 17, 22, 23 —тяга, /0 —траверса, // — пиноль; 13, 15, 33 —трос, 14, 34 —ползун; /3 —поводок; /3 —маятник 20, 85 — фотопряемник; 2/ —датчик высоты троса; 23 — коромысло, 26, 29, 30 — пневмоцилиндр; 27 — крюк; 37 —лазерная тележка
направляющих втулках, соединенных со стойками 24. Штанги /2 тягами 17 связаны с концами коромысла 23, уравновешенного грузами 5. Последние соединены с ним тросами 15 и системой блоков. С коромыслом тягой 22 соединен фотоприемник луча лазера 20, который может перемещаться по направляющим. На коромысле установлен маятник 18. Перемещения штанг 12 и тросов 13 передаются датчикам высоты тросов 21. На опорной тележке 1 расположен винтовой механизм, который приводится электродвигателем 36. Винтовой механизм соединен с фотоприемником луча лазера 35, а его ползун 34— с измерительным тросом 33 для плана пути.
Управление перемещением троса выполняется из кабины оператора или от луча лазера. При этом фотоприемник 35, если он смещен от оси луча, формирует электрический сигнал и автоматически включает электродвигатель механизма перемещения троса. Изменение положения рельсов в продольном профиле и по уровню через опорную тележку /, штанги 2, шарнирную раму 3 и пиноли 11 передается на тросы 13 измерительной базы для продольного профиля пути. Изменение взаимного положения тросов по высоте приводит к наклону коромысла 23 и связанного с ним маятника 18, который выдает электрический сигнал, пропорциональный отклонению рельсов по уровню. Сигнал, пройдя усилительно-преобразовательные устройства, включит электродвигатель 7 на подъем той штанги, которая оказалась ниже.
На корпусе 1 маятника (рис. 60) установлена панель 2 со шкалой. Указателем является стрелка, соединенная с подвижным грузом 3, подвешенным на ось, опирающуюся на подшипники в стойке 4. Стойка прикреплена к корпусу 1. На оси закреплен большой блок 6, связанный стальным тросиком с малым блоком 5. Ось малого блока соединена с валом прецизионного потенциометра 7, закрепленного на стойке 4. Контактные клеммы прецизионного потенциометра выведены на штепсельный разъем. Для демпфирования колебаний груза 3 в корпус маятника заливается силиконовое масло. При отклонении рельсов по уровню подвижной груз поворачивает большой и малый блоки и ось потенциометра, от которого снимается электрический сигнал, пропорциональный углу отклонения груза от вертикали. Подъем базового рельса задается из кабины оператора поворотом ручки потенциометра с указателем подъема (в мм). Команда на включение электродвигателя для подъема второго троса и установки его по уровню с первым подается маятником 18 (см. рис. 59).
При управлении тросами от луча лазера сигнал от фотоприемника 20 поступает в усилительно-преобразовательное устройство и включает электродвигатель на подъем троса, расположенного над базовым рельсом, а маятник выдает сигнал на подъем второго троса, который устанавливается по уровню с первым. Сигналы от фотоприемника на подъем трсса поступают до тех пор, пока оптическая ось фотоприемника не совпадет с осью лазерного луча. Если необходимо поднять тросы так, чтобы один из них был выше другого, оператор использует потенциометры с цифровыми указателями, установленные в передней кабине. Эги потенциометры одновременно управляют маятником 18 и электродвигателем 7.
166
Рис. 61. Датчик высоты измерительного троса:
1 — прецизионный потенциометр; 2 —рам* ка; 3 — блок; 4 — тросик; 5 — пружин*;
6 — пластина; 7 — крышка; 8 — колодка
Рис. 60. ЛАаятник:
/ — корпус; 2 — панель; 3 — подвижной груз; 4 — стойка; 5, 6 — блоки; 7 — преци-знойный потенциометр
Датчик высоты измерительного троса на передней тележке (рис. 61) состоит из прецизионного потенциометра 1 и рамки 2, прикрепленной к пиноли (см. рис. 59 поз. //). Потенциометр муфтой соединяется с осью блока 3, связанного тросиком 4 с другим блоком. Тросик натягивается пружиной 5. Выходы потенциометра соединены с разъемной колодкой 8. Тросик пластиной 6 соединяется с поводком /6 (см. рис. 59), который через тягу 17 и штангу 12 связан с измерительным тросом 13. Средняя измерительная тележка 12 (см. рис. 53) для плана пути измеряет стрелы прогиба базового рельса в зоне подбивки шпал. К сварной раме 1 (рис. 62) прикреплены датчик стрелы прогиба 2 и два опорных ролика 3, которыми тележка опирается на рельсы. Через подвеску 6, сферический подшипник и стойку 7 тележка связана е рамой машины. Поднимается и опускается тележка пневмоцилиндрами 5, прижимается к базовому рельсу пневмоцилиндром 4. В транспортном положении тележку закрепляет стопорный механизм 9, управление которым осуществляется из кабины машиниста при помощи тяги 8 и рукоятки.Трос соединен с датчиком измерения стрелы про-
167
Рис. 62. Средняя измерительная тележка для плана пути:
О — цама; 2 —датчик стрелы прогиба; 3 — ролик; 4, 5 — пневмоцилиндр, ff — подвесив; 7— стойка; 3 — тяга, 9 — стопорный механизм, 10 — поводок
Ось механизма сдвига.
гиба поводком 10. Прогибы измеряются датчиком стрелы, конструкция его аналогична датчику высоты троса (см. рис. 61).
Отклонение измерительного троса вызывает поворот ползунка потенциометра. Электрический сигнал от потенциометра поступает в блок управления рихтовкой (находится в кабине машиниста), здесь он сравнивается с сигналом, идущим от аналогичного датчика стрелы прогиба (находится на измерительной тележке, расположенной на выправленном пути). В результате этого подается команда на исполнительный механизм и путь сдвигается в заданное положение.
Средняя измерительная тележка 11 (см. рис. 53) служит для измерения положения пути в продольном профиле и по уровню в зоне подбивки шпал (рис. 63). Тележка направляющими / и шарнирами связана с подвижной рамой подбивочных блоков. У пластин 2 тележки, 4 цилиндрических ролика 3, опирающихся на головки рельсов. С каждой пластиной при помощи сферических подшипников соединены 2 штанги 5, верхние концы которых связаны держателями 6, шарнирно 168
соединенными с балкой 8. На балке установлен маятник 10 на амортизаторах 9. Колебания маятника в поперечном и продольном направлениях демпфируются пружинами 7 н амортизаторами 14. К держателям 6 прикреплены датчики высоты тросов 11. Вертикально тележка перемещается пневмоцилиндрами 12, шарнирно связанными с держателями 6 и рамой подбивочных блоков. В транспортном положении тележка закрепляется стопорным механизмом 13, который управляется из кабины машиниста. Тележка устанавливается над головкой рельса автоматически при помощи двух магнитных датчиков 4. При смещении роликов 3 в кривых участках пути датчики взаимодействуют с рельсом и замыкают электрическую цепь управления гидроцилиндром перемещения подвижной рамы подбивочных блоков. Рама и измерительная тележка перемещаются до тех пор, пока датчики 4 не установятся симметрично относительно головки рельса.
Маятник 10, аналогичный установленному на передней измерительной тележке (см. рис. 60), контролирует только положение рельсов по уровню в зоне подбивки. Сигналы его после усиления поступают на стрелочный контрольный прибор, установленный перед нижним лобовым стеклом кабины машиниста. При отклонении стрелки
В 7	8 9 Ю	Н
4 Л 2
Рис. 63. Средняя измерительная тележка для продольного профиля и уровня:
1 — направляющая; 2 — пластина; 3 — ролик; 4 — датчик положения тележки; 5 — штанга; 6 — держатель; 7 — пружины; 8 — балка; 9, 14 — амортизатор; 10 — маятник; 11 — датчик высоты троса; 12 — пиевмоцилиндр; 13 — стопорный механизм
169
3 2 1
контрольного прибора за пределы допустимой зоны машинист поворотом ручек потенциометров на блоках управления может изменять подъем левого или правого рельса.
Датчики высоты тросов (рис. 64) на средней тележке преобразуют вертикальные перемещения в пропорциональные значения электрических сигналов, которые, пройдя канал усиления, поступают на сервовентили, управляющие гид-роцилиндрами подъема — опускания рельсо-шпальной решетки. Датчик состоит из корпуса 3, в котором на осях закреплены шкивы 1 и 2. Ось шкива 2 связана с рычагом 10 и лемп-
Рис. 64. Датчик высоты троса в зоне подбивки:
I, 2 —шкив; 3 — корпус; 4 — потеициоиетр; 5 — демпфер; б — поводок; 7 — ползун;
8 — трос; 9 — груз; 10 — рычаг
фером 5. Демпфер погашает колебания рычага. Состоит из камеры с силиконовым маслом, в которой перемещается пластина, закрепленная на оси. Шкнв 1 соединен с осью потенциометра 4. Перемещения троса 8 через поводок 6 передаются на потенциометр. Рычаг 10 уравновешивается грузом 9, закрепленным на его конце. Чувствительность датчика повышается примерно в 5 раз за счет передаточного отношения на шкивах. Допустимый угол поворота оси потенциометра 345 ± 2°.
Каждый датчик высоты троса входит в устройство, предназначенное для выправки в продольном профиле одной рельсовой нити. Два таких устройства совместно с маятником на передней тележке обеспечивают выправку обеих рельсовых нитей в продольном профиле и по уровню.
Контрольно-измерительная тележка 6 (см. рис. 53) располагается на выправленном пути. Тележка (рис. 65) опирается на рельсы роликами 2 (2 ребордчатых и 2 цилиндрических), пневмоцилиндром 3 она прижимается к базовому рельсу. На раме 1 тележки установлены механизм перестановки троса 4 для контроля пути в плане, датчик 5 измерения стрел прогиба рельса, маятник 6, шаговый датчик 8 и пневмоцилиндр 7 натяжения контрольно-измерительного троса.
Сигналы от датчика стрелы прогиба поступают в преобразовательно-усилительное устройство блока управления рихтовкой, расположенного в кабине машиниста. Маятник выдает сигналы на двухканальный электронный самописец, установленный в кабине оператора. Шаговый датчик автоматически подает сигналы на остановку машины над подбиваемыми шпалами и на привод лентопротяжного механизма двухканального самописца.
На штангах 12 вверху расположены ролики 13 измерительных тросов, высота которых над головками рельсов регулируется установочными винтами, а натяжение выполняется пневмоцилиндрами 11. Рама тележки соединяется с рамой машины тягами 20. В транспортное положение тележка поднимается пневмоцилиндрами 10; в этом положении 170
ее фиксирует устройство, состоящее из рычагов 14, 16, 18, тяг 19 и стопоров 9 и 15. Стопоры 9 соединены с направляющими 17 и служат также для регулирования подъема тележки, фиксирующее устройство управляется вручную из кабины машиниста.
Механизм перестановки троса 4 для плана пути состоит из алюминиевого корпуса, в котором на подшипниках установлен винт с ганкой. На гайке есть паз, через который проходит измерительный трос. Вращая винт, перемещают гайку и трос в требуемое положение. Шаговый датчик 8 состоит из покрытого резиной ролика, закрепленного на оси. Ролик шарнирно связан с рамой тележки и прижимается к рельсу под действием веса и пружиной. С осью ролика через ускоряющий редуктор соединен диск с пазами. Диск вращается в прорези ин-
Рис. 65. Контрольно-измерительная тележка для продольного профиля, уровня и плана пути:
1 — рама; 2, /3 —ролик; 3, 7, 10, // — пневмоцилиндр; 4 — механизм перестановки троса;
5 — датчик стрелы прогиба; 6 — маятник; 8—шаговый датчик; 9, 15 — стопор; 12 — штанга; 14, 16, 18 — рычаг; 17 — направляющая; 19, 20 — тяга
171
Рис. 66. Контрольно-измерительная тележка для плана пути:
/ — ролик; 2 — рама; 3 — штанга; 4, 5 — кронштейн; 6 — механизм перестановки троса; 7 — датчик стрелы прогиба; 8 — пневмоцилиндр; 9 — поводок
дуктивного датчика, импульсы с которого падаются в электросхему автоматического управления движением машины. Другой конец оси соединен с угловым редуктором, от которого через гибкий вал приводится контактное устройство, обеспечивающее подачу импульсов на шаговый двигатель привода лентопротяжного механизма самописца.
На измерительной тележке 3 (см. рис. 53) закреплен измерительный трос рихтовки пути в четвертой точке. Тележка (рис. 66) имеет 4 ролика, 2 из них закреплены на раме 2,2 — на подвижной штанге 3. Одним из роликов тележка прижимается к базовому рельсу. При этом пневмоцилиндр 8 выдвигает штангу 3 с роликами 1 до упора в рельс, противоположный базовому, а рама тележки с роликами прижимается к базовому рельсу. При изменении направления действия оневмоцилиндра ролики 1 прижимаются к базовому рельсу, а рама с роликами — к противоположному. На раме тележки установлены механизм перестановки 6 измерительного троса рихтовки и датчик 7 для измерения стрелы прогиба рельса. Механизм перестановки приводится электродвигателем, обеспечивает работу измерительного устройства для плана пути в кривых малого радиуса.
Датчик 7 измерения стрелы прогиба рельса аналогичен датчикам высоты тросов, установленным на передней тележке (см. рис. 61). На раме тележки предусмотрены кронштейны 4, которые тягами соединены с рамой прицепной платформы, а кронштейны 5 — пневмоцилиндрами для подъема тележки в транспортное положение. Задняя измерительная тележка 1 (см. рис. 53) служит для натяжения измери-172
тельного троса рихтовки и закрепления контрольно-измерительного троса. Конструкция тележки такая же, каку рассмотренной выше.
Лазерная тележка 19 (см. рис. 53) позволяет увеличить базу измерения при выправке пути в продольном профиле и плане. Она применяется только на прямых участках пути и может устанавливаться от передней измерительной тележки на расстояние до 300 м. Тележка опирается на рельсы обрезиненными колесами. На ее раме размещена лазерная пушка с устройствами для наведения на приемники лазерного луча, установленные на передней измерительной тележке. Тележка может перемещаться самоходом от электродвигателя. Лазерное устройство и электродвигатель привода тележки питаются от аккумуляторной батареи. Стопорится тележка механизмом, который заклинивает колесную пару.
19.	Контрольные и регистрирующие устройства
Устройства оперативного контроля и регистрации — датчики и контрольные приборы — служат для измерения и регистрации положения пути по уровню, в продольном профиле и в плане. Они размещены в кабинах водителя и оператора.
Датчики стрел прогиба рельсовой нити установлены на измерительных тележках 6 и 12 (см. рис. 53). Сигналы от маятника и датчиков высоты троса измерительной тележки 11 передаются на блоки контрольных приборов положения пути по уровню и контроля подъемки по левой и правой рельсовым нитям в зоне исполнительных рабочих органов. Маятник и шаговый датчик контрольно-измерительной тележки 6 предназначены для выдачи сигналов на самописец (маятник — о положении рельсовых нитей по уровню, шаговый датчик — о прой-
J	2	3 4	5 S 7	8	3 10
Рис. 67. Блок управления тросом рихтовки и передними концами тросов для продольного профиля пути:
1, 2, 3, 5 — приборы контроля: подъемки слева; рихтовки; перестановки троса рихтовки; положения маятника; 4 — предохранитель; 6, 7 — переключатель включения превышения; управления выправкой; 8, 9 — прибор контроля превышения после рабочего цикла, подъемки справа; 10 — тумблер вентилятора; 11, /3 —кнопка отключения полной автоматики, остановки дизеля; 12, 14, /5 —тумблер поворотной фары; освещения кабины; переговорного устройства; 16 — предохранитель; 17, /« — кнопка опускания, передних концов, подъема передних концов тросов, 19, 20 — ручка управления подъемкой, превышением рельса; 21 — лампа контрольная; 22, 21, 26 — переключатель управления тросом рихтовки; направления сдвижки. перестановки троса; 24, 27 — лампа контроля перестановки пулевой точки; 25 — ручка управления смешением нулевой точки рихтовки; 28 — кнопка включения звукового сигнала;
29 — кнопка отключения зуммера; 30 — зуммер
173
денном машиной пути). Кроме этого, от шагового датчика идет сигнал на электронный счетчик пути, а от него — на остановку машины при работе в автоматическом режиме.
Между контрольно-измерительной 6 и задней 1 тележками натянут трос. Он служит базой измерения в устройстве контроля и регистрации пути в плане. Датчик стрелы прогиба рельса расположен на контрольной тележке 3 и передает сигналы на электронный самописец. Электрические сигналы маятника 16, датчиков высоты троса и стрел прогиба поступают на стрелочные приборы визуального контроля положения пути по уровню и в плане.
В кабине оператора находятся блоки управления перестановкой рихтовочного троса и передними концами тросов для продольного профиля пути (рис. 67), а также электронный самописец регистрации положения пути по уровню и в плане (рис. 68).
Основные приборы контроля положения пути по уровню и в плане в процессе его выправки расположены в блоке контрольных приборов перед нижним лобовым стеклом кабины машиниста (рис. 69). В этой же кабине находятся блоки управления и контроля подъемки по левой и правой рельсовым нитям (рис. 70), управления и контроля за процессом рихтовки (рис. 71), маятникового управления (рис. 72).
На машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 установлены 2 стрелочных прибора контроля положения пути по уровню и в плане, а на Р-2000 — только прибор контроля рихтовки.
В блоке контрольных приборов (см. рис. 69) установлены 3 прибора: рихтовки 6, контроля подъемки по правому 7 и левому 5 рельсу; контроля положения пути по уровню после подбивки 9. Подъемка пути справа и слева дополнительно контролируется индикаторными лампами 8 и 4. Контрольная лампа 3 (НО В) показывает на наличие питания усилительно-преобразовательных схем, а лампа 2 — сигнала от пульсора при работе машины ВПР-1200 в автоматическом режиме. Блок контроля оборудован фонарями подсветки / типа ФП-131Б в комплекте с двумя лампами, что позволяет видеть приборы ночью. Машина работает в условиях повышенной запыленности, поэтому
Рис. 68. Двухканальный самописец: /, 2, .3, -4 — штепсельная колодка датчика стрелы прогиба, шагового датчика, внешнего выключателя маркировки пути, маят-ника; 5 — диаграммная бумага; 6 — кноп-ка маркировки пути; 7 —рукоятка подъема и фиксации перьев самописца; 8 — переключатель записи точка — линия; 9, 10 — переключатель подачи бумаги, масштаба; // — выключатель подачи бумаги вперед, назад', /2 — контрольная лампочка; 13 — главный выключатель; 14, /5-— устройство для намотки бумаги; прижим-ное; /б —линейка для отрыва бумаги; 17, 18 — перья самописца; 19—24 — регулировочные потенциометры; 25 — многопозиционный выключатель левой и правой кривой; 26 — кнопка контроля нулевой точки самописца; 27 — регулировка правого превышения; 28 — рычаг опускания перьев самописца
174
Ряс. 69. Блок контрольных приборов: 1 — фонарь подсветки; 2 — контрольная лампа ссигиал лульсора»; 3— контрольная лампа ПО В; 4 — контрольная- лампа подъемки слева; 5 — прибор контроля подъемки слева; б, 7 — прибор контроля ряхтовкй, подъемки справа; 8 — контрольная лампа подъемки справа; 9—прибор контроля пути по уровню
Рис. 70. Блок управления подъемкой: 1, <3—ручки управления усилением при быстром подъеме, нулевой точкой выправки; 2 — миллиамперметр контроля тока сервовентиля; 4 •— тумблер управления режимом подъемки; 5, 6 7 — кнопки корректировки подъема
механик может при помощи специального устройства периодически струей сжатого воздуха сдувать осевшую на приборах пыль.
На блоке управления тросом рихтовки и передними концами тросов выправки в кабине оператора (см. рис. 67) установлены 3 при-бора контроля: положения маятника в устройстве управления передними концами тросов; превышения одной рельсовой нити над другой после подбивки 8; подъемки левой 1 и правой 9 рельсовых нитей. На блоке расположены переключатель 6 установки подъемки рельсовой нити, которая выбрана за базовую (подъемка пути задается ручкой управления 19, аналогичной датчику с цифровой рукояткой); ручка 20 точной установки превышения одного рельса над другим при работе в кривых; кнопки 17 и 18 подъема и опускания передних концов тросов. При рихтовке прямых участков пути ручка управления смещением нулевой точки рихтовки 25 переставляется в нулевое положение. В зависимости от направления сдвижки (влево или вправо) передвигается переключатель направления сдвижки 23. Сдвижка пути влево или вправо контролируется по индикаторным лампам 24 и 27.
175
Рис. 71. Блок управления рихтовкой: / — контрольная лампа, 2 — контрольная лампа отключения датчика я потенциометров смещения нулевой точки. 3 — предохранитель; 4 — кнопка управления перестановкой нулевой точки влево; 5 — миллиамперметр контроля тока сервовентиля; 6, 7 — переключатель управления рихтовкой, «рихтовка через цикл»; 8 — кнопка управления перестановкой нулевой точки вправо; 9 — ручка управления смещением нулевой точки рихтовки; J0 — потенциометр регулировки прибора рихтовки (корректор); // — переключатель рихтовки нормальный — упругий путь; /2 — ручка регулировки нулевой точки
Рис. 72. Блок маятникового управления:
/ — контрольная лампа 110 В; 2 — переключатель управления контролем превышение после подбивки; 3 — ручка управления устройства контроля превышения;
4 — потенциометр	регулировки прибора
(корректор)
На блоке управления рихтовкой в кабине машиниста (см. рис. 71) предусмотрены ручка управления 9 и кнопки 4, 8 перестановки нулевой точки влево или вправо.
Целостность электрических цепей управления сервовентилями, значение и направление тока в обмотках управления контролируется миллиамперметрами 2 и 5 на блоках управления подъемкой (см. рис. 70) и рихтовкой (см. рис. 71). Контрольные приборы подъема показывают погрешность продольного профиля и необходимый размер подъемки. Если стрелки на шкале приборов контроля подъемки по правой и левой рельсовым нитям 5 и 7 (см. рис. 69) отклоняются влево, то это соответствует подъему пути, а если вправо — путь в этом месте завышен, необходимо понижение. В том случае, если стрелки приборов находятся на середине шкалы, то путь в этом месте не требует подъемки. Лампы 4 и 8 на блоке контрольных приборов горят при погрешности профиля и гаснут при выправленном пути.
Положение рельсовых нитей по уровню контролируется маятником и приборами 9 блока контрольных приборов (см. рис. 69) и в кабине оператора. Если стрелка прибора 9 находится в середине шкалы, то взаимное положение рельсовых нитей нормальное. При отклонении стрелки вправо или влево соответствующая рельсовая нить расположена ниже нормального положения. Если погрешность подъема пути не превышает 1 — 3 мм (стрелка прибора находится в конце красного поля), то ее можно исправить, нажав на одну из кнопок 5, 6 и 7 (см. рис. 70) на блоке управления подъемкой: путь будет допод-ият соответственно на 1, 2 или 3 мм.
176
Выправка пути в плане контролируется по приборам 6 блока контрольных приборов (см, рис. 69) и 2 на пульте в кабине оператора (см. рис. 67). Сдвижка визуально определяется положением стрелки прибора /. Оператор может (если это необходимо) корректировать сдвижку пути вправо или влево, передвигая ручку управления смещением пути на блоке управления рихтовкой в кабине машиниста. Рихтовка в переходных кривых и в кривых корректируется ручкой управления 9 (см. рис. 71) на блоке управления рихтовкой или ручкой потенциометра 25 на блоке управления в кабине оператора (см. рис.67).
Передние кабины машин ВПР-1200 и ВПРС-500 оборудованы-электронным двухканальным самописцем для записи положения пути (см. рис. 68). Через штепсельный разъем самописец питается постоянным током 24 В и переменным 115 В. Сигналы на запись положения пути в плане поступают от датчика стрелы прогиба, установленного на контрольной тележке прицепной платформы. Датчик измеряет стрелу относительно троса длиной 10 м. Сигналы о положении пути по уровню поступают от маятника, установленного на контрольно-измерительной тележке машины. На электронный самописец также поступает сигнал от шагового датчика. По этому сигналу включается привод протягивания бумажной ленты пропорционально пути, пройденному машиной. Стрелы прогиба и поперечный профиль записываются одновременно до, после или во время работы машины. В процессе работы (при вибрации рамы) можно вести точечную запись, которая наносится только в момент подъема подбивочных блоков.
20.	Настройка контрольных, регистрирующих и измерительных устройств
Для настройки измерительных датчиков и самописца необходимо: настроить измерительный датчик стрелы прогиба контрольного троса; натяжную пружину установить посередине троса и зафиксировать шкивы; снять крышку корпуса, замерить омметром общее сопротивление и сопротивление плеч потенциометра. Общее сопротивление потенциометра должно быть 2000 ± 50 Ом, при этом ползунок потенциометра должен находиться точно в середине общего сопротивления;
на прямом участке пути опустить на рельсы контрольно-измерительную, контрольную и заднюю тележки и отметить на рельсах положение роликов измерительных тележек 1, 3, 6 (см. рис. 53);
отвести машину с участка и в месте расположения контрольной тележки 3 оптическим прибором ПРП или шнуром, натянутым между отмеченными точками, замерить стрелу прогиба;
машину установить на замеренный ранее отрезок пути так, чтобы ролики измерительных устройств находились соответственно на отмеченных точках;
установить контрольную тележку при помощи металлических прокладок так, чтобы стрела прогиба была равна нулю;
прижать измерительное устройство к рельсу и натянуть трос;
177
сорместить вилку датчика стрелы прогиба с тросом, при этом шкив троса датчика не должен двигаться. При больших отклонениях вилки датчика от троса (более ±8 мм) проверить расстояние между роликами контрольной тележки 7: ослабить болты фиксации шкива датчика стрелы прогиба; опустить перья самописца на бумажную ленту; включить переключатель 8 (см. рис. 68) для записи точка или линия', включить главный выключатель 13 в положение включено-, при повышенной вибрации перьев самописцев уменьшить уровень вибрации регулировочными потенциометрами 23 и 24\ установить перо самописца на нулевую отметку потенциометром 24\ вилку датчика стрелы прогиба отвести вправо или влево на одинаковое расстояние (не более 50 мм); если запись на самописце не совпадает с отклонением на датчике стрелы прогиба, то нужно при помощи потенциометра 23 (см. рис. 68) добиться совпадения. Если при одинаковом отклонении вилки датчика между левой и правой сторонами обнаружено большое несоответствие в длине записи, то причиной могут быть ошибки: при настройке нулевого положения датчика стрелы прогиба; в размере отклонения вилки или погрешность потенциометра.
Для настройки маятника необходимо:
контрольно-измерительную тележку 6 (см. рис. 53) установить по уровню на нуль;
если на маятнике стрелка указателя не стоит на нуле, то нулевого положения стрелки добиться регулировкой установочных болтов маятника;
ползунок потенциометра маятника должен быть установлен в середине общего сопротивления;
на самописце передвинуть ползунок со стрелкой на нуль регулировочными потенциометрами 21 и 22 (см. рис. 68);
если ползунок со стрелкой самописца не стоит на нуле, то отрегулировать маятниковым потенциометром 7 (см. рис. 60);
после регулировки нулевого положения маятника при помощи прокладок, устанавливаемых поочередно под один и другой ролик контрольно измерительной тележки, определить показания самописца — он должен показать превышение, равное толщине металлических прокладок. Если на самописце будут разные показания, то причиной этого может быть ошибка при отладке нулевого положения контрольно-измерительной тележки или погрешность маятника.
Для включения самописца при работе необходимо включить: главный переключатель 13 (см. рис. 68), при этом должна загореться лампа 12 контроля (напряжение ПО В); затем переключатель 8 установить в положение точка или линия’, опустить рукояткой 7 перья 17 и 18 на ленту; установить иглы самописцев в необходимое положение с учетом стрелы прогиба и превышения. Перед началом записи перед работой машины выключателем подачи бумаги 11 включить подачу бумаги против движения машины. Прижимное устройство для бумаги 15 прижать к ленте, переключателем 10 установить масштаб подачи бумаги (1 : 500; 1 : 1000; 1 : 2000). Если требуется на ленте отметить какой-либо участок пути, то надо нажать кнопку 6 маркировка пути и на ленте самописца будет сделана отметка. По окончании записи 178
подачу бумаги выключить, ппщущие штифты поднять и зафиксировать, выключить главный переключатель.
При расшифровке лент самописца за нулевую точку отсчета принимается первая точка в начале записи, все отклонения стрелы прогиба и уровня замеряются от нулевой точки. Стрелу прогиба записывают в масштабе 1:2, а положение пути по уровню 1:1. Пишущие штифты после каждого употребления поднимают и фиксируют переключателем 7, направляющие пишущие ползунки прочищают спиртом или бензином. Все это обеспечивает безотказную работу самописца. Кроме того, самописец защищают от повреждений и загрязнения, вблизи него не должно быть работающей радиоаппаратуры, что может привести к помехам во время записи.
Настраивать измерительные устройства необходимо на специально подготовленном контрольном участке пути длиной 25 м. На этом участке не должно быть больших отклонений в положении рельсов по уровню, в профиле и в плане, а также по ширине колеи. Кроме этого, контрольный участок пути не должен деформироваться при наезде на него машины. Если нет контрольного участка пути, настраивать устройства можно на обычном пути при помощи металлических подкладок, толщина которых должна быть равна отклонениям пути по уровню, в продольном профиле и в плане в местах установки измерительных тележек. В этом случае машина устанавливается на прямом участке пути, опускаются измерительные тележки и отмечается на рельсах положение их колес. После этого машина освобождает путь и с помощью нивелира, шнура и линейки измеряется положение рельсов в точках, где находились колеса тележек. По результатам измерений изготавливают металлические прокладки, которыми компенсируют отклонения пути под измерительными тележками, устанавливая их под колеса тележек при повторном наезде машины на участок в отмеченных ранее точках.
Перед настройкой измерительных устройств продольного профиля и уровня необходимо обеспечить, чтобы расстояния от натянутых тросов до головок рельсов над первой, средней и задней измерительными тележками были равны 2540 мм. Кроме этого, не должно быть отклонений тросов по уровню. Для этого устанавливаются прокладки под ролики передней и задней измерительных тележек. На измерительной тележке 11 (см. рис. 53) поводки датчиков высоты тросов должны находиться в одной горизонтальной плоскости с тросами. Отклонение по уровню в этом случае устраняется при помощи пластин, располагаемых под роликами тележки И.
Перед настройкой измерительного устройства для плана пути необходимо правильно установить измерительные тележки относительно базового рельса. Для этого между точками, соответствующими расположению измерительных тележек 3 и 18, вдоль головки базового рельса натягивается шнур и линейкой измеряются зазоры между шнуром и рельсом в точках, соответствующих расположению тележек 12 и 6, затем устанавливаются прокладки между ребордами роликов и рельсом толщиной, равной измеренным зазорам. При отрицательных зазорах, когда волна прогиба рельса обращена к оси пути, подклады
179
ваются прокладки на концах шнура толщиной, равной наибольшему зазору, а появившийся зазор компенсируется прокладками во время прижатия тележек к базовому рельсу. После этого можно настраивать электрическую часть измерительных устройств. Порядок настройки измерительных устройств одинаков для всех машин.
Для настройки измерительного устройства продольного профиля, расположенного над левым рельсом, необходимо в кабине машиниста на пульте управления машиной переключатель подъемки пути включить в левое положение. После этого на печатной плате EL-T-45.700A (шифр указан на платах), расположенной в блоке управления подъемкой левого рельса (см.рис. 70), переключатель Sj поставить в положение 1 (верхнее), а на панели блока управления подъемкой ручку потенциометра 3 повернуть до появления на циферблате потенциометра числа 5. При этом, если стрелка прибора 5 (см. рис. 69), расположенного перед нижним лобовым стеклом кабины машиниста, не окажется в нулевом (среднем) положении, то настраивать индикаторный прибор ра «О» подстроечным потенциометром, обозначенным на печатной плате РЗ. Нажать кнопку 6 на блоке управления подъемкой (см. рис. 70) и убедиться, что стрелка прибора 5 отклоняется влево. Затем переключатель печатной платы поставить в положение 2 (нижнее). Если стрелка прибора 5 отклонится от нулевого (среднего) положения, то установку ее на «0» добиться подъемом или опусканием датчика высоты троса 11 (см. рис. 63). Далее на панели блока управления подъемкой (см. рис. 70) поворотом ручки потенциометра / установить на его шкале цифру 10, переключить тумблер 4 в положение «быстрый подъем», нажать кнопку 5 и на миллиамперметре 2 потенциометром нй печатной плате EL-7-447.00A, расположенной в блоке управления подъемкой, отклонить стрелку на шкале до 15 мА. После этого переключатель подъема пути на пульте управления машиной поставить в правое положение. В этом случае стрелка миллиамперметра 2 (см. рис. 70) должна отклониться на 15 мА в противоположную сторону. Аналогично настраивается измерительное устройство для правого рельса. Блок управления подъемкой правого рельса расположен на правой стороне кабины машиниста.
Измерительное устройство уровня настраивается при помощи приборов, расположенных на передней тележке и в кабине оператора. Перед настройкой электрической части надо проверить, чтобы площадки шарнирной рамы 3 (см. рис. 59), на которые опираются штанги 2, не отклонялись по уровню, а высота штанг от поверхности опорных площадок до натянутых тросов была равна 2280 мм, штанга 12 должна находиться на нулевом положении механических указателей. После этого следует отключить электродвигатели 7 привода штанг.
Переключатель 6 (см. рис. 67) повернуть влево или вправо от нулевого положения, а ручку потенциометра 20 — до появления нуля на его шкале. Стрелка прибора 5 должна быть на нуле и не сдвигаться с него при повороте переключателя в противоположную сторону. Если стрелка не на нуле, то юстировочными1 болтами маятник надо уста-
1 Юстировочные — необрезиненные болты крепления маятника к коромыслу.
180
повить так, чтобы она установилась на нуле. Приняв левый рельс за базовый, переключатель 6 повернуть вправо в положение «превышение справа», а ручку управления подъемкой 19 с круговой шкалой, которым задается высота подъема тросов, поставить на нуль. При этом в цепи электродвигателя подъема левого троса не должно быть напряжения. Если есть напряжение в цепи датчика высоты троса, отсоединенной от электродвигателя, то, удерживая тросик и поводок датчика (см. рис. 61) в исходном положении, повернуть блок 3 на оси потенциометра 1 в ту или иную сторону до исчезновения напряжения. Повернуть переключатель 6 в левое положение «превышение слева» (см. рис. 67). В этом случае базовым будет правый рельс. Датчик высоты троса правого рельса настраивается так же, как описано выше.
Электрическая часть измерительного устройства для плана пути настраивается при натянутом измерительном тросе и прижатых к базовому рельсу тележках. Между ребордами колес и базовым рельсом устанавливают прокладки; натянутый измерительный трос должен находиться в вилках измерительных датчиков на тележках 6 и 12 (см. рис. 53). Концы троса на тележках 3 и 18 должны быть установлены на нуль по контрольным линейкам и находиться на одинаковом расстоянии от базового рельса. Примем за базовый левый рельс. В кабине оператора прибор 3 (см. рис. 67) контроля перестановки троса также следует установить в нулевое положение. На блоке управления рихтовкой (расположен с правой стороны в кабине машиниста) надо включить переключатель 7 (см. рис. 71). Переключатели Slt S4, Sa н S4 на печатной плате EL-T-467.00A в блоке рихтовки переключить в положение 1 (верхнее). Потенциометром РЗ печатной платы установить стрелку индикаторного прибора 6 (см. рнс. 69) на нуль. Переключатель печатной платы перевести в положение 2 (нижнее) и на тележке 12 (см. рис. 53) поводок 10 датчика (см. рис. 62) отклонить вправо. Стрелка прибора 6 должна отклониться влево. При противоположном отклонении стрелки необходимо поменять местами провода на клеммах прибора или датчика. Если поводок не отклонен, то стрелка прибора должна быть на нуле. В противном случае поворотом корпуса потенциометра датчика, не допуская смещения поводка с тросом, установить стрелку на нуль. После этого переключатель Sr поставить в верхнее положение, а переключатель S2 платы в блоке рихтовки переключить вниз и поводок датчика стрелы прогиба 5 (см. рис. 65) на измерительной тележке 6 отклонить вправо. Стрелка прибора 6 так же должна отклониться вправо. Если она отклонится влево, то надо поменять местами провода (/ и 3) на клеммах разъема потенциометра датчика 5. При неотклоненном поводке с тросом стрелка прибора 6 (см. рис. 69) должна находиться на нуле. Если это не произошло, то поворотом корпуса потенциометра, не допуская смещения поводка с тросом, установить стрелку индикаторного прибора на нуль, а переключатель Sa на печатной плате переключить в верхнее положение.
Перевести переключатель в нижнее положение на печатной плате в блоке рихтовки (см. рис. 71). Ручку управления 9 смещения
181
нулевой точки рихтовки повернуть вправо ц нажать кнопку 8 — стрел-ка прибора б (см. рис. 69) должна отклониться влево. В противном случае надо изменить подключение между кнопками 4 и 8 (см. рис. 71). Повернуть ручку управления 9 в крайнее левое положение (до упора): нуль должен установиться на шкале ручки 9 и приборе 6 (см. рис. 69). Если этого нет, надо ослабить винты на ручке 9, снять цифровой указатель и повернуть ее таким образом, чтобы стрелка прибора 6 установилась на нуле. Переключатель S4 на печатной плате EL-T-467. 00А в блоке управления рихтовкой вернуть в верхнее положение, а переключатель S3 этой платы переставить в нижнее положение. В кабине оператора на панели блока управления (см. рис. 67) ручку 25 повернуть влево до упора. На шкале должен стоять 0. Повернуть переключатель 26: стрелка индикаторного прибора 2 должна установиться на нуль. Иначе необходимо ослабить винты на ручке управления 25, снять цифровой указатель и поворотом потенциометра вернуть стрелку прибора 2 на 0, затем ручку управления 25 повернуть произвольно вправо. Повернуть переключатель 26, при этом должна загореться лампа 27 и отклониться влево стрелка прибора 2. Если стрелка отклоняется в противоположную сторону, надо поменять местами подключение проводов на переключателе 26 или лампах 24 и 27.
Переключатель S3 печатной платы EL-T-467.00A в блоке управления рихтовкой (см. рис. 71) вернуть в верхнее положение, а переключатели S4 и S4 этой платы переключить в нижнее положение. Поводок на тележке 12 (см. рис. 53) отклонить на 90 мм и зафиксировать в этом положении. В кабине машиниста на панели блока рихтовки (см. рис. 71) ручку 9 (при нажатой кнопке 8) установить на числе 900 (90 мм). Если стрелка на приборе 6 (см. рис. 69) окажется не на нуле, то установить ее в это положение регулировкой потенциометра Р4 на печатной плате EL-T-407.00A в блоке рихтовки, затем переключатель S4 на печатной плате в блоке рихтовки перевести в верхнее положение, а переключатель S3— в нижнее. При отклоненном на 90 мм влево и зафиксированном поводке на тележке такое же отклонение задать ручкой 25 (см. рис. 67) в кабине оператора, стрелку прибора 6 установить на нуле регулировкой потенциометра Р5 на печатной плате в блоке управления рихтовкой (см. рис. 71) в кабине машиниста. После этого отклонить вправо на 90 мм и зафиксировать поводок на тележке, а необходимую настройку выполнить в порядке, описанном выше, при отклонении поводка на 90 мм влево. Однако в этом случае при использовании ручки управления 9 должна быть включена левая кнопка 4, а для ручки 25 (см. рис. 67) — левая контрольная лампа 24. Если подстроечными потенциометрами Р4 и Р5 на печатной плате EL-T-467.00A в блоке управления рихтовкой не удается установить стрелку прибора 6 на нуль, то в блоке рихтовки на печатной плате EL-T-248.00A необходимо отрегулировать выходное напряжение до ± 5 В. Переключатели S3 и S4 на печатной плате EL-T-467.00A в блоке рихтовки перевести в верхнее положение, a S4 и S2 — в нижнее. Поводок на тележке 12 отклонить влево на 341 мм, а аналогичный поводок на тележке 6 (см. рис. 53) — влево на 250 мм; оба поводка зафиксировать. Стрелка прибора 6 (см. рис. 69) должна быть на нуле. Если она отклонилась, то 182
надо вернуть ее в нулевое положение регулировкой потенциометра Р6 на печатной плате EL-Т-467.00А. То же самое следует выполнить, отклонив поводки на указанные значения вправо. После регулировок все переключатели S1( S2, Ss и S4 на печатной плате EL-T-467. 00А переключить в нижнее положение. Если хотя бы один из переключателей не переведен в нижнее положение, будет гореть контрольная лампа 2 на панели блока (см. рис. 71).
Проверить настройку измерительного устройства по правому рельсу, подложив металлические прокладки между рельсом и роликами тележек. Нельзя нарушать положение настроенного электрооборудования. Если при переключении на измерение положения противоположного рельса стрелка индикаторного прибора 6 (см. рис. 69) отклонится от нуля, то вернуть ее в это положение можно только регулируя положение правого опорного ролика тележки. Настроить сервовентиль на наибольшую скорость отработки команд гидроцилиндрами механизма сдвига пути при ручном управлении: повернуть переключатель рихтовки на панели блока управления машиной влево, а потом вправо и подстроечным потенциометром РЗ на печатной плате EL-T-369.00A в блоке рихтовки установить отклонение стрелки миллиамперметра 5 (см. рис. 71) на деление 15 мА.
На панели блока рихтовки переключатель 6 поставить в положение «быстро» или «медленно», а ручку 12 в «начало» и отвести поводок на тележке в одно из крайних положений. Потенциометром Р5 на печатной плате EL-T-396.00A в блоке рихтовки установить стрелку миллиамперметра 5 на деление 15 мА. При этом отклонение стрелки миллиамперметра влево и вправо должно совпадать с направлением отклонения стрелки прибора 6. Если этого не происходит, то надо поменять полярность в подключении миллиамперметра 5.
21.	Исполнительные механизмы
На машине ВПР-1200 механизмы подъема и сдвига пути объединены в один агрегат, расположенный на раме машины перед подбивоч-ными блоками, а на ВПРС-500 механизмы подъема пути расположены на узлах подвижной рамы перед подбивочными блоками и могут перемещаться вместе с ними, а механизм сдвига — на раме машины на расстоянии 4900 мм от шкворня задней ходовой тележки. На машине Р-2000 установлен такой же механизм сдвига, как на ВПРС-500, на раме машины на таком же расстоянии от задней ходовой тележки.
У машины ВПР-1200 механизм подъема и сдвига пути (рис. 73) состоит из двух балок 8, вертикально перемещающихся по направляющим колоннам 13 гидроцилиндрами подъема 7, которые шарнирно соединены с рамой машины и балками 8. На балках 8 при помощи специальных подвесок 6 установлены 2 балансира 3, каждый из которых снабжен роликовыми захватами 2 и 12 и двумя двухребордчатыми роликами /, опирающимися на рельсы. Конструкция подвески 6 позволяет балансиру 3 поворачиваться на некоторый угол в горизонтальной плоскости. Это необходимо при вписывании механизма подъема
183
CO
Рис. 73. Механизм подъема и сдвига пути машины ВПР-1200:
в кривые участки пути. В процессе сдвига пути балки 8 поворачиваются на некоторый угол в горизонтальной плоскости относительно направляющих колонн 13. Сдвиг пути происходит под действием двух гидроцилиндров 14, шарнирно соединенных с рамой машины и балансирами 3.
Раскрываются и закрываются роликовые захваты при помощи гидроцилиндров 4, расположение которых различно для передних и задних роликовых захватов.
В транспортном положении механизм подъема и сдвига пути запирается двумя фиксаторами 10, приводимыми в движение пневмоцилиндрами 11. Фиксаторы 10 выступами входят в отверстия кронштейнов 9, приваренных к раме машины.
На правом балансире 3 установлен датчик 5 автоматического останова машины над подбиваемыми шпалами и защитное устройство 15, предназначенное для защиты датчика останова от механических повреждений при большом количестве балласта на концах шпал. Настраивается датчик останова блоком управления 16. Конструкция крепления датчика останова к балансиру позволяет устанавливать его на различной высоте от головки рельса, изменять его угол наклона к рельсу и положение по длине пути (см. главу VI). Защитное устройство 15 состоит из набора отрезков стального троса, заключенных в резиновые трубки, зажатые между двумя пластинами болтами. Одна из пластин приварена к кронштейну и к правому балансиру, а вторая соединяется с первой болтами.
Гидроцилиндр 7 подъема пути шарнирно крепится к раме машины серьгой, установленной на оси, которая входит в проушины рамы машины. Серьга может поворачиваться на оси перпендикулярно оси пути. Гидроцилиндр соединен с серьгой при помощи пальца и может поворачиваться относительно пальца параллельно оси пути. Между штоком гидроцилиндра 7 и балкой 8 расположен сферический подшипник скольжения.
Роликовый захват 2 или 12 состоит из рычага 26, шарнирно соединенного с балансиром 3. В полый цилиндрический корпус рычага ввернута на резьбе гильза 22. Для предохранения от вывертывания гильза имеет паз, в который входит скоба 19, закрепленная на корпусе двумя болтами с пружинными шайбами. В гильзе 22 на подшипниках качения 18, 20 и 23 установлен ролик 17, выполненный как одно целое с осью. На ось ролика на шпонке насажена втулка 21, зафиксированная сверху гайкой 25. Такая конструкция роликового захвата позволяет регулировать положение ролика по высоте, обеспечивая захват различных типов рельсов. Для регулирования необходимо снять скобу 19 и, вращая ключом гильзу 22, отрегулировать ее положение по высоте. Максимальный ход регулирования ± 20 мм. Подшипники роликового захвата смазываются периодически жидкой смазкой через пробку 24. Остальные подвижные соединения механизма подъема и сдвига пути смазываются периодически консистентной смазкой через пресс-масленки. При подъеме рельсо-шпальной решетки реборды роликов 17 находятся под головкой рельса и воспринимают усилие подъема.
185
00
О
4-Л
Рис. 74. Механизм подъема пути машины ВПРС-500:
/ — балка подъемная: 2 — пневмоцилиндр; 3 — тяга; 4 — штанга подвижная; 5 — захват наружный; 6 — фиксатор; 7 —проушина;
& — Iидроцилиндр подъема; 9, 10, 17 — пластина; // — штифт; 12 — гидрааилипдр наружного захвата; 13, /9 — болт; 14 — гидро-цилиндр внутреннего захвата; /5 — выключатель конечный; 16 — упор; /8 — захват внутренний
Для предотвращения самопроизвольного раскрытия роликовых захватов и сброса рельсо-шпальной решетки при ее подъеме они подвешены к балансиру таким образом, что усилие, действующее от решетки на реборды роликов, препятствует их раскрытию (оси вращения роликовых захватов расположены слева и справа от линии действия усилия подъема).
Двухребордчатые ролики / имеют вертикальные внутренние и наклонные наружные реборды, при сдвиге пути гидроцилиндрами 14 передают усилие сдвига на рельсо-шпальную решетку. Усилие сдвига на головку рельса передается через внутренние реборды. Ролики установлены на осях, закрепленных в коробках балансиров 3. Они смазываются через пресс-масленки, установленные в осях.
Во время рабочего передвижения машины рельсо-шпальная решетка автоматически опускается, а затем при заглублении подбивочных блоков вновь поднимается на необходимую высоту, определяемую измерительными устройствами выправки пути в продольном профиле. Сдвигается решетка одновременно с подъемом. При проходе стыковых накладок роликовые захваты должны быть отключены и находиться в свободном положении (давление в гидроцилиндрах 4 открытия и закрытия роликовых захватов снимается).
Механизм подъема пути машины ВПРС-500 (рис. 74) состоит из двух типов рельсовых захватов, которые могут поднимать стрелочный перевод или рельсо-шпальную решетку, захватывая их за подошву или за головку рельсов. Механизм подъема каждой рельсовой нити расположен на подвижной раме, перемещается вместе с нею поперек оси пути и устанавливается над головкой рельса. Он состоит из подъемной балки /, шарнирно соединенной осью с узлом подвижной рамы, наружного и внутреннего захватов 5 и 18, гидроцилиндров: подъема 8, 12 и 14 наружного и внутреннего захватов; пневмоцилиндра2 продольного перемещения наружного захвата и фиксатора 6 для запирания механизма в транспортном положении. Для подачи электрического сигнала в кабину механика о раскрытии захватов служит конечный выключатель 15 (установлен на подвижном рычаге внутреннего захвата). Конечный выключатель приводится в действие кулачком, расположенным на подвижном рычаге наружного захвата.
Подъемная балка 1 сварной конструкции, имеет кронштейны и проушины для установки наружного и внутреннего захватов и гидроцилиндров. Она может поворачиваться в вертикальной плоскости гидроцилиндром подъема 8, шарнирно соединенным с подвижной рамой и с передним концом подъемной балки. В транспортном положении кронштейн с отверстием подъемной балки входит между проушинами 7, приваренными к подвижной раме, и закрепляется фиксатором 6, который стопорится специальной скобой. Рельсовые захваты 5 и 18 в транспортном положении открыты и фиксируются упором 16 и пластиной 9. Пластина 10 наружного захвата упирается в пластину 9, а пластина 17 внутреннего захвата — в упор 16. Пластина 9 и упор 16 приварены к подвижной раме. Наружный захват5 состоит из крюка, закрепленного в державке упорными болтами 19 с контргайками и чистым болтом 13. Конструкция этого соединения позволяет изменять по-187
ложение крюка по вертикали применительно к различным типам рельсов. Максимальный ход регулирования крюка 50 мм. Захват 5 насажен на подвижную штангу 4 квадратного сечения и закреплен на ней штифтом 11. Штанга 4 установлена во втулках подъемной балки 1, может поворачиваться вокруг своей оси на некоторый угол и перемещаться вдоль пути вместе с наружным захватом на расстояние до 130 мм. Поворачивается наружный захват 5 вместе со штангой 4 гидроцилиндром 12, перемещается вдоль пути пневмоцилиндром 2, шток которого шарнирно при помощи тяги 3 связан с подвижной штангой 4. Такая конструкция позволяет установить наружный захват в шпальном ящике под подошвой рельса, исключает помехи в работе и столкновение захвата с подбойкой блока.
Внутренний захват 18 состоит из стержня с буртиком, на хвостовике которого сделана резьба. Стержень ввернут в рычаг, шарнирно осью соединенный с кронштейном подъемной балки 1 и со штоком гидроцилиндра 14. На рычаге установлен конечный выключатель 15. Открывается и закрывается захват гидроцилиндром 14: буртик стержня заходит под головку рельса. Резьбовое соединение с рычагом, имеющее стопорное устройство, позволяет регулировать положение стержня захвата по высоте. Смазывается механизм подъема консистентной смазкой периодически при помощи шприца через пресс-масленки, установленные на подвижных соединениях механизма.
Поднимается стрелочный перевод или рельсо-шпальная решетка в зависимости от условий наружными или внутренними захватами — одна рельсовая нить может подниматься наружным захватом, а вторая— внутренним или наоборот. Использование наружных захватов иногда может быть затруднено из-за большого количества балласта в щпальных ящиках или в узких местах стрелочного перевода. В этом случае внутренние захваты для -подъема пути заводятся под головку рельса. Если невозможно выполнить подъем пути наружными и внутренними захватами, то используют механизм для сдвига пути, который, кроме сдвига, может поднимать путь. Конструкция этого механизма будет рассмотрена ниже.
Механизм сдвига пути машин ВПРС-500 и Р-2000 (рис. 75) включает в себя раму 9. опирающуюся на 4 ребордных ролика 6, 2 гидроцилиндра подъема 1, 2 роликовых захвата 7, гидроцилиндр сдвига 12, 2 гидроцилиндра захвата 3 и 2 тяги 4. Механизм сдвига шарнирно соединен тягой 4 и кронштейном 2 с рамой машины и находится на расстоянии 4900 мм от шкворня задней ходовой тележки Гидроцилиндры подъема 1 и сдвига 12 шарнирно соединены с рамой машины и с рамой механизма. Конструкция роликовых захватов 7 такая же, как у машины ВПР-1200.
В транспортном положении механизм сдвига пути поднимается гидроцилиндрами 1 и запирается двумя штырями 8, которые стопорятся скобами. Штыри опираются на полки кронштейнов 10. Для подачи электрического сигнала в кабину машиниста служат 2 конечных выключателя 5, срабатывающие при установке механизма на рельсы и в случае схода его с рельсов. Приводятся эти выключатели рычагами, опирающимися на головки рельсов.
188
А-Л
Рис. 75. Механизм сдвига пути машин ВПРС-500 и Р-2000-
1 — гидроцилиндр подъема; 2, 10, /Г — кронштейн; 3 — гад-роцилиндр захвата; 4 — тяга; 5 — выключатель конечный;
6 — ролик; 7 — захват роликовый; 3 — штырь; 9 — рама; И —• гядроцилиндр сдвига; /3 — пресс-масленка; 14 — гайка; 1S—• шайба; 16, 17, 20 —втулка; 18 — подшипник роликовый упорный; 19 — кольцо уплотнительное; 21 — ригель; 22 —ось
Путь может сдвигаться непрерывно как с подъемкой, так и без подъемки: роликовые захваты 7 закрыты и заходят ребордами под головки рельсов, а ролики 6 с вертикальными ребордами опираются на головки рельсов.
Подъем пути реализуется роликовыми захватами, а сдвиг — при помощи ребордных роликов 6.
Ролики 6 насажены на оси 22, запрессованные в раме 9, фиксируются ригелями 21. У роликов бронзовые втулки 16, 17 (они опираются на оси 22, воспринимая вертикальную нагрузку) и упорные роликовые подшипники 18, через которые передается горизонтальное усилие сдвига.
Смазываются ролики консистентной смазкой периодически через пресс-масленки 13.
У остальных подвижных соединений механизма, за исключением роликовых захватов, такая же система смазки.
Механизм сдвига соединен с рамой машины двумя тягами 4 с резиновыми амортизаторами, что позволяет перемещаться механизму вместе с машиной при рабочем передвижении. Амортизаторы смягчают толчки, передающиеся на машину и на механизм сдвига при трогании и торможении.
189
22.	Усилия подъема и сдайте рельсо-шпальной решетки
Особенность силовых схем подъема и сдвига рельсо-шпальной решетки машинами ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 — несимметричное расположение механизмов подъема и сдвига внутри базы машин в свободном пролете между ходовыми тележками (рис. 76). Путевая решетка оказывается защемленной между внутренними колесными парами ходовых тележек машин. Усилия подъема и сдвига через колесные пары ходовых тележек передаются на рельсы выправляемого пути.
Для машины ВПР-1200 ось механизма подъема и сдвига пути расположена на расстоянии /пс = 3460 мм от оси ближайшей колесной пары задней ходовой тележки. Усилия подъема и сдвига действуют, практически, в одном сечении, условно принятом совпадающими с осью механизма подъема и сдвига пути. В действительности, усилия подъема и сдвига распределены между рельсовыми захватами и двух-ребордчатыми роликами, которые расположены симметрично относительно оси механизма. Расстояние между рельсовыми захватами и роликами составляет около 10% длины базы машины и поэтому не может быть показано в масштабе чертежа. Не допуская большой погрешности, его можно не учитывать, т. е. можно допустить, что усилия подъема и сдвига действуют в одном сечении, совпадающем с осью механизма. Ось подбивочного блока расположена на расстоянии h, = ИЮ мм от оси колесной пары, бала машины /м = 11 000 мм, база ходовых тележек 1е = 1500 мм и свободный пролет между осями колесных пар /0 - 9500 мм для всех машин одинаковы.
Для машины ВПРС-500 расстояние от оси ближайшей колесной пары до линии действия подъемного усилия в среднем /п = 2275 мм, а до линии действия сдвигающего усилия 1С = 4150 мм. Ось подби-Еочного блока отстоит от оси колесной пары на расстоянии = — 1570 мм. При подъеме путевой решетки наружными захватами расстояние от оси колесной пары до линии действия подъемного усилия может изменяться за счет перемещения наружных захватов от 2000 до
19Э
Рис. 7G. Схемы подъема и сдвига пути:
а - ВПР-1200; б - ВПРС-Б00; в - Р-2000; Рп, Ра — усилия подъема я сдвига несвободной путевой решетки
Ряс. 77. Зависимости усилий подъема Рп и сдвига Рс несвободной рельсо-шпальной решетки, уложенной на щебеночном балласте, от размера подъема и сдвига: / — рельсы Р43, деревянные шпалы; 3, 6, 7 — рельсы Р65, железобетонные шпалы; 5 н 11—-рельсы Р50, деревянные шпалы; 5, 5 —с подъемкой h — 2 см; 7, // — без подъемки;
2, 4, 3, 9, 10 — расчетные усилия подъема и сдвига
2130 мм, а при подъеме внутренними захватами составляет 2475 мм. Во время сдвига решетки усилие сдвига распределяется между реборд-чатыми роликами механизма, расстояние между которыми равно 740 мм. Механизм сдвига может быть использован и для подъема путевой решетки. В этом случае усилие подъема передается на рельсы через роликовые захваты, расположенные по оси механизма. Линия действия усилия сдвига у машины Р-2000 находится на таком же расстоянии от оси колесной пары, как у машины ВПРС-500 (4150 мм). Таким образом, механизмы подъема и сдвига пути у всех машин расположены внутри базы ближе к задней ходовой тележке. Минимальное расстояние от оси колесной пары до линии действия подъемного или сдвигающего усилия равно 2000 мм, а максимальное — 4150 мм.
Для определения усилий подъема и сдвига рельсо-шпальной решетки во ВНИИЖТ были проведены экспериментальные исследования при несвободной рельсо-шпальной решетке, различном верхнем строении пути и разных схемах приложения усилий. Усилия подъема и сдвига возрастают с увеличением подъема и сдвига пути (рис. 77). Эти зависимости в обследованном интервале изменения значений подъема и сдвига (3—85 мм) близки к линейным. Для рельсов Р65 и железобетонных шпал усилие подъема при одинаковой подъемке примерно в 2 раза больше по сравнению с усилием для рельсов Р43 и деревянных шпал I типа. Усилия сдвига без вывешивания путевой решетки почти в 2 раза превосходят таковые при вывешенной решетке. Для деревянных шпал эта разница особенно заметна, что объясняется значительным увеличением коэффициента сцепления шпал со щебеночным балластом за счет вдавливания острых кромок частиц щебня в подошву шпал. Этим также объясняются, казалось бы, противоречивые экспериментальные факты: усилия сдвига без вывешивания путевой решетки для деревянных шпал с рельсами Р50 оказались заметно выше, чем при железобетонных шпалах и рельсах Р65.
191
Расчетные зависимости усилий подъема и сдвига решетки от подъема и сдвига получены при следующих допущениях:
усилие подъема равно сумме двух, а усилие сдвига сумме трех составляющих: усилие изгиба рельсов, вес поднятой путевой решетки, усилие сцепления шпал с балластом и усилие сдвига балласта торцами шпал;
условие защемления путевой решетки колесами машины является промежуточным между жесткой заделкой и шарниром;
изгиб рельсов происходит под действием сосредоточенного усилия и равномерно распределенной нагрузки от силы тяжести путевой решетки и сопротивлений сдвигу.
Усилия подъема и сдвига рельсо-шпальной решетки;
Рп = (8£/Х h)/Pn+P1 (/n + ZJ;
Ро =(8Е1У f)/Q + [р (G-Gr)] + (*c пша Вшп (Z°—-0,5/г)2 f}/L, (IM) где Е — модуль упругости рельсовой стали, Н/см2; Е — 2,1-107 Н/см2;
lt.Iv — соответственно моменты инерции поперечного сечения рельса относительно горизонтальной и вертикальной осей, см4:
h, f — подъем и сдвиг путевой решетки в точках приложения сил Ра и Рс, см;
Pi — равномерно распределенная нагрузка от веса рельсов, шпал и скреплений, Н/см;
li — длина полуволны поднятой путевой решетки от точки приложения силы Рп до точки, не имеющей подъемки, см; li~ Y‘MEIJilpi,
ZD — расстояние от точки приложения силы Рп до оси ближайшей колесной пары, см; при < 1а; 1а — 1^,
1С — расстояние от точки приложения силы Ро до оси ближайшей колесной пары, см; при Z2 < Zc; Zc = Z3;
(X — коэффициент сцепления шпал со щебеночным балластом (для деревянных шпал цд = 4-^5, для железобетонных цж = 1,2);
О —- вес сдвигаемой путевой решетки, Н; О = рг (Zo Za);
G! — вес вывешенной путевой решетки, Н;
Gi = Рг (!и +11);
kc — коэффициент сопротивления балласта сдвигу, Н/см3; /?с = 9.0~10 Н/см3; пшп — число сдвигаемых шпал; пшп = (Zc 4- Z3)/Z;
t — среднее расстояние между осями шпал по эпюре, см;
Zj — длина полуволны сдвигаемой путевой решетки от точки приложения силы Рс до точки, не имеющей сдвижки, см; Z2= ]/24 El?f / р3; бшп — ширина шпалы;
Za — заглубление шпалы в балласт, см;
L — зона выклинивания балласта при сдвиге, см; £ ж 20 см;
ра — равномерно распределенная нагрузка от сопротивления балласта сдвигу пути, Н/см;
P^UPt [l-(Zu + Z1)/(Zc + Z2)] +*с Вшп(/;-0,5Л)2 //£/.
Усилия подъема и сдвига путевой решетки, подсчитанные по формулам (101), для условий опытов приведены в виде графиков (см. рис. 77). Расчетные и фактические усилия подъема и сдвига достаточно хорошо согласуются. Это позволяет рекомендовать приведенные формулы для практических расчетов. Следует иметь в виду, что обычно 1г < /п <_ lt, а /, < 1с- При подсчете Ро отрицательные значения второго члена следует отбрасывать, а это, практически, всегда имеет место при сдвиге пути с одновременной его подъемкой. При сдвиге пути без подъемки Gi = 0 и 1а — lt =» 0.
192
Рис. 78. Зависимости усилий подъема и сдвига рельсо-шпальной решетки и стрв* лочных переводов на щебеночном балласте от размера подъема и сдвига: а — для машины ВПР-1200, б —для ВПРС-500; /, 7 — усилие подъема при рельсах Р43 в деревянных шпалах; 4, // — при рельсах Р65 и железобетонных шпалах; 2, J —усилие адвига с подъемкой пути (ft = 4 см) соответственно при рельсах Р43 и деревянных шпалах К при рельсах Р65 и железобетонных шпалах; 5, 6 — усилие сдвига без подъемки пути (ft —0) соответственно при рельсах Р43 и деревянных шпалах и при рельсах Р65 и железобетонных шпалах; 9, 12 — усилие подъема для обыкновенного стрелочного перевода на деревянных брусьях соответственно при рельсах Р43 и Р65; 8, 10 — усилие сдвига для обыкновенного стрелочного перевода на деревянных брусьях с подъемкой (ft=2 см) соответственно при рельсах Р43 н Р65
Для стрелочных переводов усилия подъема и сдвига можно определять по приведенным формулам, учитывая, что число одновременно изгибаемых рельсов увеличивается в 1,5—2 раза, а вывешиваемая и сдвигаемая масса — в 2,5—3 раза в зависимости от типа стрелочного перевода. Для обыкновенного стрелочного перевода любой марки усилие подъема и сдвига приближенно можно определять по формулам (101), но подставляя вместо коэффициента 8 в первом члене формул его новые значения: 14 для усилия подъема и 16 для усилия сдвига.
Рассмотрим графики -зависимостей усилий подъема и сдвига рельсо-шпальной решетки и стрелочных переводов от значений подъема и сдвига (рис. 78). Усилие подъема рельсо-шпальной решетки с рельсами Р65 и железобетонными шпалами примерно в 2,5 раза больше, чем с рельсами Р43 и деревянными шпалами. Это соотношение справедливо для обеих машин. Численные значения усилий подъема для машины ВПРС-500 примерно в 2—-2,5 раза больше, чем для ВПР-1200. Это объясняется тем, что подъемные захваты у машин ВПРС-500 расположены гораздо ближе к колесной паре. Однако это не означает, что процесс выправки пути этой машиной происходит при значительно больших усилиях. Подъем пути в зоне подбивочных блоков у этих машин различен: у машины ВПР-1200 — (0,2 -? 0,3) h, а у ВПРС-500 — (0,4	0,6) h. Поэтому для того, чтобы реализовать подъемку пути на
h, необходимо вывешивать путь в зоне захвата рельсов подъемными органами на значительно большее значение, равное для машины ВПР-1200 (3,3 ~ 5) h, а для ВПРС-500 — (1,7 -? 2,5) h. Поэтому усилия подъема для обеих машин оказываются примерно равными, так как они линейно связаны со значением подъемки.
Усилия сдвига решетки для обеих машин одинаковы. Как следует из графиков, усилия сдвига без подъемки пути в 1,5—2 раза больше, 7 Зоч. 1501	193
чем при одновременной его подъемке. Даже небольшие подъемки (1—1,5 см) приводят к резкому снижению усилия сдвига. Особенно сильно это проявляется при деревянных шпалах и щебеночном балласте из твердых горных пород, так как в этом случае возникают большие силы сцепления шпал со щебнем в результате вдавливания кромок частиц щебня в подошву шпал. Отсюда следует, что сдвиг пути необходимо выполнять с одновременной его подъемкой. Для стрелочных переводов это требование обязательное, так как иначе механизм сдвига оказывается просто неработоспособным и не обеспечивает рихтовку стрелочных переводов.
Усилие подъема стрелочных переводов (см. графики) в 2,5—3 раза превышает таковое для рельсо-шпальной решетки при соответствующих типах рельсов. Максимальное усилие подъема пути, которое можно реализовать на машинах, равно 250 кН, а максимальное усилие сдвига — 170 кН. Поэтому максимальный подъем решетки (Р65, железобетонные шпалы) в зоне захвата рельсов не превышает для машины ВПР-1200 110—115 мм, а для ВПРС-500 — 35—40 мм. Максимальный сдвиг пути с рельсами Р65 и железобетонными шпалами для всех машин одинаков и не превышает 40—45 мм при сдвиге без подъемки и 70—75 мм с подъемкой (h. = 4 см). В технических характеристиках машин эти значения не соответствуют действительным и должны быть изменены. Например, максимальные подъем и сдвиг пути для всех машин ошибочно указаны 100 мм.
Для стрелочных переводов с рельсами Р43 и деревянными брусьями максимальные подъем и сдвиг пути равны 50—55 и 60—65 мм {It =
2 см). Для стрелочных переводов с рельсами Р65 эти значения составляют соответственно 20—22 и 50—52 мм (h — 2 см). Максимальные подъем и сдвиг характеризуют только технические возможности механизмов подъема и сдвига и прямо не связаны с максимальными подъемом и сдвигом пути или стрелочного перевода при их выправке. Это объясняется тем, что цифровые значения подъема и сдвига пути при его выправке реализуются постепенно по мере движения машины по обрабатываемому участку пути. Задние измерительные тележки выправочных устройств постепенно, по мере рабочего передвижения машины наезжают на уже поднятые и сдвинутые точки пути, все более и более увеличивая таким образом реализуемые подъемку и сдвижку. В действительности, максимальная подъемка пути не превышает обычно 50—60 мм и ограничивается объемом балласта, который уплотнительные органы могут подать под шпалы, а максимальная сдвижка при выправке 140—150 мм ограничивается максимальным усилием сдвига и трудностями закрепления пути в выправленном положении.
Усилия подъема и сдвига могут существенно (в 1,5—2 раза) увеличиваться в зависимости от состояния щебеночного балласта. При слежавшемся и сильно загрязненном щебеночном балласте может происходить схватывание шпал с балластом и балласт при подъеме путевой решетки остается в шпальных ящиках. Вибрация путевой решетки, особенно сильно проявляющаяся в конце сжатия подбоек, во многих случаях способствует отделению балласта от шпал. В том случае, ес-194
ли балласт не отделяется от шпал, рекомендуется предварительно пройти машиной участок пути, реализовав небольшую получающуюся подъемку, а затем снова начать работу о нормальной выправкой.
Анализ показывает, что наиболее рациональное расположение подъемных и сдвигающих механизмов — зона закрепления рельсо-шпальной решетки, механизма подъема пути — зона подбивочных блоков, механизма сдвига — зона подбивочных блоков н уплотнителей плеч балластной призмы. По конструктивным соображениям обычно не удается разместить подъемный и сдвигающий механизмы над подбиваемыми шпалами. Поэтому они часто располагаются перед подбивоч-ными блоками и конструктивно совмещаются в один подъемно-сдвигающий механизм (например, на машине ВПР-1200). Наиболее близко от подбиваемых шпал находится механизм подъема пути на машине ВПРС-500. Особенно это относится к наружным захватам. Наиболее удален от подбиваемых шпал механизм сдвига пути на машине ВПРС-500 и совсем неудачно установлены на этой машине уплотнители плеч призмы (на задней ходовой тележке).
Обязательное для подъемно-сдвигающих механизмов требование — расположение их в зоне средней измерительной точки выправки пути. При этом для того, чтобы не нарушать уже выправленный путь, подъемно-сдвигающие механизмы должны размещаться перед средней измерительной точкой, которая обычно находится в зоне закрепления пути уплотнительными рабочими органами.
23.	Способы выправки пути
В зависимости от условий работы и состояния выправляемого пути могут применяться два основных способа выправки в продольном профиле и в плане: сглаживание или уменьшение отступлений в положении пути; выправка по заданным отметкам с ручной или автоматической корректировкой положения измерительной базы.
Способ сглаживания не гарантирует полную ликвидацию всех отступлений в пути, а только их уменьшение. Поэтому при больших отступлениях в положении пути этот способ малоэффективен. Основное условие применения способа сглаживания — обеспечить такое состояние выправленного пути, которое отвечало бы нормам его содержания. Установленных норм содержания пути в продольном профиле нет, разработаны только нормы по допустимым отводам возвышения наружного рельса в кривых участках пути, просадкам и перекосам. Для кривых участков достаточно хорошо разработаны нормы содержания пути в плане, которые оценивают плавность пути по разности стрел изгиба рельсовой нити в соседних точках измерения, составлены нормы содержания пути по уровню. Существуют определенные требования по допустимым отклонениям оси пути от проектного положения ± (2—3) см.
Способ выправки пути по заданным отметкам обеспечивает, практически, ликвидацию всех отступлений в положении пути, а также возможность постановки пути в проектное положение. Недостатком этого способа является необходимость выполнения перед работой машины нивелирования пути и определения необходимых подъемок или сдвижек. Менее трудоемким является способ определения необходимых подъемок пути при помощи оптического прибора и рейки, имеющихся на машине и устанавливаемых на головку рельса. Нивелировать ре-1*	195
комендуется по головкам рельсовых нитей в точках, расположенных через 2,5 м (через 4 шпалы). Если нивелирование выполняется непосредственно перед работой машины, выработка машины в «окно» резко уменьшается. Поэтому там, где это возможно, нивелировать следует заранее за 1—2 дня до работы машины. Необходимые подъемки или сдвижки пути записываются мелом на концах шпал непосредственно перед работой машины.
Выправлять переходные кривые в продольном профиле и в плане можно только при ручной корректировке положения передних точек измерительных тросов. В инструкции по эксплуатации на каждой машине есть специальные таблицы для определения сдвига передней точки измерительного троса. Отвод возвышения задают последовательным перемещением переднего конца измерительного троса, расположенного над наружной рельсовой нитью переходной кривой.
Путь выправляется в продольном профиле любым из указанных методов с некоторой заданной подъемкой, которая должна быть больше или равна максимальной разности отметок рельсовых нитей по уровню на выправляемом участке. Максимальная подъемка пути не должна превышать допустимую по условию подачи балласта под шпалы уплотнительными рабочими органами машины. Например, для машины ВПР-1200 при однократном обжатии балласта под шпалами максимальная подъемка при уплотненном балласте 40—50 мм, а при рыхлом — 20—30 мм.
При двукратном обжатии балласта максимальная допустимая подъемка увеличивается до 60—70 мм для уплотненного и до 30—40 мм для рыхлого балласта. Большие значения заданной подъемки по сравнению с приведенными назначать не рекомендуется, так как в этом случае резко снижается качество формирования балластной постели под шпалой и вертикальная устойчивость выправленного пути.
Выход машины на заданную подъемку обеспечивается путем перестановки переднего конца измерительного троса, выбранного в качестве управляющего. Обычно управляющим служит трос, расположенный над рельсовой нитью, занимающей более высокое положение по уровню. Второй трос по отношению к управляющему устанавливается по уровню маятником автоматически.
Передний конец троса при больших подъемках переставляется ступенчато. Смещение конца управляющего троса в начале работы не должно превышать значений, допустимых по условию обеспечения нормируемых отводов пути (при 1Д0П = 1°/оо — 6—7 мм; 1доп = 2°/00 — 12—13 мм; 1доп = 3°/оо — 18—20 мм). Конец управляющего троса должен перестанавливаться через 12—15 м пути (одно звено). Число перестановок определяется делением заданной подъемки на размер смещения конца троса в каждой перестановке.
Нормируемый отвод пути в конце работы обеспечивается также благодаря ступенчатому смещению конца управляющего троса в обратном направлении (вниз) с тем же числом перестановок и на то же смещение в каждой перестановке через 12—15 м пути.
Выправляется путь по заданным отметкам с автоматической корректировкой положения передних точек измерительных тросов в про-196
дольном профиле и в плане только в прямых участках при помощи луча лазера. Лазерная тележка с установленной на ней лазерной пушкой выкатывается на путь перед машиной на расстояние до 300 м. Следует помнить, что для выправки продольного профиля путь на этом участке не должен иметь переломов в продольном профиле. При наличии переломов лазерная тележка устанавливается в месте перелома продольного профиля пути. При работе машины передние точки измерительных тросов для выправки продольного профиля и плана пути автоматически смещаются, следя за лучом, т. е. автоматически устанавливается положение измерительных баз. Достигается высокое качество выправки пути, особенно при выправке длинных неисправностей, значительно превышающих длину измерительной базы.
Рассмотрим более подробно конкретные случаи работы машины и способы выправки пути в продольном профиле, по уровню и в плане. Выправлять прямые участки пути можно способами сглаживания или по заданным отметкам с ручной или автоматической корректировкой положения передних точек измерительных тросов. Общее требование ко всем участкам при подготовке их к выправке — обязательное выполнение работ по снятию карточек, подтяжке клеммных и закладных болтов, добивке костылей и досыпке балласта в шпальные ящики при его недостаточном количестве.
Способ выправки выбирают следующим образом: предварительно измеряется положение пути по уровню, в продольном профиле и в плане имеющимися средствами (путевой шаблон, нивелир, измерительная тележка и т. п.). Наиболее удобный способ измерения — запись положения пути двухканальным самописцем, установленным на машине. Необходимо также использовать данные записи положения пути при последнем проходе путеизмерителя. На участке работ надо выявить наличие переломов продольного профиля, длинных неисправностей в продольном профиле и в плане, максимальные отклонения в положении пути по уровню, наличие каких-либо препятствий (переезды, искусственные сооружения и т. п.). Затем определяются максимальные подъемка и сдвижка пути на участке. Если необходимо поставить путь на ось или в проектное положение в продольном профиле, то следует использовать способ выправки по заданным отметкам с применением лазерной тележки или с ручной корректировкой. В том случае, когда в продольном профиле нет переломов, следует стремиться установить лазерную тележку как можно дальше от машины. Определить максимальную подъемку и сдвижку пути. При больших подъемках и сдвижках, превышающих предельно допустимые (подъемка выше 70—80 мм, а сдвижка более 100 мм), необходимо устанавливать путь в проектное положение в два этапа, обычно, с добавлением балласта.
Использовать для выправки лазерную тележку или ручную корректировку необходимо также при наличии на участке длинных неисправностей в продольном профиле и в плане, превышающих длину измерительной базы и поэтому не поддающихся требуемой выправке.
Способ сглаживания целесообразен в том случае, когда не надо устанавливать путь в проектное положение и местные неисправности невелики (не более 20—25 мм). Максимальная подъемка на участке долж
197
на быть равна или несколько больше максимального отклонения рельсовых нитей по уровню.
В зависимости от категории выправляемого пути, нормируемого отвода и выбранной (заданной) подъемки или сдвижки определяется число перестановок переднего конца измерительного троса при выходе машины на заданную подъемку или сдвижку
нп=Я3/Я«°р",	(102)
где Н3 — заданная подъемка или сдвижка на выправляемом участке пути;
^прП — предельная допустимая подъемка или сдвижка по условию обеспечения нормируемого отвода пути:
^прП = 1ДОп mh-
Для измерительных тросов выправки пути: в продольном профиле т ~ 3,63; /3 = 1740 мм; »доп = 1; 2 или 30/00 и соответственно ~ — 6—7; 12—13 и 18—20 мм; в плане т = 7,0; 13 = 2550 мм; 1Д0П — 1; 2 или 3°/00 и соответственно Ищ? — 18; 36 и 54 мм.
Каждая перестановка конца измерительного троса должна выполняться через 12—15 м пройденного машиной пути.
В конце работы машины необходимо обеспечить нормируемый отвод пути в продольном профиле и в отдельных случаях в плане (смещение оси пути, наличие искусственных сооружений и т. п.). Отвод пути выполняется путем перестановки концов измерительных тросов в обратном порядке с тем же числом перестановок и с теми же значениями предельных допустимых подъемок или сдвижек, которые устанавливались в начале работы при выходе машины на заданные значения подъемки или сдвижки, через 12—15 м пути.
Выправляется путь по уровню на прямых участках автоматически физическим маятником, устанавливающим конец второго измерительного троса в одной горизонтальной плоскости с управляющим тросом. Управляющим, при помощи которого задается необходимая подъемка пути, обычно служит трос, расположенный над более высокой по отношению к другой рельсовой нитью. В процессе работы можно менять управляющий трос, другой трос автоматически устанавливается по уровню. Если в продольном профиле есть перелом, то соседние его элементы должны сопрягаться по кривой радиусом 10 000 м. Трехточечные измерительные устройства в такие пологие кривые вписываются достаточно хорошо и не требуют корректировки.
Выправляются круговые кривые почти так же, как и прямые участки, стой только разницей, что возвышение наружного рельса устанавливается на передней точке измерительного троса, расположенного над наружным рельсом. Если необходимо поставить кривую на ось или в проектное положение, в продольном профиле используется способ выправки по заданным отметкам с ручной корректировкой положения передних концов измерительных тросов.
Выбор способа выправки для круговых кривых и его осуществление выполняются так же, как для прямых участков пути. То же самое относится и к отводам пути в продольном профиле и в плане.
198
Рассмотрим выправку пути в продольном профиле и в плане в переходных кривых при разном направлении работы машины и различных сочетаниях элементов плана пути. В этих случаях путь всегда выправляется с ручной корректировкой.
Для выправки участка (прямая—переходная кривая и круговая кривая) необходимо измерить участок в продольном профиле, по уровню и в плане и сравнить с проектным или вновь задаваемым положением пути; определить максимальные подъемку и сдвижку и установить их проектные (заданные) значения; возвышение наружного рельса; число перестановок концов измерительных тросов и длину отводов пути в профиле и в плане при соблюдении их допустимых значений; разбить отводы пути с указанием на шпалах размера и направления смещения концов тросов; разбить переходную кривую на основании данных перестановочной таблицы, имеющейся на машине для этого случая выправки; табличные значения сдвижки переднего конца измерительного троса прибавить к уже реализованным смещениям при подходе к началу переходной кривой (точка НПК); значения и направления сдвижек записать мелом на концах шпал согласно таблице.
Для выправки этого же участка способом сглаживания необходимо определить длину переходной и радиус круговой кривых, а также установленное значение возвышения наружного рельса; максимальные подъемку и сдвижку пути на прямой и переходной кривой; число перестановок передних точек измерительных тросов; точки разбивки переходной кривой с использованием перестановочной таблицы, предназначенной для этого случая выправки, и выполнить ее разбивку с указанием на концах шпал значения и направления смещения переднего конца троса.
Если за время работы машины в «окно» будет выправлена не вся кривая, то в конце работы необходимо выполнить отвод пути в продольном профиле и в плане. В следующее «окно» выправка пути должна начинаться в начале отвода, выполненного в предыдущее «окно» с той же заданной подъемкой и сдвижкой. При работе в конце кривой, если она переходит в прямую, или на участке круговая кривая — переходная кривая — прямая надо концы измерительных тросов переставлять в обратном порядке в тех же точках разбивки переходной кривой и на то же смещение концов измерительных тросов. Для этих целей следует пользоваться перестановочной таблицей. Перестановочные таблицы разработаны для переходных кривых при различных случаях выправки. По этим таблицам определяют сдвиг переднего конца измерительного троса. Такая корректировка положения троса нужна для того, чтобы не нарушать положения пути в плане в начале и в конце переходной кривой.
Аналогичное наблюдается и для продольного профиля наружных рельсовых нитей переходных кривых. Поэтому для исключения ошибок в положении начала и конца отвода возвышения в общем случае требуется корректировка положения конца измерительного троса наружной рельсовой нити. Однако сравнительно малые отступления в положении наружной рельсовой нити и осадки пути под машиной позволяют обычно не делать такую корректировку.
199
Глава V
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
24.	Общие требования
Гидравлические системы машин включают в себя насосы, исполнительные гидромеханизмы (гидромоторы и гидроцилиндры), регулирующую и распределительную аппаратуру, фильтры, пневмогидравлические аккумуляторы и рукава высокого давления. Пневматические системы состоят из компрессоров, пневмоцилиндров, распределительной и регулирующей аппаратуры, фильтров, влагоуловителей и ресиверов. По принципу действия и конструктивному исполнению эти системы во многом подобны гидравлическим. Гидро- и пневмооборудование работает в режиме частых переключений (до 600 в час) и при окружающих температурах от — 10 до + 40° С. В этом интервале температур вязкость рабочей жидкости изменяется более чем в 10 раз. С понижением температуры вязкость повышается, что снижает быстродействие гидрооборудования и может приводить к повышенному давлению при срабатывании предохранительных клапанов.
Высокая насыщенность машин гидро- и пневмооборудованием повышает вероятность отказов в работе систем. При работе в «окно» обычно нет времени для предварительного прогрева жидкости, чтобы создать необходимые условия в начальный момент работы оборудования и устранить возникающие неисправности.
Гидро- и пневмосистемы должны обеспечивать высокое быстродействие приводимых механизмов (время включения не должно превышать 0,1 с). Недостаточное быстродействие пневмооборудования механизмов торможения увеличивает тормозной путь, снижает среднюю скорость переезда и производительность машин. Инерционность гидрооборудования, например сервовентиля, снижает точность выправки пути. Конструкция систем должна быть простой, обеспечивать стабильный режим работы независимо от окружающей температуры; долговечной, невысокой стоимости, обеспечивать безопасные условия работы с учетом того, что системы — накопители потенциальной энергии.
Обязательно надо выполнять требования по очистке рабочей среды (жидкости и воздуха). Жидкость необходимо очищать от частиц, размер которых превышает 25 мкм, а в отдельных случаях (перед сервовентилями)—5 мкм. Рабочую жидкость разрешается использовать только рекомендуемого сорта. Воздух помимо очистки должен подвергаться обезвоживанию, так как выделение конденсата может приводить к коррозии и в случае работы при пониженной окружающей температуре — к примерзанию подвижных элементов пневмооборудования. ?оо
25.	Принципиальные гидравлические схемы машин
На гидросхемах все элементы показаны в исходном (нейтральном) положении, т. е. когда в системах нет давления, механических и электрических воздействий.
Гидросистемы машин работают на минеральном масле, турбинном Т22 ГОСТ 32—74.
Рассмотрим принципиальную схему гидравлической системы машины ВПР-1200 (рис. 79). Три двухсекционных насоса Hl, Н2 и НЗ нагнетают рабочую жидкость в напорные линии гидросистемы из ба ка вместимостью 1000 л. Общая подача насосов 943 л/мин. От насосной секции Н1.1 с подачей 65 л/мин через делитель потока ДП рабочая жидкость подводится к гидромоторам Ml и М2, которые на уплотнительных плитах приводят во вращение дебалансные валы с частотой вращения 1750 мин-1. Из гидромоторов рабочая жидкость через термостатический клапан КТ и фильтр Ф4 поступает в бак. Прн температуре жидкости в сливной линии 4-43° С и выше термостатический клапан направляет поток жидкости в теплообменник РМ (радиатор). Обратный клапан КОЗ защищает сливную линию от повышенного давления, которое может возникнуть при нарушениях в работе термостатического клапана, а также при повышенной вязкости рабочей жидкости. Предохранительный клапан КП1 настроен на срабатывание при давлении 5 МПа, в работу его включают гидровентилем ВН1. Одна уплотнительная плита перемещается цилиндрами Ц1, Ц2, а другая — ЦЗ, Ц4. Когда поршневые полости этих цилиндров через распределители РЗ и Р4 соединены с напорной линией насоса Н2, плиты опускаются и прижимаются к балласту. При подъеме плит поршневые полости цилиндров подключаются к сливной линии. Скорость подъема плит регулируется дросселями ДР1 и ДР2. Давление в напорной линии цилиндров поддерживается в пределах 12—14 МПа разгружающим автоматическим клапаном КПЗ (автомат разгрузки).
Насосные секции Н1.2 и Н3.1 (подача каждой из них 236 л/мин) нагнетают рабочую жидкость к гидромоторам М3 и М4, которые вращают эксцентриковые валы подбивочных блоков. В холостом режиме работы частота вращения эксцентриковых валов 2100 мин-1, а под нагрузкой из-за уменьшения объемных коэффициентов полезного действия насосов и гидромоторов частота вращения может снижаться до 1800—1900 мин-1. Клапаны КП2 и КП5 предохраняют гидросистемы от перегрузок, они настроены на срабатывание при давлении 17 МПа. Давление в напорных линиях гидромоторов создается только при закрытых вентилях ВН2 и ВН4, если они открыты, жидкость свободно через клапаны КП2 и КП6 сливается в бак. Предохранительные клапаны двухступенчатые, срабатывают при повышении давления за 0,05—0,1 с. Поэтому при резком закрытии вентиля давление в напорной линии может значительно превысить установленное давление настройки клапана. Для предотвращения этого вентили ВН2 и ВН4 нужно закрывать плавно так, чтобы на манометре МН при разгоне эксцентриковых валов давление было не более 14 МПа Гидромоторы М3 и М4 связаны с эксцентриковыми валами, на которых насажены 201
Рис. 79. Принципиальная гидравлическая схема машины ВПР-1200:
Ф/ — Ф7 _ фильтр: Hl. Н2, НЗ — насос; ВН1—ВН10 — вентиль, КП1, КП2, КП4—КП7 — предохранительный клапан; КПЗ — клапан разгружающий автоматический; KOI — КО5 — обратный клапан; АК1, АК2, АКЗ — пневмогидроаккумулятор; ДП — делитель потока; Ml — М5 — гидромоюр; Kfil. КВ2 — клапан всасывающий; КТ — клапан термостатический; РМ — радиатор масляный; Ц1 — Ц41 — гидроцилиндр; ДР1, ДР2, ДР5, ДР6. ДР7— дроссель, регулируемый с обратным клапаном; МН — манометр; П — переключатель манометра; ДРЗ, ДР4 — дроссель постоянного сопротивления (демпфер)- Р1 — Р9, PI1, Р13, Р14, Р16, Р17 — распределитель реверсивный. РЮ, Р12, Р15 — распределитель непрерывного действия (сервовентиль); ЗМ — гидрозамок; KPI, КР2 — клапан редукционный; КД1, КД2 — клапан демпфирующий; РД1, РД2 — реле давления
маховики с большими инерционными массами. Они длительное время продолжают вращаться после открытия вентилей. Во время вращения эксцентриковых валов не разрешается останавливать насосы, так как из-за прекращения подачи жидкости могут нарушаться рабочие трущиеся поверхности гидромоторов. Для защиты гидромоторов при экстренной остановке насосов параллельно им подключены всасывающие клапаны КВ1 и КВ2, пропускающие жидкость в этом случае из сливных линий в напорные.
Гидросистема подбивочного блока включает в себя распределители Р1, Р2, Р8, редукционный КР1 и обратный КО4 клапаны, демпфирующий клапан КД1, реле давления РД1, дроссель с обратным клапаном ДР6, гидроцилиндр подъема — опускания подбивочного блока Ц20, пневмогидроаккумулятор АК2, гндроцилиндры сжатия — раскрытия внешних Ц22—Ц25 и внутренних ЦЗО—ЦЗЗ подбоек. Аналогичное гидрооборудование установлено для второго подбивочного блока: распределители Р6, Р7, Р9, редукционный КР2 и обратный КО5 клапаны, демпфирующий клапан КД2, реле давления РД2, дроссель с обратным клапаном ДР7, гидроцилиндр подъема — опускания блока Ц21, гидроаккумулятор АКЗ, гидроцилиндры сжатия — раскрытия внешних Ц26—Ц29 и внутренних Ц34—Ц37 подбоек.
Подбивочные блоки перемещаются в поперечном направлении при помощи нерегулируемых дросселей ДРЗ, ДР4, гидроцилиндра Ц5, двустороннего гидрозамка ЗМ и распределителя Р5. Гидрозамок фиксирует блоки в нужном положении.
Рабочая жидкость подается в гидроцилиндры подбивочных блоков насосом Н2 совместно с гидроаккумулятором АД1, который заполняется газообразным азотом до давления 8,5 МПа. Конструктивная вместимость гидроаккумулятора АК1 37 л. После закрытия вентилей ВИЗ и ВН6 давление в напорных линиях и гидроаккумуляторе АК1 поддерживается в пределах 12—14 МПа разгружающим автоматическим клапаном КПЗ, который при давлении 12 МПа подключает насос к аккумулятору, а при давлении 14 МПа переводит его на холостой режим работы, т. е. подключает к баку. Предохранительный клапан КП4, отрегулированный на давление 17 МПа, защищает гидросистему от перегрузки в случае нарушения работы разгружающего клапана.
Работу цилиндров сжатия — раскрытия внутренних подбоек обеспечивает насосная секция НЗ. 2, подача 85 л/мин. Она постоянно подключена к поршневым полостям цилиндров и после закрытия вентиля ВН5 создает давление 3,5 МПа.
Поршни в гидроцилиндрах подбивочных блоков показаны на схеме в исходном состоянии, когда подбивочные блоки находятся в верхнем положении и подбойки раскрыты. Если распределителями Р1 и Р7 поршневые полости цилиндров Ц20 и Ц21 соединены с напорной и штоковые со сливной гидролиниями, то подбивочные блоки опускаются, а при обратном включении происходит подъем блоков. Демпфирующие клапаны КД1 и КД2 защищают раму машины от ударов блоков — перекрывают поток рабочей жидкости в штоковую полость цилиндра: она может пройти только через регулируемый дроссель клапана.
203
Подбойки сжимаются, когда распределители Р2, Р6 подключают к напорной линии поршневые полости цилиндров Ц22—Ц29 внешних подбоек и штоковые полости цилиндров ЦЗО—Ц37 внутренних подбоек. Скорость сжатия внешних подбоек можно изменять регулируемыми дросселями ДР6 и ДР7. Сила обжатия балласта внешними подбойками может изменяться при изменении давления рабочей жидкости в поршневых полостях цилиндров Ц22—Ц29, редукционными клапанами КР1 и КР2. Во время обжатия балласта жидкость из штоковых полостей цилиндров внешних подбоек вытесняется в напорную линию к аккумулятору АК1, а из поршневых полостей цилиндров внутренних подбоек через предохранительный клапан КП6сливается в бак. Расход через предохранительный клапан может значительно превысить подачу насоса Н3.2 и привести к колебаниям давления. Чтобы уменьшить амплитуду колебаний давления, в этом случае к поршневым полостям гидроцилиндров ЦЗО—Ц37 присоединены в качестве демпферов пневмогидроаккумуляторы АК2 и АКЗ. Каждый гидроаккумулятор заряжен газообразным азотом до давления 2 МПа, его конструктивная вместимость 1,4 л.
Реле давления РД1 иРД2 автоматизируют цикл подбивки по нагрузке при обжатии балласта. При повышении давления до значения, на которое настроены реле, они подают команду на распределители Р1, Р2, Р6 и Р7 для раскрытия подбоек и подъема блоков.
Гидросхема выправочных устройств включает в себя гидроцилиндры Ц16, Ц17 перемещения рельсо-шпальной решетки в горизонтальной и Ц18, Ц19 в вертикальной плоскостях, гидроцилиндры Ц38— Ц41 привода рельсовых захватов, распределители РЮ—РЮ, фильтры Ф6, Ф7 и вентили ВН7, ВН8. Для подъема пути жидкость под давлением подается в штоковые полости цилиндров Ц18, Ц19, а при опускании она вытесняется из них в сливную линию под действием силы веса путевой решетки. Путь сдвигается, если открыты вентили ВН7, ВН8, и рабочая жидкость под давлением одновременно поступает в поршневую полость цилиндра Ц16 и штоковую цилиндра Ц17 или в порше-вую полость цилиндра ЦП и штоковую цилиндра ЦЮ. Такое включение цилиндров позволяет получить требуемое усилие для сдвига пути при меньших диаметрах цилиндров. При изменении положения рельсовых захватов относительно рельсов работает только один цилиндр. Возможна работа только цилиндра Ц16 при закрытом вентиле ВН8 или цилиндра Ц17 при закрытом вентиле ВН7.
Во время выправки железнодорожного пути при перемещении его в требуемое положение рабочая жидкость под давлением подается в цилиндры Ц16—Ц19 через сервовентили (двухступенчатые гидроусилители) РЮ, Р12, Р15, открытие которых пропорционально отклонению положения пути. Сервовентили очень чувствительны к загрязнению жидкости, поэтому в напорной гидролинии перед ними установлены фильтры. Однако частые отказы в работе сервовентилей (самозаклини-вание золотников или замедленное срабатывание гидропривода, в результате которого появляется ошибка в системе управления) указывают на недостаточную очистку рабочей жидкости. Рабочую жидкость надо очищать от частиц размером более 5 мк, так как радиальные за-204
зоры в отверстиях золотников могут быть менее 10 мк. При срабатывании сервовентиля РЮ для сдвига пути распределитель Р11 отсоединяет полости цилиндров Ц16, Ц17 от сливной линии. Для подъема пути распределители Р13, Р14 соединяют сервовентили Р12 и Р15 с полостями цилиндров Ц18, Ц19. Распределители РП, Р13, Р14 подключают полости цилиндров Ц16—Ц19 к сливной линии и обеспечивают быстрое опускание пути. Другое назначение этих распределителей — отвод утечек от сервовентилей в сливную линию.
В рабочем режиме передвигается машина гидромотором М5, который при остановке ее подключается распределителем Р17 к сливной линии. Рабочая жидкость к гидромотору поступает от насосно-аккумуляторной установки. Регулирует скорость гидромотора дроссель ДР5. Обратный клапан дросселя пропускает жидкость при повышенном давлении к аккумулятору АК1. Гидромотор М5 служит только для передвижения машины в рабочем режиме. Для того чтобы повысить эффективность торможения машины, гидромотор надо включить в режим насоса, т. е. подключить прямодействующие предохранительные клапаны и применить распределитель Р1.
Амортизаторы машины включаются цилиндрами Ц6—Ц15. На тяговой и ведомой тележках они включаются между рамами тележек и колесными парами, а на ведомой — также между рамой тележки и машины. Такая схема выключения амортизаторов предотвращает сход машины с рельсов в рабочем режиме. Включая распределитель Р5, при помощи цилиндра Ц5 перемещают подбивочные блоки перпендикулярно рельсам.
Распределителем РГ7 напорная линия от насоса Н2 и гидроаккумулятора АК1 подключается к гидромотору М5, и машина начинает движение. В автоматическом режиме при выключении распределителя Р17 электрические сигналы подаются на включение распределителей Р1, РЗ, Р4, Р7, РЮ—Р16 и одновременно с остановкой машины начинают выполняться операции захвата рельсов, подъема и сдвига пути, опускания подбивочных блоков и уплотнительных плит. Через распределители Pl, Р7 жидкость под давлением начинает поступать в поршневые полости цилиндров Ц20, Ц21 подъема—опускания блоков. Распределители РЗ, Р4 соединяют с напорной линией поршневые полости цилиндров Ц1—Ц4, а распределитель Р16 подключает к сливной линии поршневые полости цилиндров Ц38—Ц41 рельсовых захватов. Полости цилиндров ЦЮ, Ц17 сдвига пути разъединяются со сливной линией распределителем РП и в них начинает поступать жидкость под давлением через распределитель РЮ (сервовентиль).
Рабочая жидкость под давлением пропускается сервовентилями Р12, Р15 через распределители Р13, Р14 в штоковые полости цилиндров Ц18, Ц19 подъема и опускания пути. От конечных выключателей, которые переключаются корпусами подбивочных блоков, подается электрический сигнал на сжатие подбоек. Через распределители Р2 и Р6 жидкость под давлением проходит от аккумулятора АК1 в поршневые полости цилиндров Ц22—Ц29 и штоковые полости цилиндров Ц30—Ц37 сжатия внешних и внутренних подбоек. В процессе обжа-
205
Рис. 80. Принципиальная гидравлическая схема машины ВПРС-500:
Ф1— Ф7 — фильтр: Н1—НЗ — иасос; ВН1—ВН7 — вентиль; КП1, КП2, К.Г14, КПЗ, К/76 — предохранительный клапан; КПЗ — клапан разгружающий автоматический: KOI — КОЗ — клапан обратный; АК — пневмогидроаккумулятор; ДП — делитель потока; Ml—М3 — гидромотор: КТ— клапан термостатический; РМ — радиатор масляный; U.1—U.43 — гидроциливдр; ДР1—ДР6, ДР11 — дроссель, регулируемый с обратным клапаном; ДР7 — ДРЮ— дроссель постоянного сопротивления (демпфер); МН — манометр. П— переключатель манометра: Р1 — Р27, Р31, Р32, РЗЗ — распределитель реверсивный; Р23, Р29, РЗО — распределитель непрерывного действия (сервовентиль), ЗМ1, ЗМ2 — гидрозамок; KPI. КР2 — клапан редукционный; КД1, КД2 — клапан демпфирующий, КХ1—КХ4 — клапан трехходовой
тия балласта подбойками давление в поршневых полостях цилиндров внешних подбоек повышается до определенного предела, срабатывают реле давления РД1, РД2, от которых подается команда одновременно на раскрытие подбоек, подъем подбивочных блоков и уплотнительных плит и опускание рельсовых захватов. При подъеме подбивочных блоков вверх они нажимают на конечные выключатели — поступает команда на распределитель Р17 передвижения машины и установку в нейтральное положение распределителей Pl, Р7 для повышения надежности фиксации блоков. Далее рабочий цикл повторяется.
При работе в автоматическом режиме момент подачи сигнала на распределитель Р17 для остановки машины определяется электронным программным устройством. Когда управление работой исполнительных гидромеханизмов полуавтоматическое, команды на передвижение и остановку машин, опускание подбивочных блоков и уплотнительных плит подаются оператором.
Рассмотрим принципиальную схему гидросистемы машины ВПРС-500 (рис. 80). В гидросистеме установлены три насоса Hl, Н2, НЗ, общая подача 646 л/мин. Из бака вместимостью 1000 л насосы всасывают рабочую жидкость через фильтры Ф1—ФЗ (тонкость фильтрации около 200 мкм). Гидромоторы Ml и М2 дебалансных валов уплотнительных плит приводит в действие насосная секция Н1.1, подача 65 л/мин. Гидросхема уплотнительных плит машины ВПРС-500 отличается от схемы машины ВПР-1200 (см. рис. 79) установкой в сливной линии гидромоторов Ml и М2 клапана КП6, поддерживающего давление 0,8 МПа. Она используется в качестве напорной линии для ускоренного опускания механизма подъема и сдвига пути. Открывая вентили ВН6 или ВН7, можно выключить любой из гидромоторов. Поднимаются и опускаются уплотнительные плиты гидроцилиндрами Ц1 и Ц2 при включении распределителей Р6 и Р7. Скорость подъема регулируется дросселями ДР1, ДР2. Гидросистема привода эксцентрикового вала одного подбивочного блока состоит из насосной секции Н1.2, подача 130 л/мин, и гидромотора М3, частота вращения эксцентрикового вала 2100 мин-1. Гидромотор включается вентилем ВН2, который управляет предохранительным клапаном КП2, отрегулированным на давление 17 МПа. У второго подбивочного блока аналогичная гидросхема. В нее входят насос НЗ, гидромотор М4, предохранительный клапан КП5 и вентиль ВН4. Гидросистемы привода эксцентриковых валов машины ВПРС-500 отличаются от машины ВПР-1200 тем, что у них нет всасывающих клапанов, подключенных параллельно гидромоторам М3, М4 и перепускающих жидкость из сливной в напорную линию гидромотора при остановке насоса в аварийных случаях; кроме того, передаваемая мощность гидромотора к эксцентриковому валу у ВПРС-500 в 1,82 раза меньше и для одного подбивочного блока при наибольшем давлении равна около 36 кВт.
Схема управления одного подбивочного блока включает в себя распределители Р1, РЗ, Р8—Р11, Р16, гидрозамок ЗМ1, гидроцилиндр ЦЗ для перемещения подбивочного блока в поперечном направлении, гидроцилиндр Ц15 подъема — опускания блока, гидроцилиндры
207
Ц17—Ц20 сжатия — раскрытия подбоек, гидроцилиндры Ц32—Ц35 поворота подбоек, демпфирующий клапан КД1, редукционный клапан КР/ и трехходовые клапаны КХ1, КХ2. Схема управления второго подбивочного блока аналогична. Она состоит из распределителя Р2, Р4, Р12—Р15, Р17, гидрозамка ЗМ.2, гидроцилиндров Ц4, Ц16, Ц21— Ц24, Ц36—Ц39, клапанов КД2, КР2, КХЗ и КХ4.
Гидроцилиидры работают от насоса Н2, подача 321 л/мин. Схема включает в себя пневмогидроаккумулятор А К (вместимостью 37 л, давление азота 8,5 МПа), разгружающий автоматический клапан КПЗ, предохранительный клапан КП4, настроенный на срабатывание при давлении 17 МПа. Разгружающий клапан включается в работу после закрытия вентиля ВИЗ. Вентилем ВН5 система разгружается от давления после остановки насоса.
Поднимаются и опускаются подбивочные блоки гидроцилиндрами Ц15 и Ц16 при включении распределителей Р1 и Р2. Сжимаются и раскрываются подбойки гидроцилиндрами ЦГ7—Ц24 при включении распределителей РЗ, Р4. Переключая распределители РЗ и Р4, можно обжимать балласт с разными усилиями, которые определяются давлением настройки редукционных клапанов КР1 и КР2 и давлением в аккумуляторе. Для этого предусмотрены трехходовые клапаны КХ1—КХ4', они включают сливную линию распределителей РЗ, Р4. Клапаны КХ1, КХ4 отключают сливную линию распределителей, когда жидкость в цилиндры ЦГ7—Ц24 подводится через редукционные клапаны.
Во время подачи жидкости в цилиндры по линиям, параллельным редукционным клапанам, сливные линии распределителей РЗ и Р4 перекрываются клапанами КХ2, КХЗ. В нейтральном положении распределителей РЗ, Р4, приведенном на схеме, клапаны КХ1—КХ4 подключают поршневые полости цилиндров к сливным линиям распределителей — подбойки раскрываются. Таким образом, трехходовые клапаны КХ1—КХ4 позволяют обжимать балласт с разными усилиями, не изменяя настройки редукционных клапанов. Этим отличается данная схема от гидросхемы машины ВПР-1200. Другая особенность состоит в необходимости поперечного перемещения каждого подбивочного блока и поворота каждой подбойки. Эти операции выполняются гидроцилиндрами ЦЗ, Ц4 и 1132—Ц39.
Гидросхема выправочных устройств состоит из распределителей Р18—РЗЗ (Р28, Р29 и РЗО — сервовентили), гидроцилиндров Ц25 и Ц26 подъема — опускания рельсо-шпальной решетки, гидроцилиндров Ц27 и Ц28 подъема—опускания механизма сдвига пути, гидроцилиндра Ц29 сдвига пути, гидроцилиндров ЦЗО, Ц31 роликовых захватов механизма сдвига, гидроцилиндров Ц40 и Ц41 наружных захватов за подошву рельсов и гидроцилиндров Ц42 и Ц43 внутренних захватов под головку рельсов. Регулируемые дроссели ДРЗ—ДР6 ограничивают скорость открытия захватов. Фильтры Ф6 и Ф7 перед сервовентилями Р28—РЗО очищают рабочую жидкость, задерживая частицы размером более 5 мк. Давление жидкости, подводимой от гидроаккумулятора АК к гидроцилиндрам, 12—14 МПа. Чтобы ускорить опускание устройств подъема и сдвига пути, жидкость под давлением 208
0,8 МПа из сливной линии гидромоторов Mt и М2 подводится в поршневые полости цилиндров Ц25 —Ц28 через распределители Р18--Р20. При положении распределителей, показанном на схеме, рельсовые захваты раскрыты, устройства для подъема пути зафиксированы, опускается и прижимается к рельсам механизм сдвига пути. Переключая распределители Р21—РЗЗ, закрывают рельсовые захваты, поднимают и сдвигают путь. При нейтральном положении распределителей Р18, Р21, Р22, показанном на схеме, гидроцилиндры Ц27, Ц28 опускают механизм сдвига пути. Захват рельсов, подъем и сдвиг пути этим механизмом выполняются при переключении распределителей Р21—РЗЗ. Путь поднимается цилиндрами Ц25, Ц26 при включении распределителей Р28, Р29, Р31 и Р32, а опускается этими цилиндрами при переключении распределителей Р19—Р22.
Гидравлическая схема выправочных устройств машины ВПРС-500 сложнее, чем ВПР-1200. В этих схемах одинаковые только блоки с фильтрами Ф6, Ф7 и блок распределителей с сервовентилями Р28— РЗЗ. Изменение гидросхемы машины ВПРС-500 (необходима работа выправочных устройств на стрелочных переводах) состоит в дополнительном подключении следующего гидрооборудования: гидроцилиндров Ц27, Ц28 подъема и опускания механизма сдвига пути, распределителей Р18—Р22 для раздельного подъема—опускания механизмов сдвига и подъема пути, гидроцилиндров Ц40—Ц43, регулируемых дросселей ДРЗ—ДР6 и распределителей Р23—Р26 управления рельсовыми захватами. Особенностью гидросхемы является также подвод рабочей жидкости под давлением 0,8 МПа в поршневые полости цилиндров Ц25—Ц28 при опускании механизмов подъема и сдвига пути и использование при этом в качестве напорной сливной линии гидромоторов Ml, М2.
Для повышения точности работы выправочных устройств гидроцилиндрами Ц5—Ц14 выключаются амортизаторы между рамой машины и рамами тяговой и ведомой тележек, а также между колесными парами и рамой ведомой тележки. В рабочем режиме передвигается машина от гидромотора М5, который при давлении жидкости 12 МПа создает вращающий момент 0,9 • 103 Н • м.
Гидросистема работает следующим образом. При закрывании вентилей ВН1—ВН5 включаются предохранительные клапаны КП1, КП2, КПЗ, КП5 и насосы Н1-—НЗ. Гидромоторы Ml, М2 приводят во вращение дебалансные валы уплотнительных плит, а гидромоторы М3, М4 — эксцентриковые валы подбивочных блоков. Выключаются амортизаторы на ходовых тележках машины гидроцилиндрами Ц5—Ц14, раскрываются подбойки гидроцилиндрами Ц17—Ц24, а рельсовые захваты — гидроцилиндрами ЦЗО, Ц31, Ц40—Ц43. Механизм сдвига пути, освобожденный от транспортных запоров, опускается на рельсы гидроцилиндрами Ц27, Ц28. Гидроцилиндры Ц1, Ц2 удерживают в верхнем положении уплотнительные плиты, а Ц15, Ц16 — подбивочные блоки. Подбойки фиксируются в поперечном направлении гидроцилиндрами Ц32—Ц39. Чтобы опустить на рельсы механизм подъема пути, необходимо распределителями Р21, Р22 соединить со сливной линией штоковые полости гидроцилиндров Ц25, Ц26, а порш-203
невые полости этих цилиндров через распределители Р19, Р20 подключить к сливной линии гидромоторов Ml, М2. После этого гидросистема готова для работы.
При выправке обычных участков пути работой гидросистемы управляет один оператор из кабины водителя. Электрические сигналы одновременно подаются на опускание подбивочных блоков и уплотнительных плит, захват рельсов, подъем и сдвиг пути. Во время опускания подбивочных блоков распределители Pl, Р2 пропускают жидкость под давлением в поршневые полости гидроцилиндров Ц15, Ц16; из штоковых полостей жидкость вытесняется в бак. При опускании уплотнительных плит поршневые полости гидроцилиндров Ц1, Ц2 подключены к напорной линии через распределители Р6, Р7. Во время захвата рельсов жидкость под давлением подводится в поршневые полости гидроцилиндров ЦЗО, Ц31, Ц40—Ц43 и вытесняется из штоковых в сливную линию. При захвате рельсов за подошву включаются распределители Р23, Р26 и приводятся в действие гидроцилиндры Ц40, Ц41, при захвате под головку переключаются распределители Р24, Р25 и приводятся в действие гидроцилиндры Ц42, Ц43.Д,ля перемещения пути при выправке включаются распределители Р28—РЗЗ, одновременно распределители Р19—Р22 возвращаются в положение, приведенное на схеме, а жидкость поступает в штоковые полости подъемных гидроцилиндров Ц25, Ц26 и в зависимости от направления сдвига пути — в соответствующую полость гидроцилиндра Ц29. После опускания подбивочных блоков включаются конечные выключатели, от которых срабатывают распределители РЗ, Р4 и затем гидроцилиндры Ц17—Ц24 сжатия подбоек. Далее переключаются распределители Р1, Р2, Р6, Р7, Р19—Р22, а распределители РЗ, Р4, Р23— РЗЗ занимают положение, приведенное на схеме, при этом поднимаются подбивочные блоки и уплотнительные плиты, опускаются механизмы подъема пути, раскрываются подбойки и рельсовые захваты. Подбивочные блоки поднимаются распределителями Pl, Р2, они подключают штоковые полости гидроцилиндров Ц15, Ц16 к напорной линии, а поршневые — к баку. Подъем уплотнительных плит производится распределителями Р6, Р7—подключают к сливной линии поршневые полости гидроцилиндров Ц1, Ц2. Механизм подъема пути опускается при включении распределителей Р19, Р20 и Р22, они соединяют поршневые полости гидроцилиндров Ц25, Ц26 с линией, где давление 0,8 МПа и штоковые полости этих цилиндров с баком. При раскрытии подбоек жидкость вытесняется из поршневых полостей гидроцилиндров Ц17—Ц24 через распределители РЗ, Р4 на слив. Рельсовые захваты раскрываются при подключении поршневых полостей гидроцилиндров Ц40, Ц43 через распределители Р23—Р26 к сливной линии. Рабочий цикл заканчивается передвижением машины к следующей шпале от гидромотора М5, к которому распределителем Р5 подключается напорная линия от гидроаккумулятора А К. Поперечное перемещение подбивочных блоков выполняется гидроцилиндрами ЦЗ, Ц4 при переключении распределителей Р16, Р17, а поворот подбоек — гидроцилиндрами Ц32—Ц39 при включении распределителей Р8—Р15.
210
При работе на стрелочных переводах обычно остаются зафиксированными в транспортном положении уплотнительные плиты и механизм сдвига пути, хотя в отдельных случаях он может быть использован для подъема и сдвига стрелочного перевода при его выправке. Вентили ВН6 и ВН7 должны быть открыты, чтобы при остановленных гидромоторах Ml, М2 обеспечить перед предохранительным клапаном КП 6 давление жидкости 0,8 МПа.
Управляют гидромеханизмами два оператора: один —распределителями Р1, РЗ, Р8—Р11, Р16, Р19, Р21, Р23, Р24, Р28, Р31 одного подбивочного блока, а другой — Р2, Р4, Р12—Р15, Р17, Р20, Р22, Р25, Р26, Р29, Р32 другого подбивочного блока. Распределителем Р5 управляют оба оператора, но сигнал на его включение для переезда машины проходит только тогда, когда подбивочные блоки и механизм подъема пути находятся в исходном поднятом положении.
Порядок работы гидромеханизмов подбивочных блоков одинаковый. Сначала включаются распределители Р16, Р17, и подбивочные блоки устанавливаются в поперечном направлении относительно рельсов, затем распределителями Р19—Р22 включаются цилиндры Ц25, Ц26 — механизм подъема пути опускается. Подбойки устанавливаются относительно рельсов гидроцилиндрами Ц32—Ц39 при включении распределителей Р8—Р15. Далее распределителями Р23, Р26 или Р24, Р25 включаются гидроцилиндры Ц40, Ц41 или Ц42, Ц43, и рельсы захватываются за подошву или под головку. Стрелочные переводы в требуемое положение поднимаются гидроцилиндрами Ц25, Ц26, в которые жидкость подается через распределители Р28—Р32. Подбивочные блоки опускаются гидроцилиндрами Ц15, Ц16 при включении распределителей Pl, Р2. В конце заглубления подбоек в балласт включаются распределители РЗ, Р4, и гидроцилиндры Ц17—Ц24 сжимают подбойки. В конце сжатия подбоек подается команда на их раскрытие и подъем подбивочных блоков; одновременно проходят сигналы на опускание механизма подъема пути и раскрытие рельсовых захватов. При подъеме подбивочных блоков распределители Pl, Р2 выключают гидроцилиндры Ц15, Ц16. Механизм подъема пути опускается при включении распределителей Р19, Р20, Р21, Р22, которые соединяют поршневые полости гидроцилиндров Ц25, Ц26 с линией с давлением 0,8 МПа и штоковые полости этих гидроцилиндров со сливной линией. После подъема подбивочных блоков от команд, подаваемых операторами, переключается распределитель Р5; он пропускает жидкость под давлением к гидромотору М5, и машина переезжает к следующей шпале. Далее цикл повторяется.
В гидросистеме машины Р-2000 (рис. 81) установлены 2 сдвоенных насоса Н1 и Н2, подача 416 л/мин. Через фильтры Ф1, Ф2 они всасывают рабочую жидкость из бака вместимостью 1000 л. От первой секции насоса Н1.1, подача 65 л/мин, рабочая жидкость после разделения на 2 равных потока делителем ДП поступает в гидромоторы M l и М2, которыми приводятся во вращение дебалансные валы уплотнительных плит. Каждая уплотнительная плита перемещается двумя гидроцилиндрами Ц14, Ц15 и Ц16, Ц17‘, плиты опускаются, если распределителями Р7, Р8 поршневые полости гидроцилиндров подключают к напорной
211
«7
Рис. 81. Принципиальная гидравлическая схема машины Р-2000:
Ф! — Ф4 — фильтр; HI, № —насос; BHl, ВИ6 — вентиль; КП1, КПЗ, КП4, КПЗ —предохранительный клапан; КПЗ — клапан разгружающий автоматический; KOI, КОЗ — клапан обратный; АК — пневмогидроаккумулятор; ДП — делитель потока; Ml, М2, М3 — гндромстор; КГ —клапан термостатический; РМ — радиатор масляный; ДР1 — ДР4 — дроссель, регулируемый с обратным клапаном; МН — манометр; П — переключатель манометра; Ц/— ЦП — гндроцнлиядр; Р1, РЗ — Р8 — распределитель реверсивный; Р2 — распределитель непрерывного действия (сервовентиль)
линии. Плиты поднимаются при соединении поршневых полостей гид-роцилиидров через распределители с баком, скорость подъема регулируется дросселями ДР2, ДРЗ. Вторая секция насоса Н1.2, подача 174 л/мин, подает рабочую жидкость только к гидромотору передвижения машины М3. Предохранительный клапан КП2 настроен на давление 17 МПа. Момент на валу гидромотора около 1,2-103 Н-м, что в 1,34 раза больше, чем у машин ВПР-1200 и ВПРС-500. Необходимость в повышенном моменте связана с преодолением дополнительных сопротивлений при передвижении машины, так как одновременно с передвижением сдвигается путь. При закрытом вентиле ВН2 предохранительный клапан КП2 разобщает напорную линию насоса с баком, и поток жидкости направляется к распределителю Р1, который управляет гидромотором. Давление в напорной линии насоса создается только при включении распределителя. Гидравлическая система передвижения машины Р-2000 по своему исполнению отличается от аналогичных гидросистем машин ВПР-1200 и ВПРС-500. Так, насос Н1.2 предназначен только для подачи жидкости к гидромотору, а распределитель Р1, управляющий движением гидромотора, в среднем положении подключает насос к баку и для его включения он соединен с гидроаккумулятором АК. От секции насоса Н2.1 с подачей 130 л/мин жидкость поступает в аккумулятор АК, в котором автоматическим разгружающим клапаном КПЗ поддерживается давление около 14 МПа. 212
К аккумулятору также подключен предохранительный клапан КП4, который при отказе автоматического клапана срабатывает при давлении жидкости в аккумуляторе 17 МПа. При закрытых вентилях ВИЗ и ВН4 жидкость под давлением подается насосной секцией Н2.1 в аккумулятор и к исполнительным органам механизма сдвига пути. Они состоят из гидроцилиндров сдвига пути Ц1, подъема и опускания механизма сдвига Ц2, ЦЗ и гидроцилиндров Ц4, Ц5 рельсовых захватов. От аккумулятора жидкость подается также к гидроцилиндрам Ц6— Ц13 выключения амортизаторов машины и к гидроцилиндрам Ц14— Ц17 подъема—опускания уплотнителей балласта.
Для ускоренного опускания механизма сдвига предназначена насосная секция Н2.2, подача 46,7 л/мин. К напорной линии этой секции подключен предохранительный клапан КП5, настроенный на давление 3,5 МПа. Гидравлическое оборудование и гидросхема механизма сдвига пути машины Р-2000 такие же, как на ВПРС-500. Путь сдвигают, включая распределители Р2 (сервовентиль) и РЗ. При опускании механизма сдвига жидкость под давлением подводится в поршневые полости цилиндров Ц2, ЦЗ, а при подъеме — в штоковые полости этих цилиндров. Скорость подъема регулируется дросселем ДР4. Для закрытия рельсового захвата жидкость под давлением входит в поршневые полости гидроцилиндров Ц4 и Ц5.
Гидросистема работает следующим образом: при цикличном режиме закрываются вентили ВН1—ВН4 и включаются насосы — гидроцилиндры Ц6—Ц13 выключают амортизаторы на ходовых тележках машины, а гидромоторы Ml, М2 приводят во вращение дебалансные валы уплотнителей балласта. Для опускания и прижатия к рельсам механизмов сдвига пути поршневые полости гидроцилиндров Ц2, ЦЗ распределителем Р4 соединяются с насосной секцией Н2.2, а штоковые полости этих гидроцилиндров распределителем Р5 подключаются к баку. Распределителем Р6 соединяются поршневые полости гидроцилиндров Ц4, Ц5 с напорной линией аккумулятора, при этом рельсовые захваты закрываются. Затем жидкость под давлением подается в поршневые полости гидроцилиндров Ц14—Ц17 через распределители Р7, Р8 и происходит опускание уплотнительных плит.
Распределитель РЗ переключается и разъединяет сливную линию и полости гидроцилиндра сдвига пути Ц1. В зависимости от направления сдвига пути распределитель Р2 (сервовентиль) пропускает жидкость в соответствующую полость гидроцилиндра Ц1. После сдвига пути в требуемое положение включается распределитель Р1, который соединяет гидромотор Л43 с насосом Н1.2 и разобщает их со сливной линией. Одновременно с командой на передвижение машины переключаются распределители Р7 и Р8, которые подключают поршневые полости гидроцилиндров Ц14—Ц17 к сливной линии; под давлением жидкости в штоковых полостях гидроцилиндры поднимают уплотнители балласта в исходное положение. Во время передвижения машины распределитель РЗ соединяет полости гидроцилиндра сдвига пути Ц1 с баком, а сервовентиль Р2 отключается от измерительного устройства. При подаче команды на остановку машины выключается распределитель Р1 и включаются распределители Р2, РЗ, Р7 и Р8.
213
Насос Hl.2 через распределитель Pl подключается к баку, включается гидроцилиндр Ц1 сдвига пути; гидроцилиндры Ц14—Ц17 опускают уплотнители балласта. Рабочий цикл повторяется.
При непрерывном режиме уплотнители балласта не работают (гидромоторы Ml, М2 и гидроцилиндры Ц14—Ц17). Если окружающая температура повышена, необходимо открыть вентили ВН5 и ВН6, чтобы обеспечить охлаждение и очистку рабочей жидкости. Распределитель Р1 постоянно включен, и машина передвигается от гидромотора М3 со скоростью около 2 км/ч. Гидроцилиндр сдвига пути Ц1 подготовлен к работе распределителем РЗ, а сервовентиль Р2 постоянно подключен к измерительному устройству. При этом путь сдвигается в процессе движения машины.
Настраивается гидрооборудование машин следующим образом. Частота вращения вала диэгля должна быть уменьшена до 1400— 1500 мин-1. Контроль за давлением настройки предохранительных клапанов ведется по манометру МН, который переключателем П присоединяется к соответствующей напорной линии. Предварительно необходимо уменьшить затяжку пружин клапанов, вывернув до предела их регулировочные винты. Предохранительные клапаны следует отрегулировать на срабатывание при следующих давлениях, мПа: КП1—5, КПЗ—12—14; КП2, КП4 для всех машин и КП5 (ВПР-1200, ВПРС-500)—17; КП5, КП6 (ВПР-1200, Р-2000)—3,5; КП6 (ВПРС-500) — 0,8; КП7 (ВПР-1200)—9. Автоматический разгружающий клапан КПЗ должен быть настроен так, чтобы при давлении жидкости в аккумуляторе 12 МПа насос подключался к аккумулятору, а при давлении 14 МПа отключался от него и работал на слив.
Чтобы настроить клапан КП1, надо отсоединить рукав у входа в делитель потока и заглушить его. Можно также установить заглушку на конце рукава, отсоединенного от любого из гидромоторов Ml или М2, или удерживать вал одного из гидромоторов от проворачивания. В этом случае делитель потока ДП автоматически перекроет линию другого гидромотора. После пуска насоса закрыть вентиль ВН1 и настроить клапан, затем на машине ВПРС-500 открыть вентиль ВН6, ВН7 и настроить клапан КП6. Для настройки предохранительного клапана КП2 машины Р-2000 нужно перекрыть дросселем ДР1 линию перед распределителем Р1. Потом закрыть вентиль ВН2, которым включается и выключается клапан, и отрегулировать клапан.
В напорной линии насосов Н2 сначала необходимо отрегулировать предохранительный клапан КП4. Для этого закрыть вентили ВИЗ и ВН4, ВН5, ВН6 (соответственно в схемах машин Р-2000, ВПРС-500 и ВПР-1200) и затянуть пружины клапанов КПЗ и КП4 так, чтобы манометр показывал давление жидкости 17 МПа, а клапан КПЗ не подключал насос к баку. Затем открыть вентили ВНЗ—ВН6, разгрузить аккумулятор от давления жидкости и вывернуть до предела регулировочный винт клапана КПЗ. После этого опять закрыть вентили ВИЗ—ВН6 и, наблюдая по манометру, затягивать пружину автоматического клапана КПЗ, пока при давлении 14 МПа насос не будет переключен клапаном на холостой режим работы. Чтобы настроить клапан КП5 машины Р-2000, следует распределителем Р4 214
соединить линию от насосной секции Н2.2 с поршневыми полостями гидроцилиндров Ц2 и ЦЗ.
Для настройки предохранительных клапанов КП2, КП5 машин ВПР-1200 и ВПРС-500 необходимо отсоединить от гидромоторов М3 и М4 напорные рукава и установить на их концах заглушки или же удерживать от проворачивания эксцентриковые валы, например, вставив валики в отверстия маховиков. Регулировку клапанов выполнить при полностью закрытых вентилях ВН2 и ВН4.
Порядок настройки предохранительных клапанов КП6 и КП7 подобен настройке клапанов КПЗ и КП4. После закрытия вентиля ВН5 одновременно затягивают регулировочными винтами пружины клапанов КП6 и КП7, пока давление не повысится до 9 МПа, затем уменьшают затяжку пружины клапана КП6 до давления в системе 3,5 МПа. Перед настройкой редукционных клапанов КР1 и КР2 сначала надо вывернуть их регулировочные винты, включить распределители Р2, Р6 и РЗ, Р4 соответственно на машине ВПР-1200 и ВПРС-500, а затем завернуть регулировочные винты, пока давление жидкости на выходе клапанов не повысится до 9 МПа. Чтобы настроить демпфирующие клапаны КД1 и КД2, необходимо освободить подбивочные блоки от стопоров транспортного положения и, переключая соответствующие распределители подъемных гидроцилиндров, перемещать блоки вертикально. При этом следует определить необходимые положения регулирующих дросселей клапанов, чтобы остановка подбивочных блоков в верхнем положении не сопровождалась ударами о раму машины. После настройки клапанов переключают распределители и регулируют дросселями скорость передвижения машины, подъема уплотнительных плит и сжатия подбоек.
26.	Насосы и гидромоторы
Гидросистемы машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 оснащены импортными пластинчатыми насосами и гидромоторами фирмы «Денисон» (США), аксиально-поршневыми гидромоторами фирмы «Бушер» (ФРГ), роторно-орбитальными гидромоторами фирмы «Данфосс» (США). Пластинчатые гидромоторы установлены для привода эксцентриковых валов подбивочных блоков, аксиально-поршневые — для вращения де-балансных валов уплотнительных плит, а роторно-орбитальные — для передвижения машин в рабочем режиме. Применяются только нерегулируемые насосы и гидромоторы.
Основные параметры насосов и гидромоторов: рабочий объем Го, номинальное давление рном и номинальная частота вращения вала пнои. Производные параметры: подача (?ном, потребляемая мощность N для насоса, расход рабочей жидкости QH0M, крутящий момент Мном для гидромотора, полный к. п. д. гидромашин т].
Рабочий объем То гидромашины равен сумме изменений объемов рабочих камер за один оборот вала. Под номинальным давлением Рном понимается наибольшее давление, при котором гидромашина может работать непрерывно в течение заданного периода времени (ресурса) 215
без повреждения ее деталей и нарушения режима работы. Номинальная частота вращения пном для насоса равна такой, при которой насамо-всасывании обеспечивается заполнение жидкостью рабочего объема. Подача насоса или расход для гидромотора определяются количеством рабочей жидкости, нагнетаемой или расходуемой в единицу времени. При увеличении частоты вращения приводного двигателя подача насоса или расход через гидромотор линейно возрастают. Теоретическая подача насоса или расход гидромотора, л/мин,
Qt.h —Ю з |/0 п t	(103.
где Vo — рабочий объем, см’/об;
п — частота вращения вала, мин-1.
В действительности, вследствие утечек фактическая подача всегда меньше теоретической и учитывается объемным к. п. д. т|0.
Объемный к. п. д. определяется внутренними перетечками рабочей жидкости в гидромашине из полости высокого давления в полость низкого. По мере износа сопрягаемых деталей и увеличения зазора между ними утечки в гидромашинах резко увеличиваются. Утечки также увеличиваются при повышении давления и уменьшении вязкости рабочей жидкости. Увеличение утечек вызывает уменьшение объемного к. п. д. Объмный к. п. д. насоса и гидромотора:
4oh = Q«.h/Qt.h: Пом	(ИМ)
где Од н — действительная подача насоса, л/мин;
Рд н = Qt-h Пон!
Од.м — действительный расход гидромотора;
Сд.м ~ У ом лмЛом1
пм — частота вращения вала мотора, мин-1;
— рабочий объем мотора, см3/об;
Чои .Ном — объемные к.п.д. насоса и гидромотора.
Теоретический крутящий момент гидромотора, Н-м,
или
Л4Т,М =0, 1391^0^1 Др
Л1т.м = (0,159-10’) (?Др/пм,
(105)
где Ар — перепад давления жидкости между напорной pi и сливной р2 линиями, МПа;
Др = Р1 — Pt,
Q — объем жидкости, подаваемой насосом к гидромотору, л/мин.
Действительный (эффективный) крутящий момент на валу гидромотора, Н • м,
Л1д.м — 0,159VOM ДрЧм
или
Мд.м = (0,159-103) (QAp/nM) Г)м,	(106)
где Лм — общий к.п.д. гндромотора;
Им ~ ЧомПмм;
Чмм — механический к.п.д.. учитывающий потерн на преодоление сил трения в гндромоторе.
216
Полезная (эффективная) мощность, передаваемая гидромотором, кВт, ЛГПм = Мд.м лм/9740.	(107)
Затрачиваемая мощность на привод насоса, кВт,
^Пр.а=^61,2г)Н(	(108)
где р— давление жидкости иа выходе из насоса, МПа;
т)п — общий к.п.д насоса;
Ли = Чои Лин!
Лив — механический к.п.д. насоса.
Общий к. п. д. гидропривода равен отношению полезной мощности, отдаваемой гидромотором, к мощности, затрачиваемой на привод насоса,
Лг = ^пм/^пр.н = Лон Лмн Лом Лмм Лгл1	(109)
где Лгл — к.п.д. гидролииий;
Лгл ““ (Р — 2 Дргл)/PJ
р — давление жидкости на выходе нз иасоса;
2Дргл — общие потери давления в напорной и сливной линиях.
Пластинчатые насосы и гидромоторы наиболее простые из существующих типов гидромашин. В корпусе 1 двухступенчатого насоса фирмы «Денисон» (рис. 82) установлены статоры 2 и 5. В отверстиях статоров помещены роторы 3 и 6, на шлицах насаженные на вал 7, опирающийся на подшипники роликовый 4 и шариковый 21. В каждом роторе 10 пластин 11, которые пружинами 12, надетыми на пальцы 13, постоянно прижаты к поверхности статора. Между пластинами и пазами ротора есть зазор 0,01—0,03 мм. Ротор и статор обычно изготавливают из легированной стали (ШХ15) с цианированием, а пластины — из вольфрамовой (быстрорежущей) стали с закалкой до HRC 63—65. Диски 8, 14 и 15 (из износостойкой стали) распределяют потоки масла по каналам А, Б и В, из которых оно попадает в пространство между пластинами и под пластины; уплотняют торцовые поверхности ротора и статора. В насосах предусмотрена гидравлическая компенсация зазоров между торцами дисков, роторов и статоров: они прижимаются друг к другу под давлением жидкости в напорных полостях насоса. Первоначально эти детали прижимаются друг к другу перед пуском насоса пружиной 9, которая сжимается при установке чугунных крышек 10 и 16. Уплотнителями между дисками, крышками и корпусом насоса служат кольца круглого сечения 17. Стопорные кольца 18 и 19 фиксируют подшипник и вал в осевом направлении, а манжетой 29 уплотняется выходная часть вала. Утечки в насосе из полостей высокого давления Г и Д отводятся по зазорам между валом и связанными с ним деталями во всасывающую полость Е. В насосах допускается вращение вала только в определенном направлении.
Каждая пластина 11 при вращении вала перемещается в пазах роторов в соответствии с профилем поверхности статора. При увеличении объема камер в них поступает жидкость из всасывающей полости, а при уменьшении она под давлением вытесняется в напорную линию. За оборот вала каждая камера, ограниченная двумя пла-217
Рис. 82. Двухпоточный пластинчатый насос фирмы «Денисон*:
/ — корпус, 2, 5 — статор; 8, 6 — ротор; 4, 21 — подшипник; 7 — вал, 8, 14. /5 — диск; 9, /2 —пружина; 10, /6—крышка; //-—пластина; /3—палец; 17, 20 — уплотнение; 18, 19 — стопорное кольцо
стинами, дважды заполняется жидкостью и дважды вытесняет ее в напорную линию. Если насос работает в холостом режиме, то пластины 11 прижимаются к поверхности статора под действием центробежной силы и усилия пружин. При повышении давления жидкости в полостях нагнетания Г и Д увеличиваются силы прижатия дисков 8, 14 и 15 к торцовым поверхностям роторов и статоров и пластин к поверхностям статоров. С целью снижения износа трущихся поверхностей жидкость из напорных линий по сверлениям в пластинах подводится в зону контакта пластин со статорами. Саморегулирование прижатия обеспечивает повышенную герметичность в насосах и увеличивает их срок службы. Зоны всасывания и нагнетания расположены диаметрально противоположно, что разгружает вал от действия радиальных сил и повышает их надежность.
Гидромоторы фирмы «Денисон» аналогичны пластинчатым насосам. Они нереверсивные обратимые гидромашины (т. е. так же, как насосы, могут работать только при вращении в определенном направлении), могут быть использованы в качестве насосов. Однако применять их вместо насосов не рекомендуется, так как они менее эффективны в этом случае и более подвержены кавитации1. Для применяемых пла
1 Кавитация (лат. Cavitas — пустота) —образование в жидкости из-за пониженного давления пузырьков, которые, перемещаясь в области с повышенным давлением, захлопываются, излучая ударную волну, Это разрушает рабочие поверхности гидромашин.
218
стинчатых гидромашин рекомендуется, чтобы кинематическая вязкость рабочей жидкости находилась в диапазоне 21—33 мм2/с, а окружающая температура была в пределах —• 20 и + 60° С. В гидросистемах машин используется масло турбинное Т22 с нижним пределом вязкости, равным указанному выше при 50° С, и верхним — при температуре около 30° С. Поэтому этот интервал температур наиболее благоприятный.
Привод уплотнительных плит на машинах осуществляется аксиально-поршневыми гидромоторами АМЗО фирмы «Бушер» (ФРГ). На каждой машине установлено по 2 гидромотора. Они нерегулируемые, реверсивные и обратимые, т. е. у них постоянный рабочий объем, а вал может вращаться в любом направлении. Гидромотор может воспринимать радиальную нагрузку между опорами вала, равную 17,6-102 Н. Масса гидромотора 8,25 кг. При максимальном давлении 30 МПа крутящий момент на валу равен 86,2 Нм. В корпусе 1 гидромотора (рис. 83), который является блоком цилиндров для 9 поршней 2 на игольчатом 3 и радиально-упорном 4 подшипниках качения установлен приводной вал 5. Наклонная шайба 6, воздействующая при вращении вала на поршни, установлена на вал на подшипниках 8. Поршни прижаты к наклонной шайбе пружинами 9. С валом 5 шпильками 10 связан распределительный золотник 11. Он имеет две кольцевые проточки а и б, соединенные с подводящей и отводящей линиями. Через каналы виг, серпообразные пазы д и е, радиальные отверстия ж, камеры под поршнями при вращении золотника //соединяются с проточками а и б. Перемещение деталей по оси ограничено крышками 7 и 12, между которыми установлены уплотнения. Утечки из-под поршней и распределительного золотника отводятся через отверстие 3. За один оборот вала каждый поршень совершает один двойной ход (вперед и назад) В любой момент камера под одним из поршней оказывается в нейтральной зоне, а остальные подключены распределительным золотником 11 к напорной и сливной гидролиниям. Сила, возникающая от давления жидкости на поршни и наклонную шайбу, передается на вал. Составляющая этого усилия создает крутящий момент, равный около 14,7 Н-м.
Для передвижения машин в рабочем режиме используется гидромотор типа OMW475 фирмы «Данфосс» (США). Масса гидромотора 42 кг, объемная постоянная 475 см3/об, рабочее давление 17,5 МПа, частота вращения вала 350 мин-1 и момент на валу 1,18-103 Н-м. По этим показателям поршневые гидромоторы в 2 раза уступают роторно орбитальным.
Общий к. п. д гидромотора для номинального режима работы равен 86% для машин ВПР-1200 и ВПРС-500, а крутящий момент 0,88-103 Н-м; для Р-2000 — 1,08-103 Н-м. Номинальные значения параметров (Q1I0M, пном, рном) (табл. 5) приведены для кинематической вязкости рабочей жидкости, равной 21 мм2/с. Для пластинчатых, аксиально-поршневых и роторно-орбитальных насосов и гидромоторов общий к. п. д. может быть принят равным соответственно 0,94, 0,97 и 0,86.
219
Рис. 83. Гидромотор уплотнительной плиты:
/ — корпус; 2 — поршень; 3, 4, 8 — подшипник; 5 — вал; 6 — шайба, 7, 12 — крышка; Я—пружина; /0 —шпилька; // — золотник
На гидросхеме машины ВПР-1200 (см. рис. 79) насосы ТДС-038-011 обозначены Н1, а насосы ТДС-038-014 — Н2 и НЗ. В гидросхеме машины ВПРС-500 (см. рис. 80) насос ТДС-020-011 обозначен HI, ТДС-038-014 — Н2 и 2ТД-20 — НЗ. На машине Р-2000 установлены насосы ТДС-028-011 и ТДС-020-008, обозначенные на схеме (см. рис. 81) соответственно Н1 и Н2.
Из сравнения номинальных значений параметров насосов и гидромоторов с параметрами, при которых эксплуатируются эти гидромашины, видно, что насосы и гидромоторы подбивочных блоков, а также насос передвижения машины Р-2000 работают при максимальном давлении 17 МПа и частоте вращения вала 2000 мин-1; номинальные значения этих параметров 14 МПа и 1500 мин-1. Поэтому гидромашины оказываются перегруженными, что приводит к снижению их долговечности и надежности.
Частота вращения вала насосов превышает номинальные значения, поэтому, чтобы исключить кавитацию в насосах, надо на пониженных оборотах предварительно разогреть жидкость до 15 °C. Не рекомендуется допускать нагрев жидкости в гидросистемах свыше 55 °C. Например, при нагреве жидкости выше 60 °C снижается объемный к. п. д. гидромашин, вязкость жидкости понижается до значения, при котором в пластинчатых насосах и гидромоторах может нарушиться надежность смазки трущихся деталей. В этом случае может появиться местный нагрев, интенсивный износ и даже схватывание трущихся деталей, что приводит к частичной или полной потере работоспособности гидрооборудования; резко активизируется окисление рабочей жидкости и из нее выделяются смолистые осадки, вызывающие повышенный износ деталей и закупорку каналов гидрооборудования.
Насосы и гидромоторы практически невозможно отремонтировать в условиях эксплуатации. Гидромашины с приводным валом обычно соединяются упругой муфтой; биение оси приводного вала относительно вала гидромашины не должно превышать 0,1 мм. В случае со-220
Таблица 5
Технические характеристики насосов и гидромоторов
Тип насоса	Изготовитель (фирма)	Тип гидромашин	Применяется в гидросистеме машины	Параметры по каталогам фирмы						Параметры по гидравлическим схемам машин		
				VQ, см’/об	g= §1 О ч	S св ex S	S1 ф® Я ф е 2	ртах’ МПа	т —НИИ .ПШИ			
										Q, л/мнн	р, МПа	7 я е ? 1 5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	1 2	
Насосы
ТДС-038-014 ТДС-038-011 ТДС-028-011 ТДС-020-011	США («Денисон»)	Пластинчатые	ВПР-1200 ВПРС-500 ВПР-1200 Р-2000 ВПРС-500	120/46 120/46 120/36 91/36 68/36	178,7/64,2 178,7/64,2 178,7/48,5 131/48,5 97,7/48,5		14/17	1500	14/17	2100	236/85} 236/85 236/65 174/65 130/65	17/3,5 14/14 14/14 17/5 17/5 17/5		2000
ТДС-020-008			Р-2000	68/27	97,7/35,2						130/46,7	14/3,5		
2ТД-20			ВПРС-500	68	97,7		14	1500	14	2100	130	17		
Гидромоторы
Т2Д-35 Т2Д-20 АМ-30	США («Денисон») ФРГ («Бушер»)	Пластинчатые Акснально-поршневые	ВПР-1200 ВПРС-500 ВПР-1200 ВПРС-500 Р-2000	НО 63 18,6	161 ) 85 / 37,2	14 18	1500 2000	14 30	1800 2500	236 1 130 / 32,5	17 5	2100 1750
OMW475	США	Роторно-	ВПР-1200							230	14	500
	(«Дан-	орбиталь-	ВПРС-500	475	170	17,5	360	26	460	230	14	500
	фосс»)	ный	Р-2000							174	17	360
Примечание. В числителе и знаменателе указаны параметры двухсекционных насосов.
единения без упругой муфты биение должно быть не более 0,03—0,05 мм, Если обеспечены требования к рабочей жидкости, нагрузочным параметрам и монтажу, то продолжительность безотказной работы насосов и гидромоторов гарантируется до 2000 ч. Работа по обслуживанию насосов и гидромоторов в основном профилактическая: внешний осмотр, проверка крепления гидромашин на кронштейнах, в стыках между корпусами и фланцами и т. д.
27.	Регулирующая и распределительная аппаратура
Аппаратура регулирования и распределения изменяет давление, расход и направление потока рабочей жидкости. Регулирующая аппаратура включает в себя клапаны предохранительные, редукционные, автоматические разгружающие, демпфирующие и делительные, а распределительная — распределители дискретного действия (реверсивные золотники) и непрерывного действия (сервовентили).
Предохранительные клапаны служат для установления максимального допустимого давления в гидросистеме и предотвращают его повышение сверх установленного значения. Поэтому одно из основных требований к предохранительным клапанам — безотказная их работа. Важными требованиями являются также быстродействие, динамическая устойчивость в работе, стабильность давления срабатывания независимо от расхода. В гидросистемах машин применяются двухступенчатые (двухкаскадные) предохранительные клапаны М-ПКП-20 и М-ПКП-32-01. Клапаны работают при температуре масла + 10—60° С и окружающего воздуха от — 40° до + 50° С. Масло должно быть отфильтровано от частиц размером более 25 мк. Допускается работа клапанов на минеральных маслах с кинематической вязкостью от 10 до 400 мм2/с в указанном диапазоне температур рабочей жидкости.
Масло от насоса подводится к предохранительному клапану (рис. 84) в полость А и отводится от клапана в бак через полость Б. Переливной золотник 2 нагружен пружиной 4, стремящейся прижать его к седлу 3. Полость А через каналы В и Г сообщается с полостями Д и Е. Через канал Ж подводится жидкость из полости Д под вспомогательный клапан 8, прижатый к седлу 9 пружиной 10. Усилие сжатия пружины может регулироваться винтом 14. Пока давление жидкости, действующее иа вспомогательный клапан 8, не превышает усилия пружины 10, вспомогательный клапан прижат к седлу 9 и давление в полости Д равно давлению в полости А. При этом переливной золотник 2 прижат к седлу 3 пружиной 4, так как давление на золотник со стороны полости Д уравновешивается давлением со стороны полостей А и Е. При прижатом золотнике 2 к седлу 3 полости А и Б разъединены н поэтому проход масла из системы в бак закрыт. В этом случае поток жидкости от насоса направляется в гидродвигатель, от нагрузки которого зависит давление в полости А. Как только давление жидкости преодолеет усилие пружины 10, вспомогательный клапан 8 отходит от седла 9 и жидкость в небольшом количестве из полости Д начинает поступать по каналам И и К в полость Б и далее в бак. Канал В (диа-222
9 10	11	17
Рис. 84. Предохранительный клапан: 1, б — корпус; 2 — переливной золотник; 3, 9 — седло; 4, 10 — пружина; 5, 7, 19 — заглушка; 8 — вспомогательный клапан; // — направляющая; 12 — опорная гайка; 13 — контргайка; 14 — регулировочный винт; 15 — 18 — уплотнение
метром около 1 мм) —демпфер, в нем понижается давление при протекании жидкости из полости А в полость Д (поэтому давление в полостях А и Е больше, чем в полости Д). В результате переливной золотник 2 отходит от седла 3 и жидкость поступает из полости А в полость Б, а затем — в бак.
Дтя нормальной работы клапана давление в сливной линии не должно превышать 0,15 МПа. Переливной золотник перемещается до тех пор, пока давление в полостях А и Е не уравновесит давление в полости Д и усилие пружины 4. Если давление в полости А начинает повышаться, равновесие сил, действующих на переливной золотник 2, нарушается, так как увеличивается давление на золотник со стороны полостей А и Е. Поэтому золотник еще больше отходит от седла 3 и увеличивает перепуск жидкости из полости А в полость Б. Это приводит к уменьшению давления в полости А до тех пор, пока не установится равновесие. Если давление в полости А становится ниже давления настройки, вспомогательный клапан 8 прижимается к седлу 9. Жидкость перестает поступать из полости Д на слив, после чего давление в полостях А, Д и Е выравнивается. Пружина 4 прижимает золотник 2 к седлу 3, прекращая слив жидкости. Давление настройки клапана легко регулируется винтом 14.
Предохранительные клапаны с переливным золотником используются на машинах и для разгрузки системы от давления, для этого к каналу Л присоединяется игольчатый вентиль ВН-6, подключенный к сливной линии. Пока вентиль закрыт, жидкость имеет выход из полости Д только по каналу Ж через вспомогательный клапан 8 и предохранительный клапан работает, как было описано выше. Если вентиль открыт, полость Д соединяется с баком и давление в ней резко падает. Переливной золотник отжимается от седла и подаваемая насосом жидкость свободно проходит из полости А в полость Б и далее в бак. Давление в системе падает до значения, определяемого усилием пружины 4 переливного золотника, и не превышает 0,4 МПа. Для клапана М-ПКП-20 номинальный расход жидкости и давление настройки составляет (?ном = 100 л/мин, рнэм = 10 МПа. Соответствующие параметры клапана М-ПКП-32-01: QB0M = 250 л/мин; рнсм = 20 МПа.
Предохранительные клапаны М-ПКП-20 установлены в гидросистемах уплотнительных плит, гидроцилиндров внутренних подбоек машины ВПР-1200 и ускоренного опускания механизма сдвига пути машины Р-2000. На принципиальных гидравлических схемах (см. рис. 79,80 и 81) клапаны обозначены КП1, КП6
223
и КП7 (ВПР-1200), КП1 и КПб (ВПРС-500) и КП1, КП5 (Р-2000). В остальных гидросистемах машин установлены клапаны М-ПКП-32-01. Машина ВПР-1200 имеет 3 клапана М-ПКП-20 и 3 клапана М-ПКП-32-01; ВПРС-500 — 2 клапана М-ПКП-20 и 3 клапана М-ПКП-32-01; Р-2000 — 2 клапана М-ПКП-20 и 2 клапана М-ПКП-32-01.
Предохранительные клапаны допускается устанавливать в любом положении: вертикальном, горизонтальном, наклонном. При температуре рабочей жидкости + 45... + 50° С на набор давления в разгруженной гидросистеме затрачивается около 0,2 с. Превышение давления над давлением настройки при резкой перегрузке гидросистемы может достигать 10% Для клапана М-ПКП-20; для М-ПКП-32-01 — 8%, а в некоторых случаях может быть гораздо больше из-за инерционности клапанов при низкой температуре рабочей жидкости. Поэтому предохранительные клапаны надо включать, плавно закрывая вентили, при пониженных оборотах дизеля. В процессе эксплуатации необходимо следить, чтобы не было подтеканий масла в стыках между деталями клапанов.
Редукционные клапаны предназначены для поддержания установленного пониженного давления жидкости в отдельной части гидросистемы независимо от давления, создаваемого насосом в основной магистрали. Клапаны применяются обычно в тех случаях, когда от одного насоса питаются несколько гидросистем с различными давлениями. Редукционные клапаны М-ПКР-Ю устанавливаются только в гидросистемах подбивочных блоков машин ВПР-1200 и ВПРС-500 для изменения давления в гидроцилиндрах сжатия подбоек. На принципиальных гидросхемах (см. рис. 79 и 80) они обозначены КР1 и КР2. Клапаны работают на минеральном масле турбинное 22, отфильтрованном от частиц с размером более 25 мк при температуре жидкости + 10 ... + 60° С н окружающей от —30 до + 50° С. Допускается работа клапанов на других минеральных маслах с кинематической вязкостью от 10 до 400 мм2/с в указанном диапазоне рабочих температур. По устройству и принципу работы редукционный клапан подобен предохранительному клапану (см. рис. 84), отличается только формой переливного золотника 2, кроме того, у него нет канала К и заглушки 7. В редукционном клапане жидкость подводится в канал Б и отводится под требуемым давлением в канал А.
При работе редукционного клапана из-под вспомогательного клапана 8 жидкость через канал в седле 9 непрерывно течет в бак (~ 2,0 л/мин). Для нормальной работы редукционного клапана необходимо, чтобы давление в сливной линии, подключенной вместо заглушки 7, не превышало 0,15 МПа. Клапан может устанавливаться в любом положении: вертикальном, горизонтальном и наклонном. Расход рабочей жидкости через клапан (номинальный) 40 л/мин. Номинальное давление на входе в клапан 32 МПа и на выходе 10 МПа. Расход жидкости при сжатии подбоек (100 л/мин) почти в 2 раза превышает допустимый расход через клапан. Это может приводить к снижению скорости сжатия подбоек, особенно при недостаточно прогретом масле.
Клапан разгружающий автоматический (автомат разгрузки насоса) применяется в замкнутых гидросистемах с насосами постоянной подачи, где необходимо поддерживать давление в определенных пределах. В гидросистемах машин разгружающие клапаны поддерживают давление жидкости в диапазоне 12—14 МПа. Верхнее давление соответствует номинальному рабочему давлению насосов. При достижении 224
верхнего значения давления автомат разгрузки переключает насос на холостой режим, а при нижнем значении давления включает насос на рабочий режим. Автоматический разгружающий клапан работает только совместно с гидроаккумулятором. На принципиальных гидросхемах машин (см. рис. 79, 80 и 81) разгружающие клапаны обозначены КПЗ. Параллельно разгружающим клапанам подключены обратные клапаны, обозначенные на схемах КО2. Обратный клапан (неотъемлемый элемент разгружающего клапана) служит для запирания жидкости, находящейся под повышенным давлением в гидроаккумуляторе, при переключении насоса на холостой режим.
На машинах установлены импортные автоматы разгрузки ДАР-Р40Е. Диаметры подводящего и отводящего отверстий у этих клапанов равны 40 мм. Разгружающий клапан работает при окружающей температуре —25 до 4*80° С, температура жидкости + 50 °C, вязкость от 7 до 380 мм2/с. Номинальный расход 350 л'мин, максимальное давление до 35 МПа. Масса клапана 4,5 кг. Клапан позволяет регулировать давление жидкости, подаваемой в гидросистему в диапазоне от 0,5 до 17,5 МПа; автоматически поддерживает давление в диапазоне 0,914-1,0) р3, где ра — установленное верхнее значение давления.
Масло от насоса подводится к автомату разгрузки (рис. 85) в полость А и при открытом клапане 3 проходит в полость Б и затем в бак. При закрытом клапане 3 полости А и Б разобщены и насос подает жидкость через обратный клапан КО2 (см. рис. 79, 80 и 81) к гидроаккумулятору, с которым соединен канал В и далее полость Г. Из полости А жидкость через демпфирующие каналы Д проходит в полость Е, а оттуда через канал Ж под шарик 9. Если давление жидкости достаточно для отжатия шарика, она по каналу И поступает в полость Б. Полость Е через вентили ВНЗ (см. рис. 79, 80 и 81) сообщается с баком. При открытом вентиле в полости Е давление незначительное, клапан 3 прижимается к корпусу 5, сжимая пружину 4. В это время насос работает в холостом режиме, перекачивая жидкость из полости А в полость Б.
При закрытом вентиле ВНЗ и прижатом шарике 9 к седлу 8 полость Е разобщается с баком и клапан 3 сверху и снизу оказывается под действием одинакового давления жидкости. Клапан 3 пружиной 4 прижимается к седлу и разобщает полости А и Б, а насос через обратный клапан КО2 нагнетает жидкость в напорную линию гидросистемы. В этот момент шарик 9 прижат к седлу 8, а толкатель 7 уравновешен давлением слева и справа, так как полость А соединена с насосом, а канал В с гидроаккумулятором. Необходимый верхний предел давления срабатывания автомата разгрузки легко настраивается затяжкой пружины 13 при вращении винта 14. При повышении давления на шарик 9 пружина 13 сжимается и жидкость из полости Е по каналу И проходит в полость Б. Из-за дросселирования в отверстии Д давление в полости Е снижается и клапан 3 поднимается вверх: напорная линия насоса соединяется с полостью Б, сообщающейся с баком, аккумулятор отсоединяется от насоса обратным клапаном КО2. Давление в полости Е резко снизится и толкатель 7, к которому слева подводится жидкость от гидроаккумулятора, отожмет шарик 9 от седла 8. При отключенном насосе давление в аккумуляторе понижается и пружина 13 вновь прижимает шарик 9 к седлу 8. Давление, действующее на клапан 8 Зак. 1501	225
Рис. 85. Клапан разгружающий автоматический:
1,5 — корпус; 2 — гильза; 3 — поршневой клапан; 4, 13 — пружина; 6— втулка; 7 —• толкатель; 8 — седло; 9 — шарик; 10, 11 — упор; /2 —опорная гайка; /4регулировочный винт; 15 — шарик стопора; 16 — штифт; 17 — винт; 18 — уплотнение
Рис. 86. Клапан демпфирующий (импортный) и схема замены его отечественной аппаратурой:
/ — корпус; 2— золотник; 3, 4 — крышка; 5 — толкатель; 6 — ролик; 7 — пружина;
8 — гайка; 9 — дроссель; 10 — пробка; 11 — осевой дроссель; 12 — обратный клапан
3 сверху и енизу, уравнивается и пружина 4 прижимает клапан к седлу: полости А и Б разъединяются и насос нагнетает жидкость в аккумулятор через обратный клапан К02.
Для перевода насоса на режим холостого хода необходимо соединить полость Е с баком, открыв вентиль ВИЗ. Импортный разгружающий клапан на машинах может быть заменен отечественным КХД 32/160.
Демпфирующий клапан регулирует скорость подъема подбивочных блоков. В корпусе 1 клапана (рис. 86) установлен золотник 2, перемещение которого ограничивается крышками 3, 4 и толкателем 5, связанным с роликом 6 .Если нет внешнего воздействия на ролик, золотник и толкатель смещены в крайнее положение пружиной 7. Отверстие А соединяется с распределителем, а отверстие Б — со штоковой полостью гидроцилинра подъема — опускания подбивочного блока. В отверстие В отводятся утечки из-под золотника. В корпус клапана ввернута пробка 10, которая может быть использована для подвода жидкости от распределителя. В это время отверстие А должно быть закрыто. Если золотник 2 разобщает полости, связанные с отверстиями А и Б, то жидкость из отверстия А в Б может протекать через дроссель 9, который в требуемом положении законтривается гайкой 8 и закрывается колпачком. Демпфирующий клапан устанавливается на подвижной раме и включается в работу при переводе подбивочного блока из рабочего положения в транспортное.
226
Во время работы с целью уменьшения времени цикла подбивоч-ный блок не поднимается до крайнего верхнего положения, а останавливается в промежуточном положении. Золотник 2 постоянно прижат пружиной к крышке 4 и жидкость свободно проходит из отверстия А в Б и обратно. При подъеме подбивочного блока в транспортное положение он воздействует при помощи нажимной планки на ролик 6 и через него на толкатель 5 и золотник 2, смещая золотник до посадки на седло и разъединяя полости Л и Б. В этом случае жидкость может протекать только через дроссель 9, который регулируется так, чтобы не было удара блока о раму машины.
На машинах установлены импортные демпфирующие клапаны, ио их можно заменить устройством, состоящим из отечественных параллельно подключенных осевого дросселя ДО-20/200 и обратного клапана Г51-24 с отверстиями условного прохода диаметром 20 мм. Осевой дроссель и обратный клапан рассчитаны на номинальный расход жидкости 70 л/мин и давление 20 МПа. Перегрузка по расходу в данном случае не имеет существенного значения. На схеме включения осевого дросселя // и обратного клапана 12 вместо демпфирующего импортного клапана (см. рис. 86) линии А, Б и В имеют такое же назначение, как и при использовании демпфирующего клапана.
Делитель потока разделяет поток жидкости на 2 равные части, что позволяет синхронизировать скорости гидромеханизмов, работающих от одного насоса. В гидросистемах машин делитель потока обеспечивает равенство скоростей гидромоторов уплотнительных плит. Применяется отечественный делитель потока КД 20/20, рассчитанный на давление жидкости 20 МПа и номинальный расход 63 л/мин. В отверстиях корпуса / делителя потока (рис. 87), заглушенных пробками 2 и 3, размещены 2 плавающих плунжера 4 и 5. В плунжере 4 установлены шайбы 6 с калиброванными отверстиями и высотой. С торца шайбы уплотняются медными кольцами 7, к которым они прижимаются резьбовыми втулками 8. В зависимости от расхода жидкости, подводимого к отверстию А, делитель снабжается шайбами с Калиброванными отверстиями трех размеров. Шайбы с необходимым размером отверстия устанавливаются в плунжер 4, а неиспользуемые закладываются в пробки 2 и фиксируются стопорными кольцами 9. В зависимости от размера калиброванного отверстия в дроссельной шайбе расход жидкости через делитель может быть, л/мин: 25—40, 40—55, 55—70. Поток, подводимый в отверстие А, разделяется на 2 равных потока, отводимых через отверстия Б и В к гидромоторам, следующим образом. При одинаковой нагрузке давление в полостях Г и Д тоже одинаковое и, следовательно, равны перепады давления при протекании жидкости через дроссельные шайбы с калиброванными отверстиями. Поток жидкости обладает свойством отклоняться в сторону меньшего сопротивления, поэтому при равных сопротивлениях он разделится на две равные части.
Если давление жидкости в полости Д начнет повышаться в результате роста нагрузки на гидромоторе, то плунжер 5 переместится в направлении полости Г с меньшим давлением и частично перекроет отверстие для прохода жидкости из полости Г в отверстие Б. Плунжер будет смещаться до тех пор, пока давление в полости Г не уравняется с давлением в полости Д. При повышении нагрузки на гидромотор под-8*	227
ключенный к отверстию Б плунжер 5 будет смещаться в обратном направлении. В полостях Г и Д будет поддерживаться одинаковое давление и, следовательно, будет одинаковый перепад давления на дроссельных шайбах, что обеспечивает деление потока на 2 равные части.
Для того чтобы резкое изменение давления в полостях Г и Д не вызывало колебаний плунжера 5, жидкость к торцовым его поверхностям подводится через демпфирующие отверстия Е и Ж. В том случае, если вращение вала одного из гидромоторов по какой-либо причине прекратится, плунжер 5 полностью перекроет проход жидкости к другому гидромотору. Ошибка делителя потока (разность расходов через отверстия Б и В, отнесенная к полному расходу через отверстие Л) составляет 3—5%.
Распределители дискретного действия (реверсивные золотники) предназначены для перекрытия и изменения направления потока жидкости. По числу положений, которые может занимать золотник, распределители делятся на двух- и трехпозиционные. Распределители также характеризуются числом подключаемых линий (ходов), к которым относятся подводящая (напорная) и отводящая (сливная) линии и линии, соединяющие распределитель с полостями гидромеханизма. По характеру воздействия на золотник распределители могут быть с электрическим, электрогидравлическим (двухступенчатые) и ручным управлением. При электрическом управлении золотник перемещается от действия электромагнитных сил. Этот способ управления золотником применяется при номинальном расходе жидкости до 40 л/мин. В этих случаях для переключения золотника не нужно больших усилий. При электрогидравлическом управлении сначала включается вспомогательный золотник с электрическим управлением и жидкость поступает в основной золотник и переключает его, пропуская основной поток жидкости к гидромеханизму. Золотники с электрическим управлением срабатывают за 0,03— 0,05 с, а с электрогидравлическим — за 0,05—0,1 с. Время затрачиваемое на переключение распределителя с электрогидравлическим управлением, может значительно увеличиться при изменении расхода жидкости через вспомогательный золотник при помощи регулятора расхода, расположенного в корпусе распределителя.
В гидросистемах машин применяются только четырехходовые импортные распределители двух- и трехпозиционные с электрическим и электрогидравлическим управлением (24 В, постоянный ток). Распределители с электрическим управлением установлены в гидролиниях: силовых цилиндров перемещения пути при выправке, рельсовых захватов, перемещения уплотнительных плит, поворота подбоек и перемещения подбивочных блоков в поперечном направлении. Распределители с электрогидравлическим управлением предназначены для управления гидромотором передвижения машин и гидроцилиндрами подъема — опускания блоков и сжатия — раскрытия подбоек.
Распределитель непрерывного действия английской фирмы «Даути» серии 4541 в гидросистемах выправочных устройств служит для управления силовыми гидроцнлиндрами механизмов подъема и сдвига пути. Сервовентиль (рис. 88) состоит из двух полюсных пластин /, 228
Рис. 87. Делитель потока:
1 — корпус; 2,3 — пробка; 4, 5 — плунжер; б — дроссельная шайба; 7 — кольцо уплотнительное; S —втулка; 9 — стопорное кольцо
Рис. 88, Распределитель непрерывного действия (сервовентиль):
1 — полюсная пластина; 2 — магнит; 3 — катушка управления; 4 — якорь; 5 — дроссельная заслонка; б — гибкая трубка; 7 — корпус; 8 — золотник; 9 — пружинный стержень; 10 — фильтр; 11, 14 — крышка;
12 — демпфер; 13 — сопло
магнита 2, катушек управления 3, якоря 4, соединенного с дроссель" ной заслонкой 5 и с гибкой трубкой 6, которая крепится к корпусу 7-В корпусе находится золотник 8, пружинным стержнем 9 соединенный с якорем 4. Жидкость в сервовентиль поступает через фильтр 10. Положение фильтра и наибольший ход золотника ограничены крышками 11. Крышкой 14 закрыт электромеханический преобразователь. При обесточенных катушках управления гибкая трубка 6 обеспечивает установку в среднее положение дроссельной заслонки, а пружинный стержень 9 — золотника 8. Кроме этого, гибкая трубка 6 является уплотнителем зазора между электромагнитной и гидравлической секциями сервовентиля. К сервовентилю жидкость под давлением подводится по каналу А и отводится по каналу Г. При среднем положении дроссельной заслонки между соплами 13 расходы жидкости через них равны и, следовательно, одинаковы перепады давления жидкости в отверстиях демпфера 12. В этом случае давление жидкости на золотник в полостях Д и Е одинаковое. Золотник уравновешен и удерживается пружинным стержнем 9.
При подаче напряжения на одну из катушек создается электромагнитная сила, пропорциональная напряжению. Под ее воздействием заслонка поворачивается, приближаясь к соплу, например к правому, удаляясь от левого. Сопротивление проходу жидкости через левое сопло уменьшается — расход увеличивается. Это при наличии демпфера 12 приведет к уменьшению давления в полости Д. Золотник 8 отодвигается влево и пропускает жидкость из канала А в канал В к гидроцилиндру и от него из канала Б в канал Г и в бак. Золотник <8 смещается до тех пор, пока усилие его на стержень 9 не уравновесится магнитным усилием катушки.
229
Во Время подъема или сдвига пути напряжение на управляющей катушке сервовейтиля уменьшается по мере приближения путевой решетки к требуемому положению. При этом дроссельная заслонка приближается к исходному среднему положению, разность давлений в полостях Д и Е уменьшается и золотник 8 пружинным стержнем 9 перемещается в среднее положение. По мере приближения золотника к среднему положению скорость подъема или сдвига пути гидроцилиндром уменьшается до нуля. При подаче управляющего напряжения на другую катушку сервовентиль работает аналогично в обратном направлении. Сопротивление каждой катушки 100 Ом. Сила тока при полном открытии сервовентиля 315 мА. При полном открытии сервовентиля и перепаде давления жидкости 12 МПа расход ее через сервовентиль составит около 60 л/мин. При этом расход жидкости от нулевого до указанного предела будет изменяться пропорционально напряжению, подаваемому на управляющие катушки.
Для устойчивой работы ссрвовентиля давление жидкости в подводящей напорной линии должно быть примерно постоянным. Жидкость нужно очищать от частиц с размером более 5 мк. На машине сервовентиль размещают так, чтобы золотник 8 занимал горизонтальное положение, а пружинный стержень 9 — вертикальное. Сервовентиль — устройство высокой точности изготовления и сборки, поэтому в процессе его эксплуатации все регулировочные работы и устранение неисправностей должны выполнять лица, имеющие необходимый практический опыт в его обслуживании. Повышенные требования к степени очистки рабочей жидкости и к культуре обслуживания сервовентилей на практике часто не выполняются, что приводит к их отказам.
28.	Рабочие пневматические системы
Пневматическая рабочая система приводит в рабочее положение подбивочные блоки, механизмы подъема и сдвига пути, контрольноизмерительные тележки, подает звуковые сигналы и обдувает приборы, расположенные в запыленной зоне. Она питается сжатым воздухом, который подается от тормозной системы через разобщительный кран. Пневматические системы машин комплектуются из унифицированных элементов, но имеют различия в связи с конструктивными особенностя--ми машин. Пневматические рабочие системы машин включают в себя аппаратуру: пневматическую подготовки воздуха, контрольно-регу-лирующую, пневмораспределительную, а также пневмоцилиндры управления исполнительными органами, звуковые сигналы, воздухопроводы и соединительную арматуру.
Пневмоаппаратура подготовки воздуха находится в кабине водителя и оператора. Она состоит из разобщительных кранов, фильтра-вла-гоогделителя и маслораспылителя. Фильтр-влагоотделитель (рис. 89) служит для отделения твердых частиц, воды и компрессорного масла из сжатого воздуха. Сжатый воздух, подведенный к отверстию П, попадает на крыльчатку 1 и движется по винтовой линии. Капли воды и масла, крупные твердые частицы, содержащиеся в потоке воздуха, под действием центробежных сил отбрасываются на стенки стакана вниз в спокойную зону, отделенную заслонкой 3. Очищенный от влаги 230
воздух проходит через металлокерамический фильтр 2, освобождается от твердых загрязнений и поступает к выходному отверстию О. Вода и другие загрязнители удаляются из фильтра под действием сжатого воздуха при открытии ручного запорного клапана. Прозрачные стенки стакана 4 позволяют следить за количеством конденсата и своевременно его отводить.
Маслораспылитель (рис. 90) служит для внесения в сжатый воздух распыленного масла, что дает возможность смазать трущиеся поверхности пневматических устройств. Подведенный к входному отверстию П воздушный поток разделяется на две части; одна из них (основной поток) через щели А направляется к выходному отверстию О, а другая проходит через каналы Б, В и Г.
Рис. 89. Фильтр-влагоотделитель В41-14:
/ — крыльчатка; 2 — металлокерамический фильтр; 3 — заслонка; 4 — стакан; 5 — кла* пан запорный
В зоне Ж после кольцевой щели
вследствие увеличения скоростного напора происходит местное понижение давления. Когда дроссель 5 находится в верхнем положении, давление в полостях Д и Е одинаково и масло на распыление не поступает. При уменьшении дросселирующего отверстия давление в полости Е становится меньше, чем в полости Д, поэтому масло поднимается в трубку /, отжимает шарик 2 обратного клапана и попадает в трубку 4. По мере накопления масла в трубке 4 оно в виде капель поступает к распыливающэму устройству 3. где, пройдя по вертикальному каналу малого диаметра, распыляется. Расход масла дозируется дросселем 5. При закрытом дросселе разность давлений в полостях Д и Е наибольшая и расход масла будет также наибольшим. Увеличе-
ние расхода сжатого воздуха, проходящего через маслораспылитель, создает большую разность давлений, что вызывает увеличение расхода масла при том же положении дросселя.
Контрольно-регулирующая аппаратура включает в себя пневмоклапан редукционный БВ 57-13 и манометры МТ-1-НБ-60-10 х 4. Редукционный клапан (рис. 91) и манометры установлены на панели управления в кабине водителя. Редукционный клапан автоматически поддерживает давление воздуха в пневмоцилиндрах натяжения измерительных тросов на уровне 0,5 МПа. По манометрам контролируется давление до и после редукционного клапана. Сжатый воздух подводится к отверстию П и отводится через отверстие О. Настраивается пневмоклапан винто.м 4, действующим через пружину 3 и толкатель 6 на дроссельный клапан 1. Давление воздуха снизу на мембрану 5 уравновешивается усилием пружины 3. При понижении давления это рав
231
новесие нарушается, мембрана 5 прогибается и через толкатель 6 отжимает дроссельный клапан 1, увеличивая проход воздуха, расход его и давление. При повышении давления на выходе сжатый воздух поступает в подмембранную полость и вызывает подъем мембраны 5 е клапаном 2. Сжатый воздух через отверстие в клапане 2 и отверстие А выпускается в атмосферу, снижая давление на выходе до значения, определяемого настройкой пружины 3.
Пневмораспределительная аппаратура включает в себя клапаны трехлинейные двухпозиционные ГВ 76-21 и ДВ 76-12 и шестилинейный трехпозиционный кран В 71-33, которые служат для изменения направления потоков воздуха в пневматических цилиндрах. В пневмораспределителе ГВ76-21 (рис. 92) толкатель 3 под действием пружины 4 находится в положении, показанном на рисунке. Клапан 5 прижимается к седлу пружиной 6 и давлением сжатого воздуха. При нажатин на рукоятку 2 толкатель вначале упирается в клапан 5 и отсекает выход О от атмосферы, а затем при дальнейшем движении открывает клапан 5 и соединяет выход О с отверстием П. При отводе рукоятки 2 подвижные части возвращаются в исходное положение под действием пружин 4 и 6. Штифт 1 ограничивает ход толкателя. Конструкция клапана ДВ 76-12 аналогична клапану ГВ 76-21, разница только в том, что на толкатель воздействие от рукоятки передается через ролик.
Работа пневматической системы машины ВПР-1200 (рис. 93) включает в себя два этапа: подготовку машины к работе и к транспортному положению. Подготовка машины к работе заключается в последова-
Рнс. 90. Маслораспылитель В44-24:
J, 4 — трубка; 2 — шарик; 3 — распиливающее устройство; 5 — дроссель
232
Рис. 91. Пневмоклапан редукционный БВ57-13:
1 — дроссельный клапан; 2 —клапан; 3 — пружина; 4 — винт; 5 — мембрана; 6 — толкатель
Рис. 92. Пневмораспределитель трехлинейный ГВ76-21:
/ — штифт; 2 —рукоятка; 3 — толкатель; 4, 6 — пружина; 5 — клапан
тельном опускании на рельсы измерительных тележек выправочных устройств, открытии стопоров механизмов подъема и сдвига пути, подбивочных блоков и прижатии измерительных тележек к левому или правому рельсу. Это выполняется в такой последовательности: включается разобщительный кран 18 — воздух из тормозной системы через кран 18, фильтр-влагоотделитель 24 и маслораспылитель 23 поступает к панели управления 21, на которой расположена контрольно-распределительная аппаратура; поворотом рукоятки клапана 13 в положение подъем подается воздух к цилиндрам 15, которые поднимают переднюю измерительную тележку, другим клапаном 13 подается воздух к цилиндрам 14, которые откидывают стопоры передней измерительной тележки. Клапан 13 цилиндров 15 переводят в положение опуск — цилиндры опускают переднюю тележку иа рельсы, после чего клапан 13 переводится в нейтральное положение.
Чтобы опустить среднюю измерительную тележку рихтовки пути, рукоятку крана 19 цилиндров 9 устанавливают в положение подъем и вручную отводят механический стопор (находится в кабине водителя), затем кран 19 переводят в положение опуск и цилиндры 9 ставят среднюю измерительную тележку на рельсы. После этого кран 19 переводят в нейтральное положение. Далее опускается средняя контрольноизмерительная тележка, для чего рукоятку крана 19 цилиндров 10 устанавливают в положение подъем, отводят вручную механические стопоры, рукоятки которых находятся в кабине водителя; кран устанавливают в положение опуск и тележка опускается на рельсы. Одновременно цилиндрами 4 натягиваются измерительные тросы для продольного профиля пути. Затем кран 19 переводят в нейтральное положение, опускают на рельсы заднюю контрольно-измерительную тележ-
233
Рис. 93. Рабочая пневматическая
1, 6, 12, 27 и 2, 9, 10, 15 — цилиндр прижатия к рельсу и подъема измерительных тележек;
5, II, /4 — цилиндр стопорения подбивочных блоков, механизма подъема н сдвига пути и ДВ76-21; 16 — сигнал звуковой; 17 — клапан ГВ76 21; 18 — кран разобщительный; 19 — управления; 22 — манометр; 23 — маслораспылитель; 24 — фильтр влагоотделитель; 25, 26,
ку при помощи клапана 13 цилиндров 2. Клапан 13 устанавливают в положение подъем, отводят механические стопоры на штангах и клапан 13 переводят в положение опуск: воздух из цилиндров 2 выходит в атмосферу и тележка под действием собственной массы опускается на рельсы; клапан 13 переводят в нейтральное положение.
Опускают контрольную тележку прицепной платформы: рукоятку крана 19 цилиндров 25 устанавливают в положение подъем, вручную отводят механический стопор, кран переводят в положение опуск и тележка опускается на рельсы, после этого кран 19 устанавливают в нейтральное положение. Заднюю тележку прицепной платформы опускают при помощи крана 19 цилиндров 26, который переводят в положение подъем, отводят механический стопор, кран устанавливают в положение опуск и тележка цилиндрами опускается на рельсы: кран 19 переводят в нейтральное положение. Все опущенные измерительные тележки прижимают к правому или левому рельсу, для чего рукоятку крана 19 цилиндров 1, 6, 12, 27 переводят в положение вправо или влево. Следующая операция — натяжение измерительного троса для плана пути цилиндром 28 от клапана 13.
После подготовки к работе контрольно-измерительных устройств подготавливают к работе механизм подъема и сдвига пути и подбивочных блоков. Для освобождения стопоров механизма подъема и сдвига пути сначала его поднимают гидроцилиндрами, затем рукоятку клапана 13 устанавливают в положение открыто, и цилиндры 11 открывают стопоры механизма и гидравлическими цилиндрами опускают 234
система машины ВПР-1200:
3, 28 и 4 —цилиндр натяжения измерительных тросов для плана и продольного профиля; передней тележки; 7, 8 — цилиндр ограничения раскрытия наружных подбоек; 13 — клапан кран последовательного включения В71-33; 20 — клапан редукционный БВ57-13; 21 — панель 27 — цилиндр подъема и прижатия к рельсу измерительных тележек прицепной платформы
механизм на рельсы. Затем гидравлическими цилиндрами подбивочные блоки поднимают вверх, рукоятку крана 19 цилиндров 5 переводят в положение открыто и цилиндры 5 освобождают стопоры подбивочных блоков.
Ход сжатия наружных подбоек увеличивают цилиндры 7, 8, которые открывают упоры при переключении кранов 19 в положение Двойная шпала.
При подготовке машины к транспортному положению первоначально отключают пневмоцилиндры прижатия измерительных тележек к опорному рельсу и натяжение тросов, затем поднимают и стопорят измерительные тележки, подбивочные блоки, механизмы подъема и сдвига пути. Управляют этими операциями в обратном порядке.
Пневматическая система машины ВПРС-500 (рис. 94) работает так же, как у ВПР-1200. Включая разобщительный кран 30, подают воздух из тормозной системы через фильтр-влагоотделитель 32 и масло-распылитель 34 к панели управления 33, на которой расположена контрольно-распределительная аппаратура. Передняя тележка опускается клапаном 8 цилиндров 3. Для этого рукоятку клапана 8 устанавливают в положение подъем — воздух поступает в цилиндры 3 и тележка приподнимается; затем клапан 8 цилиндров 4 переводят в положение открыто, и цилиндры 4 открывают стопоры. Клапан 8 пневмоцилиндров 3 устанавливают в положение опуск и передняя тележка опускается на рельсы. Средняя измерительная тележка рих-
235
Рис. 94. Рабочая пневматическая система машины ВПРС-590:
/ — сигнал звуковой; 2 —клапан ГВ76-21; 3, 5, /< 19 и 6, 13, 23 — цилиндры подъема, прижатия к рельсу измерительных тележек; < 18 — цилиндры стопорения передней измерительной тележки, подбивочных блоков; 7 — край последовательного включения В71-33; 8 — клапан ДВ 76-21; 9. 11, 17 — электропневматическин вентиль; 10, /2 — цилиндры остановки, управления дизелем; 13, 15 — цилиндры управления упорами, продольного перемещения рельсовых захватов; 20— клапан Переключения; 21, 22, 27 — цилиндры натяжения измерительных тросов для продольного профиля и плана пути; 24— кран управления подачей топлива; 25— педаль управления сцеплением. 26, 28— цилиндры подъема, прижатия к рельсу измерительных тележек прицепной платформы; 29 — манометр: 30 — крав разобщительный; 31 — клапан ГВ76-21; 32 — фильтр-влагоот-
делитель; 33 — панель управления; 34 — маслораслылитедь
Рис. 95 Рабочая пневматическая система машины Р-2000:
1 — цилиндр стооореяия передней измерительной тележки; 2, 5, 1 и 6, 9, 19 — цилиндр подъема и прижатия к рельсу измерительных тележек, 3—клапан ДВ76-21; 4 — край разобщительный; 3, 16 — цилиндры натяжения измерительных тросов; 10 — сигнал звуковой; 11, I!, 14 — цилиндр прижатия к рельсу и подъема измерительных тележек прицепной платформы; 13 — кран последовательного включения В71 33; 16 — манометр; П — масло-распылитель; IS — фильтр влагоотделитель; 20 — панель управления
товки пути опускается краном 7 цилиндров 5: сначала переводят кран 7 в положение подъем, вручную открывают стопоры, после этого устанавливают кран 7 в положение опуск — измерительная тележка опускается на рельсы. Задняя контрольно-измерительная тележка опускается краном 7 и цилиндрами 14. В такой же последовательности краном 7 и цилиндрами 26 опускаются измерительные тележки прицепной платформы.
После установки измерительных тележек на рельсы, переключая клапаны 8 цилиндров 21, 22, 27, натягивают измерительные тросы для продольного профиля и плана пути Прижимаются контрольно-измерительные тележки к правому или левому рельсу краном 7 цилиндрами 6, 16, 23, 28 из боковой кабины или из кабины водителя. Клапаны 20 соединяют пневмоцилиндры с краном 7.
В продольном направлении рельсовые захваты перемещаются элек-тропневматическим вентилем 17 цилиндра 15. Для перевода подбивочных блоков в рабочее положение необходимо гидравлическими цилиндрами приподнять блоки, затем краном 7 цилиндров 18 открыть стопоры. Электропневматические вентили 17 цилиндров 13 ограничивают ход подбоек. Приборы обдуваются при нажатии на кнопку клапана,?/.Работа двигателя управляется цилиндром 12, кинематически связанным с рейкой топливного насоса. ПневмоцилинДр приводится в действие включением электропневматического вентиля //, подача сжатого воздуха в который регулируется краном управления 24. Для остановки дизеля воздух через электропневматический вентиль подается в ци-
237
линдр 10, который закрывает воздушную заслонку. Сигнал подается двумя пневматическими сигналами 1, которые питаются от клапанов 2. Сигналы можно подавать из кабины водителя или оператора. Подготовка машины к транспортному положению выполняется в обратном порядке.
Включая разобщительный кран 4 машины Р-2000 (рис. 95), подают воздух из тормозной системы через филртр-влагоотделитель 18 и маслораспылитель 17 к панели управления 20. Переднюю тележку опускает клапан 3 цилиндров 2 и /, среднюю измерительную тележку — кран 13 пневмоцилиндров 5, контрольно-измерительную — клапаном 3 пневмоцилиндров 7. Измерительные тележки прицепной платформы опускаются краном 13 пневмоцилиндров 12 и 14. После того как все измерительные тележки установлены на рельсы, тележки прижимаются к правому или левому рельсу краном 13 цилиндров 6, 9, 11 и 19. Натягивают измерительные тросы клапаном 3 пневмоцилиндров 15 и краном 13 пневмоцилиндров 8. Подготовка машины к транспортному положению выполняется в обратной последовательности.
29.	Тормозная система
Тормозная система служит для уменьшения скорости движения, остановки и удержания машины после остановки на уклоне. Эти системы машин полностью унифицированы. Некоторое отличие в тормозной системе машины Р-2000 состоит в том, что у нее нет второго крана машиниста. Машина и прицепная платформа оборудованы колодочным тормозом с пневматическим приводом на все оси машины и платформы и тормозом с ручным механическим приводом на обе оси бегунковой тележки. На машине применены 3 вида прямодействующих пневматических приводов тормоза: автоматический, неавтоматический, электропневматический.
Прямодействующий автоматический тормоз предназначен для торможения машины при следовании своим ходом или при перевозке ее локомотивом. При следовании своим ходом тормоз управляется от крана машиниста (уста: овлен в кабине водителя и в кабине оператора), а при следовании с локомотивом — машинистом локомотива. Прямо -действующий неавтоматический тормоз предназначен для торможения машины при следовании своим ходом и управляется педалью, установленной в кабине водителя. Прямодействующий электропневматический тормоз предназначен для торможения машины при передвижении в рабочем режиме. Управляется тормоз от системы управления движением машины в рабочем режиме. Включается система кранами в кабине водителя и оператора. Тормоз с ручным механическим приводом предназначен для затормаживания машины при стоянке и приводится в действие от штурвала, установленного в кабине водителя.
Тормозная системасостоит из пневмосистемы привода и рычажной передачи. Принципиальная схема пневматической тормозной системы (рис. 96) включает в себя приборы питания сжатым воздухом; управления тормозом; торможения, а также воздухопровод с армату-218
Рис. 96. Принципиальная схема тормозной системы машин:
1, 5 —манометр; 2—край машиниста; 3, 4 —кран двойной тяги; 6 — кран тормозной; 7 —клапан максимального давления; 8 — резервуар дополнительный; S —клапан предохранительный; 10 — клапан обратный; 11 — сборник-воздухоочиститель; 12 — компрессор; 13 — резервуар запасный-14 — воздухораспределитель; 15, 22 —кран разобщительный; 15 — фильтр воздухопровода; /7 — вентиль В13-32; 18 — клапан переключательный; 12, 25 — цилиндр тормозной; 20 — реле давления; 21 — клапан перепускной; 23 — главный резервуар; 24 — клапан холостого хода; 26 — кран концевой
рой. К приборам питания тормозной системы сжатым воздухом относятся компрессор, воздухоочистители, главные дополнительные резервуары, клапаны перепускные, холостого хода, обратные и предохранительные.
Для обеспечения сжатым воздухом тормозной системы при движении машины в транспортном и рабочем режимах на машине установлены 2 компрессора 12 с приводом одного от вала отбора мощности реверс-раздаточной коробки и второго — от вала привода насосов. Компрессоры соединены с пневмосистемой трубопроводом спиральной формы, что компенсирует колебания компрессоров относительно рамы машины. Машины оснащены компрессорами У43102 поршневыми, одноступенчатыми, двухцилиндровыми с воздушным охлаждением и вертикальнорядным расположением цилиндров. Смазываются цилиндры, поршни, шатунные и коренные подшипники при разбрызгивании масла черпалками шатунов. Очистка воздуха, поступающего в компрессор, — двухступенчатая. Первая ступень — центробежный фильтр; вторая ступень (расположена в головке блока цилиндров) состоит из кассеты, заполненной канителью из капроновой нити. Работа компрессора регулируется автоматом разгрузки, который периодически переводит его на холостой ход.
Воздух от компрессора 12 (см. рис. 96) поступает к главным резервуарам 23 через сборник-воздухоочиститель И, который очищает воздух от влаги, масла и механических примесей. В главном резервуаре 23 хранится запас сжатого воздуха, там он охлаждается, из него выделяется конденсат и масло. На машине установлено 2 главных резервуара вместимостью 140 л каждый. Установленные на машине 2 дополнительных резервуара 8 вместимостью 38 л каждый позволяют ускорить наполнение главных резервуаров после торможений в рабочем режиме. В таком же резервуаре, установленном на прицепной платформе, хранится запас сжатого воздуха, поступающего в тормозные цилиндры при торможении вспомогательным и электропневматическим тормозами. Запасные резервуары 13 вместимостью 78 л каждый предназначены для создания запаса сжатого воздуха, необходимого для торможения машины в поездном режиме. Для сокращения времени зарядки главного резервуара 23 при торможении в рабочем режиме, когда расход воздуха наибольший, дополнительный резервуар 8 соединен с главным перепускным клапаном 21. При зарядке тормозной системы сжатый воздух от компрессора поступает сначала в главный резервуар. Когда давление в главном резервуаре достигнет 0,65 МПа, через перепускной клапан воздух из главного поступает в запасный резервуар. Если давление в главном резервуаре окажется меньше, чем в запасном резервуаре на 0,01—0,05 МПа, воздух начнет поступать из запасного в главный резервуар.
В тормозной системе 4 перепускных клапана, соединяющих главные резервуары с дополнительными. Чтобы предотвратить выход воздуха из главного резервуара в нагнетательный трубопровод при падении в нем давления, резервуар соединен с напорной магистралью через обратный клапан 10 (усл. № 3700), который пропускает воздух только от компрессора к главному резервуару. Предохранительные клапаны 2Ю
9 (усл. № 9-216) главных резервуаров не допускают превышения давления воздуха: как только давление воздуха в главном резервуаре превысит 0,9—1,0 МПа, воздух из главного резервуара через клапан выходит в атмосферу.
К приборам для управления тормозами относятся кран машиниста 2 (усл. №362-000), кран тормозной 6 (усл. № 1306-3514010Б), элек-тропневматические вентили и комбинированный кран. Кран машиниста служит для управления прямодействующим автоматическим тормозом машины при движении ее в поездном режиме, а также для автоматического поддержания погтоянного давления в тормозной магистрали при любом положении рукоятки. Кран (рис. 97) состоит из верхней, промежуточной и нижней частей. Через отверстие П кран машиниста сообщается с питательной магистралью, а через отверстие М. — с тормозной. Сжатый воздух из питательной магистрали поступает через возбудительный клапан 9 в полость 17 над уравнительным поршнем. Под давлением воздуха диафрагма 19 прогибается вверх и возбудительный клапан закрывает канал сообщения полости 17 с питательной магистралью; уравнительный поршень 16 опускается и через клапан 14 открывает канал сообщения питательной магистрали с тормозной. Когда давление в тормозной магистрали достигнет значения, равного давлению в полости над уравнительным поршнем, поршень 16 поднимается и клапан 14 закроется.
В случае утечки сжатого воздуха из тормозной магистрали клапан 14 не полностью закрывает канал сообщения питательной и тормозной магистралей, поэтому давление в тормозной магистрали поддерживается на заданном уровне. При торможении ручку крана поворачивают против часовой стрелки, нажимная головка вывертывается по резьбе и ослабляет пружину 6.
Диафрагма 19 под давлением воздуха в полости над уравнительным поршнем прогибается вверх и открывает атмосферное отверстие — полость над уравнительным поршнем сообщается с атмосферой. Как только снижается давление, диафрагма 19 прогибается вниз и атмосферное седло закрывается возбудительным клапаном 9. Давлением воздуха из тормозной магистрали уравнительный поршень 16 перемещается вверх и атмосферным клапаном 11 соединяет тормозную магистраль с атмосферой. После снижения давления в тормозной магистрали до уровня давления в полости над уравнительным поршнем поршень перемещается вниз и атмосферным клапаном прекращает разрядку тормозной магистрали. Таким образом, каждому положению рукоятки крана машиниста соответствут определенное давление в тормозной магистрали, которое поддерживается независимо от утечек сжатого воздуха. Рукоятка крана не имеет положения для экстренного торможения
Кран тормозной (рис. 98) служит для управления прямодействующим вспомогательным тормозом машины. Полость крана А сообщается с главным резервуаром, полость Б — через реле давления с тормозным цилиндром, а полость В — с атмосферой. При нажатии на педаль 1 рычаг 3 поворачивается и перемещает стакан 12 с уравновешивающей пружиной И вниз. Пружина через опорную шайбу перемещает
241
Рис. 97. Кран машиниста:
/ — рукоятка; 2, 6, 10, 13 — пружина; 3 — фиксатор; 4 — стержень; 5 — головка нажимная; 7, 8, 15 — корпус; 9—клапан возбудительный; 11, 14 — клапан; 12 — штуцер; 16 — поршень уравнительный; 17 — полость уравнительного поршня; 18 — полость под возбудительным клапаном; 19 — диафрагма
Рис. 98. Кран тормозной:
/ — педаль; 2 —тяга; 3 —рычаг; 4, 12 — стакан; 5 —крышка; 6, 9, И — пружина;
7 —клапан впускной; 8 — клапан выпускной; 10 — диафрагма; 13 — корпус; 14 — болт
седло выпускного клапана 8 и последний закрывается: полость крана Б и регулирующие камеры реле давления разобщаются с полостью В и, следовательно, с атмосферой. Дальнейшее перемещение седла приводит к открыванию впускного клапана 7, установленного на одном стержне с выпускным клапаном 8. При открытии впускного клапана полость А соединяется с полостью Б и сжатый воздух поступает из питательной магистрали в полость Б и далее в регулирующие камеры реле давления. Реле давления срабатывают и направляют воздух из питательной магистрали в тормозные цилиндры машины, производя торможение. Как только отпускается тормозная педаль, рычаг 3 возвращается в Исходное положение и впускной клапан закрывается, а выпускной открывается. При этом полость крана Б, соединенная с регулирующими камерами реле давления, соединяется с полостью В, сообщающейся с атмосферой. Это приводит к растормаживанию машины.
Механик, нажимая на педаль тормоза, благодаря наличию следящего механизма чувствует противодавление сжатого воздуха, которое будет тем больше, чем сильнее нажатие на педаль. Происходит это пото-242
му, что воздух, поступающий из питательной магистрали в полость Б, оказывает противодавление на диафрагму 10 следящего механизма, которое будет тем сильнее, чем больше открывается проходное сечение во впускном клапане (чем сильнее водитель нажимает на педаль тормоза). В том случае, когда противодавление больше усилия, передаваемого от педали тормоза на стакан 12, диафрагма 10 прогибается вверх и сжимает пружину 11. При этом закрывается клапан 7 и прекращается подача сжатого воздуха в регулирующие камеры реле давления и в тормозные цилиндры. Таким образом, давление в них не будет увеличиваться и тормозное усилие не будет расти. Свободный ход рычага тормозного крана (1—2 мм) регулируется болтом 14. Рабочий ход впускного клапана 2,5—3 мм.
К приборам торможения относятся воздухораспределители, тормозные цилиндры, запасные резервуары, реле давления, клапаны максимального давления и переключательный. Воздухораспределитель 14 (см. рис. 96) служит для управления прямодействующим автоматическим тормозом при движении машины в транспортном режиме своим ходом или с отдельным локомотивом. Машина оборудована воздухораспределителем (усл. № 483-000). Переключатель воздухораспределителя имеет 3 положения: Г — груженый режим; С — средний режим; П — порожний. Эти положения соответствуют режимам торможения/ при которых автоматически поддерживается определенное давление воздуха в тормозных цилиндрах. Воздухораспределитель реагирует на изменения давления в тормозной магистрали, возникающие при отпуске и торможении, снабжен переключателем режимов отпуска. Последний обеспечивает 2 положения: Р — равнинный (бесступенчатый отпуск) и Г — горный (ступенчатый отпуск).
Воздухораспределитель управляет зарядкой запасного резервуара и выпуском воздуха из тормозных цилиндров при отпуске, подачей воздуха из запасного резервуара в тормозные цилиндры при торможении и компенсирует утечки воздуха в запасном резервуаре и тормозных цилиндрах при длительном торможении. Предельное давление в тормозном цилиндре при полном служебном н экстренном торможениях устанавливается на порожнем режиме 0,14—0,18, на среднем — 0,28— 0,33 и на груженом — 0,39—0,45 МПа. Для отпуска воздухораспределителя вручную предусмотрен отпускной клапан. Разобщительный кран, расположенный на трубе тормозной магистрали, предназначен для отключения воздухораспределителя в случае его выхода из строя.
Для прижатия тормозных колодок к колесам на тяговой и бегунко-вой тележках установлено по одному тормозному цилиндру (рис. 99). Тормозной цилиндр состоит из корпуса 4, задней и передней крышек 1, 7, поршня 2, уплотняемого резиновой манжетой 15, и штока 11. Внутренняя поверхность цилиндра смазывается фетровым кольцом 14, поджимаемым пластинчатой пружиной 3. Поршень прижимается к задней крышке оттормаживающей пружиной 12, установленной в цилиндре в предварительно сжатом состоянии. С поршнем штифтом 13 и стопорным кольцом 5 соединен самоустанавливающийся шток 11, помещенный в направляющую трубу 6. Шток передает усилие от пяты поршня через сферическую головку и проушину к тормозной рычажной 243
7 7 3 4 5 5	7 В
Рис. 99. Цилиндр тормозной:
1 — крышка задняя; 2 — поршень; 3 — пружина; 4 — корпус; 5 — кольцо стопорное; б — труба направляющая; 7 — крышка передняя; 8 — фильтр; 9 — шайба; 10 — кольцо упорное; 11 — шток; 12 — пружина от-тормажнвающая; 13 — штифт; 14 — кольцо фетровое; 15 — манжета
передаче. В передней крышке предусмотрены отверстия (закрыты сетчатым фильтром 8) для всасывания воздуха поршнем при отпуске тормоза. Резиновая шайба 9, надетая на трубу 6 штока, защищает горловину крышки от пыли при отпущеннрм тормозе. Упорное кольцо 10 предназначено для снятия передней крышки в сборе с направляющей трубой, штоком, поршнем и пружиной.
В процессе торможения сжатый воздух поступает в поршневую полость цилиндра и перемещает поршень 2, сжимая пружину 12 и вытесняя воздух из штоковой полости в атмосферу. При отпуске тормоза поршень под действием пружины возвращается в исходное положение: воздух вытесняется из поршневой полости и всасывается через фильтр <8 в штоковую полость.
На прицепной платформе установлены автомобильные тормозные цилиндры: их принцип действия аналогичен тормозным цилиндрам ходовых тележек машин. При торможении машины в рабочем режиме и использовании прямодействующего неавтоматического тормоза максимальное давление в тормозных цилиндрах ограничивается клапаном максимального давления. Для быстрой остановки машины служит кран экстренного торможения.
Прямодействующий автоматичесий тормоз (см. рис. 96) управляется одним из кранов машиниста 2 (установлены в каждой кабине машины), при этом другой кран машиниста должен быть выключен. Выключаются краны машиниста кранами 3 и 4 двойной тяги. В случае работы автоматического тормоза разобщительные краны 15 должны быть закрыты. При отпуске тормоза происходят наполнение тормозной магистрали и зарядка запасных резервуаров 13 из питательной магистрали.
При работе тормозной системы сжатый воздух компрессорами 12 через сборники-воздухоочистители И и обратные клапаны 10 нагнетается в главные резервуары 23 и далее через разобщительные краны 22 и перепускные клапаны 21 — в питательную магистраль. Из питательной магистрали через открытые краны 3 и 4 и кран машиниста 2 воздух поступает в тормозную магистраль, а из нее через разобщительные краны 15 — к воздухораспределителям 14. Повышение давления в тормозной магистрали до 0,5 МПа вызывает срабатывание воздухораспределителей на отпуск и зарядку: запасные резервуары 13 начинают 244
2
1
3
Рис. 100. Тормозная рычажная передача тяговой тележки:
1 — чека; 2, 4 — подвеска; 3 — скоба предохранительная; 5 — контргайка; б, 15 — муфта; 7 — тяга верхняя; 8, 12 — кронштейн; 9 — рычаг горизонтальный; 10 — пружина оттормажи-вающая; 11 — планка; 13 — башмак; 14 — колодка тормозная;; 16 — затяжка; 17 — триаи-гель; 18 — рычаг вертикальный
заряжаться воздухом из тормозной магистрали, а тормозные цилиндры 19 и 25 через переключательные клапаны 18 и каналы воздухораспределителей сообщаются с атмосферой, отводя тормозные колодки от колес.
В поездном положении рукоятки крана машиниста все утечки воздуха в тормозной магистрали автоматически пополняются из питательной магистрали и в ней поддерживается постоянное давление 0,5 МПа. Для торможения понижают давление в тормозной магистрали, переводя рукоятку крана машиниста 2 в одно из тормозных положений: воздухораспределители 14 срабатывают на торможение, соединяя запасные резервуары 13 с тормозными цилиндрами 19 и 25, которые через рычажную передачу прижимают тормозные колодки к колесам. В процессе торможения все утечки воздуха из запасных резервуаров и тормозных цилиндров автоматически пополняются из тормозной магистрали через обратные клапаны воздухораспределителей, что обеспечивает неистощимость тормоза.
При транспортировании машины отдельным локомотивом прямодействующий автоматический тормоз управляется краном машиниста локомотива. Краны машиниста в обеих кабинах машины должны быть выключены. Питается тормозная магистраль машины от компрессора локомотива через рукав, соединенный с тормозной магистралью локомотива, и открытый концевой кран. В случае обрыва тормозной магистрали тормоз автоматически приходит в действие.
245
Прямодействующий неавтоматический тормоз управляется краном 6 (расположен в кабине водителя). Для торможения нажимают на педаль крана; воздух из питательной магистрали через клапан максимального давления 7, переключательные клапаны 18 поступает к регулирующим камерам реле давления 20. Реле давления открывают доступ воздуху из питательной магистрали в тормозные цилиндры 19 и 25. При отпускании педали воздух выходит из регулирующих камер реле давления через кран 6 в атмосферу, тормозные цилиндры сообщаются с атмосферой — тормоза отпускаются.
Прямодействующие электропневматические тормоза управляются электропневматическими вентилями 17. Для перехода с поездного режима на рабочий необходимо открыть разобщительные краны 15, что вызывает торможение машины. Воздух поступает в регулирующие камеры реле давления 20 из запасных резервуаров 13 через краны 15, фильтры воздухопровода 16, клапаны максимального давления 7, открытые электропневмовентили, на которые подается электропитание при включении главного выключателя, и переключательные клапаны 18. Реле давления открывают доступ воздуху из питательной магистрали в тормозные цилиндры. После окончания цикла подбивка электропитания вентилей прекращается и регулирующие камеры реле соединяются с атмосферой — тормоза отпускаются.
На машине и платформе применена рычажная передача с односторонним нажатием колодок на колесо. Рычажная передача тяговой тележки (рис. 100) состоит из горизонтального рычага 9, двух вертикальных рычагов 18, верхней тяги 7, затяжки 16, подвесок 2 и 4 и двух триангелей 17, соединенных оттормаживающими пружинами 10. При поступлении воздуха в тормозной цилиндр его шток выдвигается и поворачивает рычаг 9, который через тягу 7 тянет верхний конец рычага 18. Опираясь нижним концом на шарнир затяжки 16, рычаг 18 перемещает триангель 17 и прижимает установленные на его концах колодки к колесам. Одновременно рычаг 18 поворачивается вокруг шарнира в своей средней части и перемещает затяжку 16, которая, поворачивая задний рычаг вокруг верхнего шарнира, перемещает второй триангель, прижимая к колесам другую пару тормозных колодок.
Конструкция рычажной передачи бегунковой тележки аналогична тяговой тележке, но имеет дополнительный привод от штурвала. При вращении штурвала по часовой стрелке тормозные колодки прижимаются к колесам. На прицепной платформе установлено 4 тормозных цилиндра, каждый из них через рычаг прижимает к колесу одну тормозную колодку.
Глава VI
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
30.	Общие требования
В состав машин входят электрооборудование дизеля ЯМЗ-238, электрические системы управления, контроля, освещения и других вспомогательных нужд. Напряжение питания систем — 24 В постоянного тока. Система электрооборудования 24 В выполнена по однопроводной схеме. Внешний вывод — плюсовый, минусовые выводы присоединены к корпусу («массе») машин. Источниками электрической энергии на машинах являются генераторы дизеля или аккумуляторная батарея при неработающем дизеле.
Электрические аппараты и приборы в основном расположены в блоках управления, размещенных на машинах в зависимости от их общей компоновки. Все электрические цепи защищены от коротких замыканий предохранителями и автоматическими выключателями. Электропроводка выполнена проводами и кабелями и проложена в специальных коробах. Генератор дизеля Г-271,0,5 кВт, 28 В предназначен для зарядки аккумуляторной батареи и питания электрических цепей машин в транспортном режиме.
В рабочем режиме заряжает аккумуляторы и питает электрические цепи машин генератор трансмиссии Г-263А, 3 кВт. Устройство и подключение его аналогичны генератору Г-271. При переводе машин из одного режима в другой генераторы подключаются автоматически. Запуск дизеля машин — электрический от аккумуляторной батареи при помощи стартера СТ103, 7 кВт, 24 В.
Преобразователь ПО-ЗООА мощностью 300 Вт (работает от сети с напряжением 24 В постоянного тока), установленный на машинах, позволяет получить напряжение ПО В переменного тока. Машины имеют осветительные приборы. Освещением и сигнализацией управляют с блока освещения и сигнализации, расположенного в кабине водителя. В этом же блоке находятся элементы аварийной сигнализации, включающие зуммер и световой сигнал при отклонении от нормы давления масла, воздуха, температуры охлаждающей жидкости дизеля и при чрезмерном загрязнении масляных фильтров i идросистемы.
На машинах установлено вспомогательное оборудование: переговорное устройство, электронный двухканальный самописец и отопитель.
Переговорное устройство на машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 представляет собой установку проводной двусторонней речевой связи, которая обеспечивает связь между машинистом и оператором. В рабо
247
чей кабине машиниста есть 2 микрофона и блок громкоговорителя. У оператора в передней кабине установлен один микрофон и один блок громкоговорителя. Переговорное устройство питается постоянным током 12 В.
Отопительная установка вентиляционного типа обогревает кабину машиниста, питается постоянным током с напряжением 24 В. Пуск отопителя — с блока управления отопителем.
Основное требование к электрооборудованию машин — обеспечение всех рабочих функций узлов и систем машин в рабочем и транспортном режимах. В рабочем режиме работает почти все перечисленное оборудование.
Суммарная мощность, потребляемая электрооборудованием, в рабочем режиме не должна превышать 3,5 кВт.
Особенностью рассматриваемых машин является циклический характер их работы. Необходимо обеспечивать высокое быстродействие всех систем и агрегатов. Основной тип нагрузки релей но-контактной аппаратуры электрооборудования машин — катушки управления воздушных вентилей и электрогидравлических распределителей, обладающие значительными индуктивностями. Последнее обусловливает необходимость высокой нагрузочной способности коммутирующих устройств при перенапряжениях и сверхтоках, возникающих при переключении индуктивных нагрузок.
Повышенные требования к качеству работ, выполняемых подбивоч-но-выправочными машинами, предполагают высокие эксплуатационные характеристики блоков управления подъемом и сдвигом пути в процессе его выправки.
Основные характеристики блоков аналоговой обработки сигналов датчиков измерительных устройств — линейность и чувствительность. Эти параметры не должны изменяться при возможных колебаниях питающего напряжения и рабочих температур. Электрооборудование дизеля (аккумуляторная батарея, стартер, генератор) должно обеспечивать надежный запуск его и работу цепей управления машиной в диапазоне рабочих температур от — 10 до + 40° С; электрооборудование машин — быть вибро- и влагоустойчивым, так как на машинах повышенный уровень вибрации, а во время эксплуатации они, обычно, хранятся на открытых площадках и подвергаются влиянию окружающей среды.
Одно из важных требований к электрооборудованию путевых машин — высокая надежность. Своевременное техническое обслуживание и контроль основных параметров устройств — одно из главных мероприятий, обеспечивающих работоспособность электрооборудования. Поэтому конструкция функциональных блоков электрооборудования должна позволять свободно контролировать и заменять отдельные элементы.
Токоведущие провода изолируются от корпуса, а клеммные панели располагаются так, чтобы исключалась возможность случайного поражения электрическим током лиц, выполняющих работы по уходу за электрооборудованием.
248
31.	Электрические схемы управления дизелем, освещением, сигнализацией, реверсом и режимом работы
Электрические схемы управления состоят из аппаратов и приборов. Цепи питаются постоянным и переменным током напряжением 24 и 110 В, частотой 50 Гц.
В целях удобства пользования схемами приняты следующие условия: все приборы и аппараты показаны в обесточенном положении; положение приборов и аппаратов не соответствует действительному размещению их на машинах; в отдельных случаях части одних и тех же аппаратов (обмотки катушек, контакты) показаны в разных местах схем; отдельные части одного и того же аппарата имеют одинаковые обозначения; гидравлические реверсивные золотники с электромагнитным и гидравлическим управлением условно разделены на 2 аппарата.
Перед запуском дизеля (рис. 101, 102) включается выключатель массы ВМ аккумуляторной батареи (находится снаружи машины). В схемах электрооборудования дизеля, освещения, сигнализации и управления передвижением машины в транспортном режиме подается напряжение питания 24 В. Для запуска дизеля включатель стартера ВСг (расположен на пульте управления дизелем) приводится в положение пуск, после чего в-ключается тяговое реле стартера по цепи: «+» аккумуляторной батареи БА, провод /, предохранитель Пр1, выключатель стартера ВСт, втягивающая обмотка тягового реле стартера, масса машины, замкнутый контакт выключателя массы ВМ и далее на батарею БА. Реле стартера подключает свою удерживающую обмотку и электродвигатель стартера к аккумуляторной батарее БА. Одновременно подается питание на обмотку электромагнита стопустройства У (см. рис. 101 и 102) по цепи: провод 1, размыкающий контакт кнопки Кн1, обмотка электромагнита столустройства, масса, а также на обмотку реле. Шток столустройства соскакивает с защелки и переводит рычаг регулятора частоты вращения вала дизеля в положение подачи топлива, а реле разрывает цепь остановки дизеля, подготавливая электрическую схему управления к запуску дизеля в случае его остановки в результате превышения допустимой частоты вращения. После запуска дизеля выключатель стартера отпускается, разрывая цепь питания тягового реле стартера и электромагнита стопустройства. Как только напряжение генератора дизеля превысит напряжение аккумуляторной батареи, реле-регулятор РР1 включает генератор в схему питания электрооборудования, а аккумуляторную батарею переводит в режим зарядки по цепи: «+» генератора Г1, предохранитель Пр2, размыкающий контакт реле Р1, провода 2 и далее в схему управления машиной, а также провод 1, батарея БА, включатель ВМ, масса машины и «—» генератора Г1. Одновременно с этим включается реле Р2, счетчик моточасов СМ и лампочка ЛС1 контроля работы генератора Г1.
За работой дизеля следят по контрольно-измерительным приборам пульта управления дизелем: аварийная сигнализация подает сигнал об отсутствии давления масла и о превышении температуры охлаждающей жидкости. Система электрооборудования дизеля автоматически останавливает его в случае превышения максимально допустимой частоты вращения его вала. Питание системы сигнализации и освеще-249
В схему ^1лУпраВ-*>» I ления машиной
ПрЗ
В схему сигнализации и освещения
> В схему сигнализации
7 и освещения
Рис. 101. Электрическая схема управления дизелем
ния осуществляется по цепи: провод 2 (см. рис. 102), автоматический выключатель ВА1, провод 3. При понижении давления масла в системе смазки дизеля замыкается контакт датчика давления масла РДМ и включает лампу ЛСЗ. Одновременно подается питание на обмотку реле Р5, включенную параллельно лампе ЛСЗ. Реле Р5 своим замыкающим контактом включает зуммеры И1 и И2 в кабинах оператора и водителя. Зуммеры отключаются светящимися кнопками Кн2 и КнЗ. Частота вращения вала дизеля контролируется реле Р5 Обмотка реле Р5 подключена к датчику тахометра ДТ через выпрямитель VI—V6. В случае повышения частоты вращения вала срабатывает реле Р5 и выключает электропневмовентиль ВЭП1, который подает сжатый воздух в пневмоцилиндр стопустройства. Стопустройство прекращает подачу топлива, останавливая дизель, и запирается на защелку.
Реле РЗ размыкающим контактом прерывает цепь питания реле Р2, включая реле Р4, счетчик моточасов и сигнальную лампочку ЛС1. Останавливается дизель вручную нажатием на кнопку Кн1 (см. рис. 101) на пульте управления дизелем или на любую кнопку стоп, расположенную снаружи на раме машины. При этом замыкающий контакт кнопки Кн1 включает электропневмовентиль ВЭП1 и стопустройство.
Запускается дизель в холодное время года при температуре окружающего воздуха ниже — 5° С при помощи предпускового подогревателя ПЖД-44Б При переводе машины из транспортного положения в рабочее начинает работать генератор Г2, вращающийся от реверс-раздаточной коробки; генератор Г1 отключается от системы электрооборудования. Как только напряжение на клеммах генератора Г2 возрастет до 27 В, срабатывает реле Р6, которое своим замыкающим контактом включает контрольную лампу ЛС2 по цепи' «+» генератора, замыкающий контакт реле Р6, замкнутый контакт реле Р4, лампа ЛС2, масса. Одновременно реле Р6 включает реле Р1, которое одним из своих размыкающих контактов отключает генератор Г1, а другим — разрывает цепь контрольной лампы ЛС1.
Напряжение питания 24 В постоянного тока системы управления машиной подается в схему при включении главного автоматического выключателя ВА2 (рис. 103)* и выключателя общего управления ВАЗ по цепи: замкнутый контакт выключателя ВАЗ, провод 4. С провода 4 питаются все системы управления машины с напряжением 24 В. Системы управления напряжением 110 В переменного тока питаются от преобразователя П62, который запускается переключателем ВА4. Напряжение переменного тока с преобразователя через выключатель ВА5 поступает в автотрансформатор Тр, с которого снимается напряжение 110 В, и поступает на плату контроля напряжения П, на платы питания систем автоматического управления и на блоки питания усилителей. Напряжение ПО В контролируется по вольтметру V, а работа преобразователя — контрольным устройством П, через которое получают питание лампы ЛС5, ЛС6 сигнализации о превышении напряжения 110 В на блоках питания и контрольных приборов.
* Рис. 103 — см. вкладку в конце книги.
251
Рис. 102, Электрические схемы освещения и сигнализации
otoudegoiKfal йнт g
Система управления реверсом и режимом работы машин — элек-тропневматическая. Принципиальная электрическая схема для машины ВПР-1200 приведена на рис. 103. Для машин ВПРС-500 и Р-2000 эти схемы идентичны с приведенной. Реверс переключается нажатием кнопки Кн4 на пульте управления реверсом и режимом и переводом рукоятки переключателя реверса В1 в требуемое положение. Вентиль фиксатора реверса ВЭП2, пропускающий воздух в пневмоцилиндр фиксатора реверса, включается. Пневмоцилиндр фиксатора размыкает контакт конечного выключателя ВК1 в цепи сигнализации включения реверса. Сигнальная лампа включенного положения реверса погаснет. В зависимости от положения рукоятки вперед или назад включится один из вентилей (ВЭПЗ или ВЭП4) и пропустит воздух в пневмоцилиндр привода механизма переключения реверса. Реверсируя привод передвижения машины, пневмоцилиндр замыкает один из контактов конечного выключателя ВКЗ. Кнопку Кн4 отпускают, вентиль ВЭП2 выключается, положение реверса фиксируется и размыкающий контакт ВК1, замыкаясь, включает цепь одной из сигнальных ламп включения реверса. При включении хода назад переключатель В1 контактом 3—4 включает реле Р7, которое своими размыкающими контактами переключает две фазы датчика спидометра, что дает возможность контролировать скорость машины при движениях вперед и назад. При ходе вперед реле отключено и цепь датчика спидометра соединена через размыкающие контакты этого реле.
Режимы работы переключаются переводом рукоятки переключателя В2 в положение рабочего или транспортного режима. В этом случае включается один из вентилей ВЭП5 илиВЭПб, пропускающий воздух в пневмоцилиндр привода переключения режимов. При переключении режимов замыкается контакт конечного выключателя ВК2 или ВКЗ, подготавливающий цепь сигнализации о включении реверса.
Источники электрической энергии (см. рис. 101) — аккумуляторная батарея 6ТСТ-132ЭМС, генераторы Г-273 и Г-263А и одноякорнын преобразователь постоянного тока в переменный ПО-ЗОО А — питают цепи управления машины. Генератор Г-273 (установлен на дизеле) служит для зарядки аккумуляторных батарей и питания цепей освещения и сигнализации в транспортном режиме. Генератор Г-263А (расположен на раме машины) приводится во вращение от реверс-раздаточ-ной коробки; работает только в рабочем режиме, предназначен для питания цепей управления, освещения и сигнализации. Одноякорный преобразователь постоянного тока ПО-ЗООА служит для получения переменного напряжения, необходимого для питания устройств автоматики. Аккумуляторная батарея 6ТСТ-132ЭМС — стартерного типа для машин тяжелой службы с номинальной емкостью 132 А-ч. На машине установлены 4 аккумуляторные батареи (в специальном ящике,закрепленном под рамой машины), соединенные последовательно-параллельно в 2 группы. Генератор Г-273 входит в комплект дизеля ЯМЗ-238, приводится во вращение клиноременной передачей; состоит из машины переменного тока, встроенного выпрямителя ВБГ-1 или БПВ4.45, встроенного интегрального регулятора напряжения Я120 и устройства сезонной регулировки зима—лето.
253
Полупроводниковый выпрямитель ВБГ1 или БПВ4.45 (размещен в крышке генератора со стороны контактных колец) состоит из трех алюминиевых моноблоков, в каждом из которых размещено по 2 разнополярных относительно массы кремниевых р—п перехода. Соответствующие выводы полупроводниковых элементов соединены токоведущими шинами. В рабочем режиме параллельно с генератором, установленным на дизеле, работает генератор Г-263А, он приводится от реверс-раздаточной коробки одновременно с гидравлическими насосами Генератор Г-263А состоит из синхронной электрической машины с электромагнитным возбуждением и встроенного выпрямителя ВКД-50, работает совместно с реле-регулятором РР-363. В крышку генератора со стороны контактных колец встроен выпрямитель, собранный на шести силовых вентилях ВКД-50 Охлаждение генератора — самовен-тиляцией.
Преобразователь ПО-ЗООА (размещен под полом кабины водителя) — одноякорный с центробежным регулятором скорости ПР, насаженным на вал преобразователя; рассчитан на продолжительный режим работы, имеет смешанное возбуждение, двухполюсную магнитную систему, общую для переменного и постоянного тока. Якорная обмотка постоянного тока независима от обмотки переменного тока. На корпусе преобразователя в литой коробке размещен фильтр для подавления радио-помех.
К основным потребителям электрической энергии относятся стартер, электродвигатели, электропневматические и электрогидравлнче-ские вентили и приборы световой и звуковой сигнализации и освещения. Электрический стартер Ст-103 входит в комплект силового агрегата. Приборы освещения рабочих органов и силовой установки включают в себя фары ФГ-318—освещают подбивочные агрегаты, уплотнители балласта, механизм подъема и сдвига пути, измерительные тележки выправочных устройств и силовую установку. К световым приборам поездной сигнализации относятся передний и задний прожекторы, фары и буферные сигнальные фонари (белые и красные). Сигнальные огни расположены на машине следующим образом: передние — белые и красные, задние — белые и красные. Сигнальные огни установлены на прицепной платформе: задние — белые и красные. Освещение кабин и контрольно-измерительных приборов включает в себя потолочные светильники СЖ-6, фонарь ФП131Б освещения блока контрольных приборов выправки и лампы А24-1 освещения спидометра, манометра и приборов пульта управления дизелем.
Световая и звуковая сигнализация состоит из приборов аварийной сигнализации, сигнализации о режимах работы систем машины и звуковых сигналов. Приборы аварийной сигнализации — зуммеры ЕМ 24 и контрольные лампы А24-1 загрязненности фильтров гидросистемы, давления масла и температуры охлаждающей жидкости дизеля, давления воздуха. Контрольные лампы размещены в фонарях ФШМ1-К на лицевой панели пульта освещения и сигнализации и работают в паре с датчиками, расположенными в соответствующих узлах машины.
Контрольно-регулирующие приборы служат для контроля и автоматического регулирования режимов электрических цепей управле-254
ния. К ним относятся реле-регуляторы, контрольно-измерительные приборы с датчиками и устройство, сигнализирующее о превышении напряжения ПО В переменного тока. Реле-регуляторы предназначены для автоматической стабилизации напряжения постоянного тока. На машинах применяются 2 реле-регулятора Я-120 и РР-363.
Контрольно-измерительные приборы — указатель давления масла, указатель температуры охлаждающей жидкости, тахометр, амперметр и вольтметр — контролируют параметры дизеля, генераторов и преобразователя.
Давление масла контролируется указателем УК144, который работает в комплекте с датчиком реостатного типа ММ352. Частота вращения коленчатого вала двигателя контролируется магнитно-индукционным тахометром ТМЗ. Он представляет собой комплект, состоящий из датчика-генератора трехфазного тока и магнитно-индукционного измерителя. Для контроля напряжения 110 В используется вольтметр Э-8027 с пределом измерения 0—150 В. Устройство сигнализации о превышении напряжения НО В переменного тока включает в себя печатную плату, расположенную в блоке питания, и сигнальные лампы в арматуре ФШМ1-К, одна из которых расположена на панели блока контрольных приборов, а другая — на панели блока питания.
Аппаратура управления предназначена для управления подачей напряжения к электрооборудованию машин и защиты его от перегрузок. Она включает в себя главный выключатель, выключатель общего управления, выключатель преобразователя, выключатель переменного тока и выключатель массы. Главный выключатель предназначен для управления подачей напряжения постоянного тока от аккумуляторов и генераторов к выключателям общее управление, преобразователь и к системе управления рихтовкой, а также для защиты всех потребителей энергии от перегрузок. В качестве главного выключателя используется автоматический выключатель АЗС-50, рассчитанный на номинальный ток 50 А. Выключатель общего управления АЗС-25 предназначен для управления подачей напряжения постоянного тока к цепям управления машиной и защиты этих цепей от перегрузок. Автоматический выключатель АЗС-25 служит также для соединения и автоматического отключения потребителей электроэнергии при опасных перегрузках и коротких замыканиях в электрических цепях постоянного тока с номинальным напряжением 28 В. Выключатель представляет собой комбинацию однополюсного выключателя с чувствительным элементом, обеспечивающим отключение защищаемого объекта. Выключатель преобразования АЗС-ЗО предназначен для управления подачей напряжения постоянного тока от главного выключателя к электродвигателю преобразователя и защиты его от перегрузок. Автоматический выключатель АЗС-ЗО рассчитан на номинальный ток 30 А. Выключатель переменного тока А63-М служит для управления подачей переменного тока напряжением ПО В к автоматическим устройствам и защиты их от перегрузок. Однополюсный автоматический выключатель А63-М с ручным управлением может быть установлен как в цепях постоянного тока с номинальным напряжением до 110 В, так и в цепях переменного тока напряжением 240 В и частотой 50 —60 Гц. Его назначение—защита элек-255
трических установок от перегрузок и коротких замыканий, а также нечастые (до 6 раз/ч) оперативные включения и отключения электрических цепей. Кроме этого, в электрических цепях управления исполь зуются реле различного типа, кнопки управления и переключатели
32.	Электрические схемы управления исполнительными органами
Рассмотрим электрические схемы управления подбивочными бло ками, уплотнителями балласта и перемещением машины ВПР-1200 в рабочем режиме (рис. 103 и 104). Для машин ВПРС-500 и Р-2000 эти схемы во многом аналогичны и поэтому здесь не приводятся. Система управления подбивочными блоками, уплотнителями балласта и перемещением машины электрогидравлическая. Работа подбивочных блоков взаимосвязана с работой уплотнителей балласта; они управляются одним и тем же механизмом. Уплотнители балласта в транспортном положении исключают возможность опускания подбивочных блоков. Поэтому электрическая схема управления блоками выполнена так, что они опускаются только после того, как уплотнители балласта, перемещаясь из транспортного положения в рабочее, пройдут некоторый путь. До начала работы подбивочных блоков надо включить систему управления уплотнителями балласта. Перед этим переключатель управления уплотнителями ВЗО (см. рис. 104) устанавливают в требуемое положение. В зависимости от положения переключателя может работать один из уплотнителей или оба вместе. Переключатели В31 и В32 (см. рис. 103) сжатия подбоек и поперечного перемещения подбивочных агрегатов устанавливаются в положение Ручн. Система управления уплотнителями включается нажатием кнопки К.н.20 (см. рис. 104), при этом вклю-
В сиену управления
Рис. 104. Электрическая схема управления уплотнителями балласта 256
чается реле Р9 по цепи: провод 4, контакт кнопки Кн.20, размыкающий контакт кнопки Кн21, обмотка реле Р9, масса. Включившись, реле при помощи замыкающего контакта 3—1, переходит на самопитание. Этим контактом включается и лампочка кнопки Кн20, сигнализирующая о включении системы управления уплотнителями. Реле Р9 замыкающим контактом 7—6 подготавливает цепь питания электрогидравли-ческих вентилей ЭМ1 и ЭМ2 опускания уплотнителей к включению вентилей, а размыкающим разрывает одну из цепей питания реле РЮ. Опускаются подбивочные блоки и уплотнители балласта при включении педального выключателя ВЗЗ, который размыкающим контактом разрывает цепь питания электрогидравлических вентилей ЭМ5, ЭМ6 подъема блоков и вторую цепь питания реле РЮ (см. рис. 103, провод 9), включая его. Одновременно выключатель ВЗЗ замыкающим контактом подготавливает цепь питания электрогидравлических вентилей ЭМ7 и ЭМ8 опускания блоков к включению. Эта подготовка происходит в случае опускания уплотнителей из транспортного положения.
Реле РЮ, выключившись, своим размыкающим контактом (см. рис. 104) включает вентили опускания уплотнителей ЭМ1 и ЭМ2. Уплотнители начнут опускаться и замкнут контакты конечных выключателей ВК4 и ВК5 (см. рис. 103), включая ими вентили опускания ЭМ7 и ЭМ8 подбивочных блоков. Подбивочные блоки также начнут опускаться. Для ограничения хода блоков вниз в цепь питания вентилей опускания введены нижние конечные выключатели подбивочных блоков ВК6 и ВК.7, которые своими размыкающими контактами отключают вентили ЭМ7 и ЭМ8 при достижении заданного заглубления подбоек, а замыкающими контактами включают счетчик циклов В34. Педальный выключатель ВЗЗ необходимо держать включенным в течение времени подбивки.
Сжатие подбоек включается педальным выключателем В35, контакт которого замыкает цепи электрогидравлических вентилей ЭМ9 и ЭМ10 управления сжатием подбоек. Вентиль ЭМ9 включения сжатия подбоек левого подбивочного блока включается по цепи: провод 4, замыкающий контакт педального выключателя В35, контакт 12-11 переключателя В36, вентиль ЭМ9, масса. Вентиль ЭМ 10 правого блока включается через контакт 14—13 переключателя В36. Если необходима работа левого или правого подбивочного блока раздельно, переключатель В36 ставят в положение работа левым или правым агрегатом. В случае если расстояние между двумя соседними шпалами очень мало и внутрс11ними подбойками работать нельзя, гидроцилиндры сжатия внутренних подбоек могут отключаться вентилями ЭМ11 и ЭМ 12. Питание на обмотки этих вентилей подается крестовым переключателем В37. Сжатие подбоек прекращается при размыкании контакта педального выключателя В35. Для подъема подбивочных блоков и уплотнителей балласта необходимо выключить педальный выключатель ВЗЗ, который своим замыкающим контактом разрывает цепь питания вентилей опускания, а размыкающим — подключает электрогидравличе-ские вентили ЭМ5 и ЭМ6 подъема к реле РЮ, соединяя провод 9 с массой (см. рис. 103). Вентиль ЭМ5 подъема левого блока включается по цепи: провод 4, вентиль ЭМ5, провод 10, размыкающий контакт 9 Зак. 1501	257
конечного выключателя ВК8, размыкающий контакт реле Р11, размыкающий контакт педального выключателя ВЗЗ, масса. Вентиль ЭМ6 подъема правого блока включается по цепи: провод 4, вентиль ЭМ6, провод 11, замыкающий контакт конечного выключателя ВК9, провод 9, размыкающий контакт реле Р11, размыкающий контакт педального выключателя ВЗЗ, масса. Реле РЮ, включившись, своим размыкающим контактом разрывает цепь питания вентилей ЭМ1 и ЭМ2 (см. рис. 104) опускания уплотнителей, а замыкающим — включает вентили ЭМЗ и ЭМ4 подъема. Подбивочные блоки и уплотнители балласта одновременно начинают подниматься до тех пор, пока контакты конечных выключателей ВКЮ и ВК11 уплотнителей и верхние конечные выключатели ВК8 и ВК9 подбивочных блоков (см. рис. 103) не разомкнут цепи питания вентилей подъема соответственно ЭМ2, ЭМЗ и ЭМ5, ЭМ6. Далее опускание подбивочных блоков управляется педальным выключателем ВЗЗ без выключателей ВК4 и ВК5 (см. рис. 103). Контакты выключателей ВК.4 и ВК5 остаются замкнутыми на протяжении всего рабочего процесса (уплотнители в рабочем режиме поднимаются на меньшую высоту, чем в транспортном). При работе машины в кривых участках пути возникает необходимость в поперечном перемещении подбивочных блоков. Процесс перемещения управляется переключателем В38 (см. рис. 103) и электрогидравлическими вентилями ЭМ 13 и ЭМ 14. Для перемещения блоков влево переключатель В38 устанавливают в положение влево, включается вентиль ЭМ 13 перемещения блоков влево. Для перемещения подбивочных блоков вправо переключатель В38 устанавливают в положение вправо, включается вентиль ЭМ 14. Перемещение машины в процессе работы управляется педальным включателем В39 и переключателем В40 перемещения вперед и назад. Для перемещения вперед необходимо перевести рукоятку переключателя В40 (см. рис. 103) в положение вперед и включить педальный выключатель В39, который своим замыкающим контактом включит контактор К1. Контактор 1(1 включает реле Р12 по цепи: провод 4, замыкающий контакт 7—8 контактора KJ, обмотка реле Р12, масса. Реле Р12 размыкающими контактами 5—8 и 6—9 отключает электропневматические вентили управления тормозом ВЭП7, ВЭП8 и ВЭП9, разрывая цепи их питания: провод 4, размыкающий контакт реле Р12, провод 12, вентили ВЭП7, ВЭП8, ВЭП9, масса, отводя тем самым тормозные колодки от колес. Своим замыкающим контактом /—4 реле Р12 включает электропневматический вентиль ВЭП10, управляющий подачей смазки к осевым редукторам тяговой тележки. Одновременно контактор К1 замыкающим контактом 3—4 включает электро-гидравлический вентиль ЭМ 15 перемещения машины вперед по цепи: провод 4, замыкающий контакт 3—4 контактора KJ, провод 13, вентиль ЭМ 15, масса. При отключении педального выключателя В39 отключается контактор KJ, реле Р12 вентилей ВЭП10, ЭМ 15 и включаются вентили торможения ВЭП7, ВЭП8 и ВЭП9 — машина останавливается. Для перемещения назад необходимо переключатель В40 поставить в положение назад и включить педальный выключатель В39.
Уплотнители балласта можно установить в транспортное положение только после того, как подбивочные блоки, поднимаясь, замкнут 258
контакты верхних конечных выключателей ВК8 и ВК9 (см. рис. 103). Замыкающие контакты конечных выключателей включают реле Р13 по цепи: провод 4, контакты ВК9, контакт ВК8, обмотка реле Р13, масса. Реле Р13, включившись, замыкающим контактом 3—1 (см. рис. 104) подготавливает цепь питания вентилей ЭМЗ и ЭМ4 подъема уплотнителей, параллельную контактам конечных выключателей BKJ0 и ВКН В транспортное положение уплотнители поднимаются при нажатии на кнопку, которая включает вентили ЭМЗ и ЭМ4. Системы управления уплотнителями включаются при нажатии на кнопку Кн5: выключается реле Р9 (см. рис. 104) и гаснет контрольная лампа кнопки Кн20. Выключившись, реле Р9 своим замыкающим контактом включает вентили ЭМЗ, ЭМ4 подъема уплотнителей, которые поднимутся до положения, определяемого конечными выключателями ВКЮ и ВК11, независимо от того, в каком положении находятся подбивочные агрегаты
Рассмотрим электрические схемы управления механизмом подъема и сдвига пути машины ВПР-1200 (рис. 105*, 106). Система управления электрогидравлическая. Перед началом работы переключатель В41 (см. рис. 103) управления закрытием роликовых захватов устанавливается в положение вкл. Из транспортного в рабочее положение механизм подъема и сдвига пути опускается при нажатии кнопок Кн22, и Кн23 (см. рис. 105) соответственно для левого и правого захватов. Электрические цепи управления опусканием захватов аналогичны, поэтому ниже рассматривается цепь управления одним из захватов (левым). При нажатии кнопки Кн22 включается реле опускания Р15 по цепи: провод 4, провод 13, размыкающий контакт реле подъема Р16, реле Р15, провод 14, замкнутый контакт кнопки Кн22, масса. Реле Р15 включает своим контактом электрогидравлический вентиль ЭМ 16 опускания левого захвата Включившись, вентиль ЭМ16 и сервовентиль ЭМ 17 опускают захват. Как только рихтующие ролики захвата коснутся рельса, кнопку Кн22 отпускают: включается электрогидравлический вентиль ЭМ 18 (см рис. 103) закрытия роликовых захватов по цепи: провод 4, размыкающий контакт кнопки Кн22, контакт 1—2 выключателя В42 подъема, размыкающий контакт кнопки Кн23, контакт 1—2 переключателя В41, вентиль ЭМ 18, масса. Ролики захватов закрываются. После этою переводят рукоятку переключателя В41 в положение Автом: в этом положении управление захватами переключается педальным выключателем В39 перемещения машины таким образом, что на время рабочего перемещения машины ролики открываются, а затем перед подъемом пути снова закрываются. При включении выключателя В39 включается один из контактов KI, К2 перемещения вперед или назад по цепям, рассмотренным выше. Включаясь на время перемещения, контакторы своими размыкающими контактами 12—11 и 11—12 (см. рис. 103) разрывают цепь питания вентиля ЭМ18 закрытия роликов, и ролики открываются. При включении выключа. теля В39 цепь питания вентиля ЭМ 18 восстанавливается, и ролики закрываются. Ручное управление механизмом подъема и сдвига позволя.
* Рис 105—см. вклааку в конце книги.
9
259
Рис, 106. Электрическая схема управления сдвигом пути
ет перемещать захваты в поперечном направлении для установки на рельсы, рихтовать путь. Можно перемещать одновременно оба захвата или один из них. Для этого надо перекрыть один из разобщительных кранов, установленных на трубопроводах, соединяющих между собой полости гидроцилиндров сдвига пути. Для поперечного перемещения захватов переключатель В43 (см. рис. 106) устанавливается в одно из положений: перемещение влево или перемещение вправо. Переключатель имеет самовозврат из крайних положений в нулевое, поэтому процесс рихтовки вручную находится под постоянным контролем механика. В положении переключателя перемещение влево включается реле Р17 и Р18. Реле Р17 включает вентиль ЭМ19 по цепи: замыкающий контакт реле Р17, вентиль ЭМ19, масса. Вентиль ЭМ19 разобщает рабочие полости гидроцилиндров сдвига пути со сливом. Одновременно реле Р18 включает следящий золотник (сервовентиль) рихтовки ЭМ20 по цепи: размыкающий контакт реле Р19, замыкающий контакт реле Р18, резистор R7, регулируемый резистор R8, сервовентиль ЭМ20, миллиамперметр А, размыкающий контакт реле Р19, замыкающий контакт реле Р18, резистор R6, масса. Механизм подъема и сдвига пути перемещается влево. В положении переключателя В43 перемеще ние вправо механизм подъема и сдвига пути перемещается вправо.
В транспортное положение захваты поднимаются при установке выключателя подъема агрегатов В42 (см. рис. 105) в положение вкл: выключатель В42 контактом 1—2 разрывает цепь питания вентиля ЭМ 18 закрытия роликовых захватов (см. рис. 103) независимо от того, в каком положении находится переключатель В41 управления закрытием захватов, и захваты открываются; одновременно выключатель В42 (для случая подъема левого захвата) включает реле Р18 (см. рис. 105) по цепи: провод 4, обмотка реле Р18, контакт 7—8 выключателя В42, масса Реле Р18 включает реле Р17 по цепи: замыкающий контакт реле Р18, резистор R11, обмотка реле Р17, масса. Реле Р17 включает реле Р16 по цепи: замыкающий контакт реле Р17, обмотка реле Р16, масса Реле Р16 отключает реле Р15 и включает вентиль ЭМ21 подъема захвата, одновременно реле Р18 включает сервовентиль ЭМ 17, пропуская через его обмотку ток в другом направлении — захват поднимается.
Электрические схемы управления подбивочными блоками, уплотнителями балласта и перемещением машины ВПРС-500 во многом аналогичны рассмотренным выше и поэтому не приводятся. При выправке стрелочных переводов рабочие органы машины ВПРС-500 управляются двумя операторами из рабочих кабин. При выправке обычных участков пути управляет один оператор из кабины водителя. Для исключения возможности одновременной работы из кабины водителя и из рабочих кабин предусмотрен переключатель, расположенный на основном блоке управления в кабине водителя При управлении работой из кабины водителя этот переключатель устанавливают в положение прямой путь, при управлении из рабочих кабин — отходящий путь. Схема предусматривает как совместное, так и раздельное опускание подбивочных блоков Чтобы опустить левый подбивочный блок, нужно нажать педаль опускания слева в рабочей кабине: блок опустится до заглубления в балласт.
Заглубление регулируется нижним конечным выключателем. По окончании цикла подбивки оператор отпускает педаль опускания, и левый подбивочный блок поднимается до момента срабатывания верхнего конечного выключателя. Подъем левого подбивочною блока прекращается Для подъема этого блока в 261
транспортное положение нужно нажать кнопку подъем агрегата на левом блоке управления в рабочей кабине — блок поднимается вверх до упора. Чтобы опустить правый подбивочный блок, нужно нажать педаль опускания справа в рабочей кабине.
Для подъема правого подбивочного блока в транспортное положение надо нажать кнопку подъем агрегата на правом блоке управления в рабочей кабине— блок поднимется вверх до упора. Чтобы опустить оба подбивочных блока, необходимо нажать педаль опускания блоков в кабине водителя — одновременно опустятся и заглубятся оба блока. Для подъема этих блоков следует отпустить педаль опускания: блоки поднимутся вверх, пока не сработают верхние конечные выключатели. Для подъема обоих подбивочных блоков в транспортное положение нужно нажать кнопку подъем агрегатов па блоке управления в кабине водителя. Стопорение подбивочных блоков в транспортном положении контролируется конечными выключателями и сигнальными лампами, которые загораются, когда подбивочные блоки застопорены.
Подбойки левого подбивочного блока сжимаются прн нажатии на педаль сжатия слева в рабочей кабине, одновременно срабатывает счетчик циклов подбивки; чтобы прекратить сжатие подбоек, достаточно отпустить педаль сжатия, чтобы сжать подбойки правого подбивочного блока, надо нажать педаль сжатия справа в рабочей кабине. Если необходимо одновременно сжать подбойки обоих подбивочных блоков, нажимают педаль сжатия в кабине водителя, а переключатель устанавливают в положение оба. Схемой предусмотрено автоматическое сжатие подбоек обоих блоков после их заглубления. Для этого следует включить переключатель сжим подбоек: при заглублении обоих подбивочных блоков сработают нижние конечные выключатели и подключат реле сжатия подбоек обоих под-бивэчных блоков. В этом случае педаль сжатия нажимать не нужно — достаточно нажать педаль опускания подбивочных блоков в кабине водителя.
На стрелочных переводах часто лежат две шпалы рядом, поэтому, чтобы опустить подбивочный блок, надо предварительно широко раскрыть подбойки. Для этого следует открыть передние и задние упоры, ограничивающие раскрытие подбоек, а чтобы открыть упоры левого подбивочного блока — включить переключатель на левом дополнительном блоке управления в рабочей кабине в положение сзади или впереди. Задние или передние упоры правого подбивочного блока открываются аналогично. Одновременное открытие задних и передних упоров левого подбивочного блока происходит при включении переключателя на левом блоке управления в рабочей кабине в положение фиксаторы открыть. Для правого подбивочного блока нужно включить переключатель на правом блоке управления в рабочей кабине в положение фиксаторы открыть. Одновременное открытие всех упоров обоих подбивочных блоков происходит при установке переключателя на блоке управления в кабине водителя в положение фиксаторы открыть. Схемой предусмотрены переключатели для поворота подбоек левого и правого подбивочных блоков.
При выправке стрелочных переводов, как правило, возникает необходимость переместить подбивочные блоки в поперечном направлении относительно оси пути. Для перемещения влево или вправо левого подбивочного блока надо нажать влево или вправо переключатель на левом блоке управления в рабочей кабине; аналогично управляется перемещение правого подбивочного блока. Оба подбивочных блока перемещаются влево или вправо нажатием на переключатель влево или вправо в кабине водителя. Подбивочные блоки можно перемещать только тогда, когда блоки находятся вверху, а измерительное устройство с маятником в зоне подбивки опущено на рельсы; при этом сработают верхние конечные выключатели, замкнутся контакты конечных выключателей, фиксирующих опускание измерительного устройства.
Электрическая схема управления уплотнителями балласта позволяет поднимать и опускать их из кабины водителя и из рабочей кабины.Для опускания левого уплотнителя балласта необходимо предварительно нажать кнопку левый уплотнитель на основном блоке управления машиной в кабине водителя или аналогичную кнопку на левом блоке управления в рабочей кабине. При нажатии на педаль опускания подбивочных блоков в кабине водителя или на педаль опускания левого подбивочного блока в рабочей кабине левый уплотнитель балласта опускается одновременно с левым подбивочный блоком. После того как закон-262
чится цикл подбивки и оператор отпустит педаль опускания левого подбивочного блока одновременно с подъемом подбивочного блока, начнется подъем левого утотчителя до такого положения, пока он своим упором не разомкнет контакты конечного выключателя. При следующем нажатии на педаль опускания левого подбивочного блока одновременно с ннм будет опускаться левый уплотнитель балласта и т. д. Чтобы поднять левый уплотнитель балласта в транспортное положение, нужно нажать кнопку кнопочного поста, установленного на раме машины возле уплотни тетя балласта. Правый уплотнитель балласта опускается при нажатии на кнопку правый уплотнитель на основном блоке управления в кабине водителя или на такую же кнопку правого блока управления в рабочей кабине. Схема позволяет работать уплотнителям балласта без опускания подбивочных блоков при рихтовке без подбивки. Для передвижения машины при работе вперед нужно нажать педаль передвижения в кабине водителя или соответствующие педачи в рабочих кабинах: машина растормозится и пойдет вперед. Движение вперед не произойдет при закрытых захватах, так как в этом случае контакты конечных выключателей блокировки будут разомкнуты и вентиль передвижения вперед обесточен. Схемой предусмотрена возможность передвижения машины вперед при закрытых рельсовых захватах (захваты под головку рельса), когда это необходимо при работе. Чтобы передвинуть машину назад, необходимо соответствующий переключатель поставить в положение назад: машина растормозится и пойдет назад. Передвижение машины возможно только при поднятых в верхнее положение подбивочных блоках Если подбивочные блоки находятся внизу, то включены блокировочные конечные выключатели, т. е вентили передвижения остаются обесточенными. Для подъема левых подъемных захватов машины ВПРС-500 вручную нужно нажать кнопку медленный подъем на левом блоке управления в рабочей кабине. Подъем происходит до тех пор, пока нажата кнопка Правые захваты поднимаются аналогично левым. Опускаются левые подъемные клещи нажатием на кнопку пропорциональное устройство включить на левом бпоке управления в рабочей кабине; правые захваты опускаются нажатием на кнопку пропорциональное устройство включить на правом блоке управления в рабочей кабине.
Подъемка пути при выправке стрелочных переводов, как правило, выполняется наружными или внутренними рельсовыми захватами. Для этого следует нажать кнопку пропорциональное устройство включить на блоке управления в кабине водителя или аналогичные кнопки палевом и правом блоках управления в рабочей кабине При нажатии педали опускания левого подбивочного блока включится электрогидравлический вентиль закрытия наружных или внутренних захватов в зависимости от того, в каком положении находится переключатель: наружные — внутренние клещи Захват можно закрыть также нажатием на кнопку захват закрыть на левом блоке управления в рабочей кабине.
При нажатии педали опускания правого подбивочного блока включается электрогидравлический вентиль закрытия наружных или внутренних захватов в зависимости от того, в каком положении находится переключатель наружные— внутренние клещи. Захваты можно закрыть также нажатием на кнопку захват закрыть на правом блоке управления в рабочей кабине.
Наружные захваты можно перемещать вдоль пути на расстояние 130 мм. Для этого нужно переключатель на блоке управления, переключатели на левом блоке в рабочей кабине и переключатель на левом дополнительном блоке управления поставить в положение наружные клещи. Включится электропневмати-ческий вентиль перемещения левых наружных захватов и захваты передвинутся. Для правых наружных захватов следует переключатель на блоке управления, в кабине водителя, переключатели на левом блоке управления в рабочей кабине и переключатель на правом дополнительном блоке управления в рабочей кабине поставить в положение наружные клещи. Включится электропневматический вентиль, и захваты переместятся
Путь может подниматься роликовыми захватами механизма сдвига пути. Для этого нужно нажать кнопку роликовые клещи на основном блоке управления машиной или аналогичную кнопку на правом блоке управления в рабочей кабине. Пока механизм сдвига находится вверху, контакты конечных выключателей, установленных иа механизме, разомкнуты. Для подъема механизма сдвига (чтобы освободить его от стопоров) надо включить переключатель подъем рихто-263
зонного блока на правом блоке управления в рабочей кабине: поднимется механизм сдвига. Далее расстопорить механизм и выключить переключатель: включатся вентили опускания, и механизм сдвига под действием собственной массы опустится. Для захвата головок рельсов включить переключатель роликовые клещи закрыть на правом блоке управления в рабочей кабине — роликовые захваты закроются. В процессе работы они всегда закрыты. Схемой предусмотрено автоматическое открывание роликовых захватов при переезде машины от шпалы к шпале. Для этого нужно нажать кнопку автоматика роликовых клещей на основном блоке управления в кабине водителя или аналогичную кнопку на правом блоке управления в рабочей кабине. Путь поднимается роликовыми захватами так же, как кулачковыми наружными и внутренними захватами.
Для многократной подбивки необходимо нажать кнопку многократная подбивка на блоке управления в кабине водителя или аналогичную кнопку на левом или на правом блоке управления в рабочих кабинах: включается импульсное реле многократной подбивки. При первом опускании подбивочных блоков (нажата педаль опускания) подается команда на подъем пути: захваты закрыты и поднимают путь (если включены роликовые захваты, то путь поднимают они), затем повторно заглубляются подбивочные блоки и уплотняется балласт до тех пор, пока стрелки приборов не установятся на нуле. Для выключения многократнрй подбивки нужно еще раз нажать кнопку многократная подбивка.
Механизм сдвига перемещается переключателями в требуемое направление (влево, вправо).
Электрические схемы управления механизмом сдвига пути и уплотнителями балласта машины Р-2000 аналогичны рассмотренным выше и поэтому не приводятся.
33.	Электрические схемы управления выправкой пути
Электрические схемы выправки пути управляют подъемом и сдвигом пути в зоне расположения рабочих уплотнительных органов. Для удобства рассмотрения отдельно приведены электрические схемы управления выправкой пути в продольном профиле, по уровню (см. рис. 105, 106} и в плане. Требуемый подъем пути и взаимное положение рельсов по высоте задаются устройством управления измерительными тросами, установленными в кабине оператора. Устройство управления измерительными тросами (рис. 107) состоит из блока управления, маятника, датчиков высоты тросов, электродвигателей и конечных выключателей ограничения перемещения тросов. Устройство включается поворотом переключателя В44 на блоке управления в кабине оператора в положение превышение справа или превышение слева. Положение переключателя зависит от выбора базовой рельсбвой нити. Если за базовый принят левый рельс, то переключатель ставится в положение превышение справа. На прямых участках пути базой может быть любой рельс, а в кривых — всегда внутренняя рельсовая нить.
Рассмотрим работу электрической схемы на прямом участке пути, если переключатель В44 находится в положении превышение справа. В этом случае включается (см. рис. 107) реле Р22 по цепи: + 24 В, контакт 6—5 переключателя В44, катушка реле Р22, масса. Одновременно с включением реле Р22 включается реле Р23, которое подает питание на потенциометр R12 маятника. Подвижной контакт потенциометра R12 через замыкающий контакт реле Р23 соединяется с клеммой 11 усилителя УП. Реле Р23 подключает подвижной контакт потенциометра R13 ручкой точкой установки превышения одного рельса над 264
110В | I	f-----Лазерный.
Рис. 107. Электрическая схема управления измерительными тросами
другим к клемме 10 усилителя УП. Усилитель получает питание 110 В переменного тока через контакт /—2 переключателя В44. Контролируется напряжение ПО В по контрольной лампе ЛС44. Потенциометром R14 устанавливается требуемый подъем тросов, который остается постоянным во время движения машины.
При работе по способу заданных отметок оператор потенциометром R14 устанавливает на каждой пятой шпале необходимый размер подъема пути, предварительно замеренный и записанный на этих шпалах. Потенциометр R14 совместно с потенциометром R16 или R15 датчиков высоты образует плечи измерительного моста. Мост питается по цепи: + 24 В, замкнутые контакты 9—10 переключателей В45 и В4, резисторы R17 и R18 и далее на питающую диагональ моста и на массу. Сигнал на реле Р24 платы усиления поступает с выхода усилителей, вход которых включен в измерительную диагональ моста через контакты 13—14 переключателя В44. Реле Р24 включает реле Р26 вместе с электродвигателем Ml подъема левого троса по цепи: + 24 В, размыкающие контакты конечных выключателей ВК13 и BR14, замыкающий контакт реле Р26, замыкающий контакт реле Р22, размыкающий контакт реле Р27, электродвигатель Ml, размыкающий контакт реле Р27, резистор R19, размыкающий контакт реле Р28 и на массу. Левый трос будет подниматься до заданного потенциометром R14 значения, а затем отключатся реле Р24, реле Р26 и электродвигатель Ml. Параллельно с реле Р26 отключается контрольная лампа кнопки Кн23, которая горит во время подъема троса. В результате подъема троса появится сигнал от потенциометра маятника, от которого после усиления сработает реле Р29. Размер сигнала с маятника определяется по прибору на блоке управления в кабине оператора. Включившись, реле Р29 выключает реле времени Р26 и реле Р19, которое включит реле РЗО и электродвигатель М2. Правый трос будет подниматься до тех пор, пока маятник не займет горизонтальное положение. В этом случае сигнал от маятника исчезает и реле Р29, Р26, Р19 и РЗО отключатся, а вместе с ними и электродвигатель М2. Правый и левый концы тросов будут подняты на значение, установленное потенциометром R14. Чтобы опустить тросы, надо потенциометр R14 повернуть в противоположную сторону и установить значение, до которого необходимо их опустить.
Если за исходную выбрана правая рельсовая нить, то от потенциометра R14 перемещается правый трос, а левый будет перемещаться автоматически в зависимости от положения маятника. Цепи включения электродвигателей почти аналогичны описанным выше. Разница состоит в следующем: при подъеме левого троса по сигналу с потенциометра маятника включатся те же реле, что и при опускании по сигналу от маятника правого троса и наоборот.
При выправке пути при помощи лазерной тележки трос над базовым рельсом автоматически перемещается, следуя за лучом лазера, который является исходной линией выправки. На цифровой ручке потенциометра R13 блока управления в кабине оператора должен быть установлен нуль. Переключатель В45 переводится в положение включено. В этом положении переключателя подводится питание к релей-266
ному блоку БР и к фотоприемному устройству ПГ лазерной установки по цепи: + 24 В, контакт 1—2 переключателя В45, релейный блок БР и фотоприемное устройство ПГ. В этом же положении переключатель В45 разрывает цепь питания потенциометров R14, R15, R16, что не позволяет управлять передвижением штанг потенциометром R14.
Если путь под приемным устройством находится на той же отметке, что и лазерная тележка, то луч лазера попадает в средний фотоэлемент приемного устройства. От этого фотоэлемента срабатывает реле Р32 и загорается красная сигнальная лампа ЛС46 лазерной сигнализации — базовый трос не перемещается. Если путь под приемным устройством ниже отметки, на которой находится лазерная тележка, то луч лазера попадает в верхний фотоэлемент приемного устройства, от него срабатывает реле Р34 и загорается белая верхняя лампа ЛС45 лазерной сигнализации. Включение лампы ЛС45 сигнализирует о том, что приемное устройство находится ниже заданной отметки. Контактом реле Р34 релейного блока одновременно с лампой ЛС45 включается реле Р28 по цепи: контакт реле Р34, диод V26, контакт 16—15 переключателя В45, реле Р28, масса. Это реле включает электродвигатель подьема троса над базовой рельсовой нитью по цепям, описанным выше, при ручном управлении. Передний конец троса поднимается и вместе с ним фотоприемное устройство до тех пор, пока лазерный луч не попадает в средний фотоэлемент. Трос над другой рельсовой нитью будет устанавливаться по уровню от маятника. Электродвигатель включается по цепи, описанной выше, при ручном управлении. В том случае, если путь под приемным устройством выше отметки, на которой установлена лазерная тележка, луч лазера попадает в нижний фотоэлемент приемного устройства: срабатывает реле РЗЗ и загорается нижняя белая лампа ЛС47 лазерной сигнализации. Лампа сигнализирует о том, что приемное устройство выше заданной отметки. Контактом РЗЗ включается реле Р35 по цепи: контакт реле Р32, диод V27, контакт 11—12 переключателя В45, реле Р35, масса. Реле Р35 включает электродвигатель на опускание троса по цепям, описанным выше. Трос опускается до тех пор, пока лазерный луч не попадет в средний фотоэлемент приемного устройства: реле Р32 отключится. Трос над другой рельсовой нитью будет устанавливаться по уровню от маятника. Цепи включения электродвигателя аналогичны описанным выше.
В кривых участках пути база—внутренний рельс, а наружный имеет возвышение в зависимости от радиуса кривой. Размер возвышения определяется потенциометром R13 с цифровой ручкой. Трос над внутренним рельсом переставляется потенциометром R14, а другой трос — автоматически от маятника. Цепи питания электродвигателей аналогичны описанным выше, разница только в том, что электродвигатели подъема троса над внешним рельсом (управление от маятника) отключаются в тот момент, когда трос наружного рельса возвышается на значение, установленное на цифровой ручке потенциометра R13. Конечные выключатели ограничивают перемещение тросов: своими контактами размыкают цепь питания электродвигателей. Если, например, левый трос при подъеме достиг верхнего положения, то кон-267
такт конечного выключателя ВК13 разорвет цепь питания электродвигателя Ml, но одновременно с этим конечный выключатель ВК13 замыкающим контактом включит реле РЗО по цепи: +24 В, замыкающий контакт конечного выключателя BKJ3, диод V28, реле РЗО, масса. Реле РЗО включит электродвигатель М2 по цепи+24 В, замыкающий контакт реле РЗО, резистор R20, замыкающий контакт реле Р22, электродвигатель М2, замыкающий контакт реле Р22, размыкающий контакт реле Р31, масса. Электродвигатель М2 будет включен до тех пор, пока правый трос при подъеме не замкнет контакт конечного выключателя BKJ4 ограничения хода, который включит реле Р31 по цепи: + 24 В, замыкающий контакт BKJ4, диод V29, масса. Включившись, реле Р31 разорвет цепь питания электродвигателя М2. Электродвигатель остановится. Ограничение хода вниз происходит аналогично.
Машина ВПР-1200 поднимает путь по команде устройства управления механизмом подъема и сдвига пути. Путь поднимается автоматически при опускании подбивочных блоков. Момент начала подъема пути устанавливается переключателем В46, расположенным на блоке управления в кабине машиниста. Переключатель имеет 3 положения: нормальный подъем, преждевременный подъем и выключено. При положении нормальный подъем команда на подъем пути подается при опускании подбивочных блоков и замыкании средних конечных выключателей. В положении преждевременный подъем начало подъема пути будет совпадать с началом опускания подбивочных блоков. В положении выключено путь не поднимается вообще. В положении переключателя В46 нормальный подъем или преждевременный подъем через контакты переключателя (см. рис. 105) подается напряжение ПО В переменного тока на платы питания датчиков высоты тросов и усиление сигнала ПЗ. В датчиках высоты R21 и R22 формируются сигналы подъема на подъем рельсовых нитей. Датчики соединены поворотными рычагами с измерительными тросами, а рычаги — с потенциометрами, которые изменяют сопротивление при повороте рычагов. Напряжение на их подвижных контактах также изменяется, что служит сигналом на подъемку. Как только путь будет поднят на нужную высоту, сигналы датчиков пропадают. Сигналы устанавливаются операционными усилителями печатных плат П4 и выдаются на клеммы с печатных плат П5 управления сервовентилями подъемки. С плат П4 питаются также приборы контроля выправки PU1, PU2, PU3, PU4 и контрольные лампы ЛС48, ЛС49, ЛС50 и ЛС51 готовности к подъемке. На плату усиления П4 через контакты переключателя В46 подается напряжение 24 В постоянного тока.
В положении переключателя В46 нормальный подъем включаются реле Р36 и Р21 по цепи: провод 4, предохранитель ПР, размыкающий контакт реле Р37, реле Р36, размыкающий контакт BKJ6 (ВК17) конечного выключателя левого (правого) подбивочного блока, контакты переключателя В46, размыкающий контакт реле Р38, масса. Реле Р36 включает электрогидравлический вентиль ЭМ22 (ЭМ23) через клемму 5 и замыкающий контакт реле Р36, а реле Р21 — сервовентиль ЭМ24 (ЭМ25). При включении вентилей ЭМ22 (ЭМ23), ЭМ24 (ЭМ25) механизм подъема и сдвига пути опустится, а роликовые захваты закро-268
ются. Путь подготовлен к подъемке. Одновременно загораются лампы кнопок Кн24 и Кн25 контроля положения механизма подъема и сдвига. При опускании подбивочных блоков срабатывают конечные выключатели BKJ6 и BKJ7, которые своими размыкающими контактами отключат реле Р36 и P2P. контрольные лампы Кн24 и Кн25 погаснут, а вентили ЭМ.22 и ЭМ.23 и сервовентили ЭМ24 и ЭМ.25 отключатся.
Реле Р21, отключившись, подготовит цепь для включения реле Р19, которое включается замыкающими контактами выключателей ВК16 и ВК17', включившись, реле Р19 включит реле Р39 и реле Р37. Реле Р37 разрывает дополнительно цепь питания реле Р36 и включает вентиль ЭМ26 подъема и сервовентиль ЭМ.24: поднимется левая рельсовая нить на значение, заданное левым датчиком высоты троса. Подъем будет происходить до тех пор, пока не исчезнет сигнал с потенциометрического датчика высоты. Аналогично срабатывает система управления правого захвата механизма подъема и сдвига пути.
В положении переключателей В46 преждевременный подъем также выключаются реле Р36 и Р21, и механизм подъема опустится. Цепи включения реле аналогичны описанным при положении переключателя нормальный подъем, но клемма 9 соединяется с массой по цепи: размыкающий контакт конечного выключателя ВК16, диод УЗО, размыкающий контакт реле Р40, контакт 1—2 переключателя В46, размыкающий контакт реле Р38, масса, а провод 13 — по цепи: размыкающий контакт конечного выключателя ВК17, провод 14, диод V31, размыкающий контакт реле Р41, контакт 13—14 переключателя В46 и далее через размыкающий контакт реле Р38 на массу: включатся реле Р36 и Р21 и загорятся лампы кнопок Кн24 и Кн25 положения механизма подъема и сдвига (механизм внизу). Сервовентили подъема ЭМ24 (ЭМ25), ЭМ25 (ЭМ27) также включаются контактами реле Р19 при отключении реле Р36 и P2P Это происходит при включении любого из реле Р40 или Р41, которые включаются параллельно электро-гидравлическим вентилям опускания подбивочных блоков.
При подъеме подбивочных блоков отключаются конечные выключатели ВК16, ВК17 и реле Р40, Р41 (в зависимости от положения переключателя В46), разрывающие цепи питания реле Р19 и включающие реле Р36 и P2P, включатся вентили ЭМ24 (ЭМ25), ЭМ22 (ЭМ23) и механизм подъема опустится, загораются сигнальные лампы кнопок Кн24 и К.н25. Далее процесс повторяется при каждом опускании подбивочных блоков.
Электрической схемой управления подъемом пути предусмотрено аварийное отключение подъемки в случае, если измерительная или контрольно-измерительная тележка будут по каким-либо причинам внезапно подняты. За подъемкой пути можно наблюдать по контрольным приборам, расположенным в блоке контрольных приборов впереди машиниста за стеклом и в блоке управления переднимй концами тросов в кабине оператора.
Управление рихтовкой пути машиной ВПР-1200 (см. рис. 106) включается поворотом переключателя В47 в блоке управления в передней кабине оператора одновременно с включением переключателя В44 управления выправкой пути в продольном профиле и по уровню.
269
При работе по способу сглаживания цифровой потенциометр R23 на блоке управления в кабине оператора устанавливается в нулевое положение. Переключатель В48, установленный в левое крайнее положение перестановка влево, включает реле Р42 по цепи: предохранитель ПР, контакт 3—4 переключателя В47, реле Р42, контакт конечного выключателя ВК18, масса. Реле Р42 включит электродвигатель М3 перестановки троса. Если отпустить переключатель В47 , двигатель остановится.
Перестановку измерительного троса контролируют по показаниям механических счетчиков, соединенных с сельсином-приемником. Вал сельсина-датчика механически связан с валом электродвигателя М3. При перестановке троса вправо переключатель В47 устанавливается в правое крайнее положение — происходит включение реле Р43 по цепи; провод 4, предохранитель ПР, контакт 7—8 переключателя В47, реле Р43, контакт конечного выключателя ВК19, масса. Реле Р43 включит электродвигатель М3, который будет вращаться в противоположную сторону и переставит передний конец троса вправо. В цепь питания реле Р42 и Р43 введены контакты конечных выключателей ВК18 и ВК19, которые разрывают цепь электродвигателя М3 при срабатывании конечных выключателей, т. е. при крайних положениях троса.
При автоматическом управлении измерительным тросом реле Р42 и Р43 включения электродвигателя перестановки срабатывают от релейного блока лазерной установки. Процесс аналогичен управлению измерительными тросами лазерной установкой, отличается только тем, что в фотоприемнике светочувствительные элементы расположены по горизонтали. Переключатель В47 в этом случае устанавливается на нуль, а В48 — в положение автоматика. Рихтовка происходит автоматически с включением механизма подъема и сдвига пути. Этим процессом можно управлять вручную, поставив переключатель рихтовки (см. рис. 106) на пуск. В зависимости от сопротивления сдвига этот переключатель можно установить в положения: рихтовать быстро или рихтовать медленно. Переключатель В50 (упругий путь) корректирует рихтовку в случае обратной сдвижки (отдачи) пути. При включении переключателя В49 в положение рихтовать быстро или рихтовать медленно через контакты 1—2 переключателя подается питание 110 В переменного тока на плату П7 и с нее на плату П6, к которой подключены потенциометрические датчики R24 и R25, а через контакты 3—4 переключателя В49 включится контрольная лампа ЛС52 по цепи: предохранитель ПР, замкнутый контакт 3—4 переключателя В49, лампа ЛС52. В схему подано напряжение 24 В.
Рихтовка включается конечными выключателями подбивочных блоков, т. е. как только подбивочные блоки при опускании замкнут конечные выключатели, включаются реле Р17 и Р19. Реле Р17 включит электрогидравлический вентиль ЭМ 19', дополнительно к вентилю ЭМ 19 реле Р19 включит сервовентиль ЭМ20. В зависимости от поступившего с датчиков сигнала произойдет сдвиг рельсо-шпальной решетки. При подъеме подбивочного блока реле Р19 отключается (разомкнутся контакты конечных выключателей), сдвижка прекращается.
270
Электрическая схема управления позволяет сдвигать путь через цикл подбивки. Для этого переключатель В47 (см. рис. 106) устанавливается в положение рихтовка через цикл подбивки —цепь питания реле Р19 соединяется с массой через размыкающий контакт импульсного выключателя Р20 по цепи: контакт выключателя Р20, масса. При включении электрогидравлических вентилей подъема подбивочных блоков ЭМ5 и ЭМ6 включится импульсный выключатель Р20, который своим размыкающим контактом отключит реле PJ9, а следовательно, и систему управления сдвигом. Контакт импульсного выключателя Р20останется разомкнутым и после отключения выключателя Р20 при отключении вентилей подъема подбивочных блоков и включении вентилей опускания. Следовательно, произойдет цикл подбивки, а система управления рихтовкой останется выключенной. При последующем включении импульсного выключателя Р20 (подъем подбивочных блоков) контакт его замкнется и включит реле Р19, а значит, и систему управления рихтовкой.
Сдвиг пути контролируется по приборам РА1 (расположен в блоке контрольных приборов за стеклом кабины машиниста) и РА2 (на пульте в кабине оператора). Сдвиг визуально определяется отклонением стрелки прибора. В переходных кривых и в круговых кривых сдвиг корректируется потенциометрами R23 и R26.
Электрические схемы управления выправкой пути в продольном профиле и по уровню машины ВПРС-500 аналогичны рассмотренным выше. Электрические схемы управления сдвигом пути машин ВПРС-500 и Р-2000 аналогичны рассмотренной схеме машины ВПР-1200.
34.	Электрические схемы автоматической работы машин
В электрической схеме машины ВПР-1200 предусмотрено управление работой машины: ручное, полуавтоматическое и автоматическое. Машины ВПРС-500 имеет ручное и полуавтоматическое управление из кабины водителя или из рабочих кабин. У рихтовочной машины Р-2000 полуавтоматическое управление при цикличном и непрерывном способах работы. Ручной способ управления машинами применяется, как правило, при подъемочном ремонте и текущем содержании пути, т. е. при уплотненном поездной нагрузкой балласте и неравномерной эпюре шпал. Машинами ВПР-1200 и ВПРС-500 при ручном способе управляет механик машины при помощи трех педалей: переезда — остановки, опускания подбивочных блоков и сжатия подбоек. Подбойки раскрываются и блоки поднимаются после того, как механик отпустит педаль опускания блоков и сжатия подбоек. Механизм подъема и сдвига пути выправочных устройств машин автоматически включается при опускании подбивочных блоков. Полуавтоматический способ управления машинами ВПР-1200 и ВПРС-500 отличается от ручного способа управления тем, что переключатель управления сжатием подбоек устанавливается в положение автоматика. Подбойки сжимаются автоматически после заглубления подбивочных блоков.
271
Полуавтоматическое управление переездом и остановкой машины Р-2000 при цикличном и непрерывном способах работы выполняется одной педалью, а опускание уплотнителей балласта и включение механизма сдвига пути — включением тормозов и отпусканием педали.
Автоматическое управление процессом работы имеет только машина ВПР-1200: выполняются всеоперации рабочего цикла, включая передвижение и остановку машины над подбиваемыми шпалами, подбивку шпал и выправку пути без вмешательства оператора. Описание электрических схем автоматического управления выправкой пути в продольном профиле, по уровню и в плане, включая выправку пути от лазерной тележки и автоматическое управление исполнительными рабочими органами, было приведено ранее (см. рис. 103 и 104).
Рассмотрим электрическую схему автоматического управления передвижением и остановкой машины ВПР-1200. Электрическая схема управления работой машины (см. рис. 103) включает в себя элементы автоматики: электронный импульсный счетчик СЭ, индуктивный датчик пройденного пути ДИ1, бесконтактный индуктивный датчик импульсов (пульсор) ДИ2.
Принцип работы автоматического электронного устройства управления передвижением машины заключается в следующем [2]. При приближении индуктивного бесконтактного датчика импульсов (пульсора) на 90 мм к подкладке очередной шпалы генератор пульсора подает импульс, который преобразуется в электрический сигнал и посылает команду на начало отсчета пройденного пути индуктивному датчику ДИ1, сигналы с которого поступают в электронный импульсный счетчик Ф5216. После получения сигнала электронный счетчик начинает считать импульсы, каждый из которых соответствует продвижению машины вперед на 10 мм. Импульсный счетчик для установления момента подачи команды на остановку машины и опускание подбивочных блоков имеет 2 цифровых предыскателя. Машина движется до тех пор, пока предыскание для начала торможения не достигнет установленного значения. Подбивочные блоки опускаются в соответствии с установленным значением предыскания на их опускание. Значения отсчетов, устанавливаемых на импульсном счетчике (программы I и II), могут быть различными в зависимости от состояния пути и погодных условий. По окончании процесса подбивки и выправки подбивочные блоки поднимаются, замыкают конечные выключатели, дающие команду на переезд, и машина начинает двигаться к очередной группе шпал; электронный счетчик импульсов сбрасывает показания и устанавливается на нуль. Отсчет возобновляется при подходе машины к следующей шпале. Электронный счетчик отсчет начинает всегда с нуля, поэтому ошибки не накапливаются и машина может работать в автоматическом режиме на пути с различной эпюрой шпал.
Перед работой машины ВПР-1200 в автоматическом режиме управления необходимо настроить элементы автоматики (рис. 108). Для настройки машина ВПР-1200 устанавливается так, чтобы внутренние подбойки подбивочных блоков находились точно над шпалой. Пульсор, который крепится к раме механизма подъема и сдвига пути, устанавливается точно над рельсовым скреплением на расстоянии от него на 272
Рис. 108. Схема настройки и автоматической работы машины ВПР-1200:
О'— индуктивный датчик пройденного пути; 2 — измерительное колесо; 3 — электронный импульсный счетчик; 4 — колесная пара; 5 — контрольная лампа; 6 — многопозиционцый переключатель; 7 — кнопка отключения автоматического режима; 8 — пульсор
40—50 мм (рис. 109). Переключатель рабочего передвижения на блоке управления машиной в кабине водителя В40 устанавливается в положение 0, включается кнопка Кн26 подбивка выключена и кнопка включения полной автоматики Кн27 (см. рис. 103). Чувствительность срабатывания пульсора устанавливается при помощи винта 1 (см. рис. 109). Если пульсор включен, то загорается контрольная лампа 5 (см. рис. 108). Лампа должна загораться при движении машины каждый раз, когда пульсор проходит над подкладкой промежуточного скрепления.
При настройке электронного импульсного счетчика Ф5216 предварительно необходимо подготовить его к работе согласно инструкции «Счетчик импульсный программный Ф5216», затем набрать программы I (включение тормоза) и II (опускание подбивочных блоков). Необходимо установить предыскание для начала торможения с учетом тормозного пути машины от момента подачи команды на остановку до полной ее остановки на предполагаемое значение, например 50 мм. Машина устанавливается так, чтобы средние подбойки находились точно между двумя шпалами. Для трогания с места надо переключатель рабочего передвижения В40 на блоке управления машиной установить в положение вперед: машина будет двигаться, пока предыскание для начала торможения не достигнет установленного значения. Пройдя тормозной путь, машина останавливается. Если она останавливается неточно над подбиваемыми шпалами, предыскание для начала торможения следует изменить: уменьшить при переезде машины или увеличить при недоезде. Если во время работы изменяется тормозной путь (мокрые рельсы, изменение уклонов), то необходимая корректировка может быть проведена во время рабочего процесса. Время обжатия балласта устанавливает реле времени Р44 руч кой установки времени подбивки на блоке управления машиной. Если процесс подбивки должен быть окончен при достижении определенного давления, то следует установить это давление переключателем давления на блоке управления машиной. Многопозиционным переключателем В52 на блоке управления машиной можно установить время окончания обжатия балласта либо
273
Рис. 109. Положение пульсора в рабочем режиме:
1 — регулировочный винт; 2 — пульсор
по реле времени, либо по реле давления; при работе с переключателем давления, реле выдержки времени должно быть установлено на нуль.
Управление работой машины ВПР-1200 в автоматическом режиме начинается с момента заглубления подбивочных блоков (см. рис. 103). Переключатель рабочего передвижения машины В40 устанавливается в положение вперед, а переключатель начала движения при полной автоматике — блок вверх, включается кнопка Кн27 полной автоматики. При нажатии кнопки Кн27 включаются реле Р21 и Р29, которые становятся на самопитание и своими контактами включают реле РП и Р45
управления электрогидравлических вентилей подъема и опускания подбивочных блоков (см. рис. 107).
Включившись, реле РП и Р45 выполняют следующие переключения. Реле РП включит питание переменным током ПО В электронного счетчика импульсов СЭ, а реле Р45 отключит цепь питания вентилей подъема подбивочных блоков. Реле РП исключает возможность опускания подбивочных блоков вручную, а реле Р45 включает электро-гидравлические вентили ЭМ7 и ЭМ8 опускания подбивочных блоков по цепи: провод 4, замыкающий контакт реле Р45 и далее по ранее описанным цепям при ручном управлении блоками. При опускании подбивочные блоки замкнут конечные выключатели В Кб и ВК7, которые отключат вентили ЭМ7 и ЭМ8 опускания подбивочных блоков и включат вентили ЭМ9 и ЭМ10 сжатия подбоек.
Параллельно с вентилями ЭМ9 и ЭМ 10 включается счетчик числа циклов подбивки и реле Р19. Реле Р19 включает реле времени Р44, которое по истечении заданного времени подбивки включает реле Р47 и Р45. Реле Р45 своими контактами выполняет следующие переключения: отключает вентили сжатия подбоек ЭМ9 и ЭМ 10, счетчик числа циклов, реле Р19, реле времени Р44 и реле Р47. Размыкающий контакт 2 реле Р29 включает вентили ЭМ5 и ЭМ6 подъема подбивочных блоков.
По окончании цикла подбивки и выправки подбивочные блоки поднимаются до тех пор, пока не замкнут верхние конечные выключатели ВК8 и ВК9, которые размыкающими контактами отключат вентили ЭМ5 и ЭМ6, а замыкающими — реле Р13. Предварительно при подъеме блоков сработают средние конечные выключатели ВК16 и ВК17, которые отключат реле Р48 и включат цепь питания контактора К1, который отключит вентили ВЭП7, ВЭП8 и ВЭП9 тормозной системы, включит электрогидравлический вентиль ЭМ15 передвиже-274
ния машины вперед и отключит вентиль ЭМ 18 закрытия роликовых захватов. Машина трогается с места и проходит расстояние между двумя шпалами с учетом тормозного пути, установленного предысканием электронного счетчика. После этого срабатывает устройство автоматической остановки машины над подбиваемыми шпалами, включающее в себя электронный счетчик СЭ, шаговый датчик ДИ1, пульсор ДИ2, реле Р17, Р20 и Р18, переключатель и лампу контроля срабатывания пульсора. При этом питание поступает на тормозные реле Р23 и Р46, электронный счетчик СЭ и на массу. Реле Р23 разрывает цепь питания контактора К/ (машина останавливается) и вместе с реле Р48 включает реле Р29. С включением реле Р29 весь рабочий цикл повторяется: опускаются подбивочные блоки, поднимается и сдвигается рельсо-шпальная решетка и подбивается путь.
Электрическая схема автоматического управления машиной позволяет окончить процесс подбивки по достижении определенного давления в гидросистеме сжатия подбоек. В этом случае реле времени включается контактом гидравлического выключателя В53 по цепи: провод 4, реле времени Р44, замыкающий контакт гидравлического выключателя В53, контакт 3—4 переключателя В52, масса.
Для экстренной остановки процесса подбивки и подъема подбивочных блоков надо нажать кнопку Кн26, стоп на блоке управления машиной или кнопку (см. рис. 107), расположенную на пульте механизма подъема и сдвига пути. При нажатии кнопки Кн26 включается реле Р47 по цепи: замыкающий контакт реле Р21, катушка реле Р47, замыкающий контакт 3—4 кнопки Кн26, масса. Реле Р47 отключает реле Р29, которое отключает подбивку и включает реле Р45 подъема подбивочных блоков.
При работе с двукратной подбивкой шпал необходимо переключатель В54 на блоке управления машиной установить в положение вы-ключено. Двукратная подбивка происходит при повторном включении реле Р29 после окончания цикла подбивки. В этом случае при включении переключателя В54 одновременно с реле Р29 срабатывает импульсный выключатель Р49 по цепи: провод 4, замыкающий контакт реле Р21, размыкающий контакт реле Р47, замыкающие контакты реле Р29, катушка выключателя Р49, контакт 3—4 переключателя В54, масса. Контакт импульсного выключателя остается включенным при отключении контактом реле Р29 катушки выключателя Р49. По окончании подбивки реле времени Р44 через реле Р47 отключает реле Р29, которое через промежуточное реле Р45 дает команду на подъем подбивочных блоков и замыкает цепь питания контактора К1, который своим контактом вновь включает реле Р29. Это реле встает на само-питание, отключает контактор К/, включается реле Р45, которое дает команду на опускание подбивочных блоков. Таким образом, после первого цикла подбивки машина не передвигается — начинается второй цикл подбивки. Только после его завершения машина передвигается к следующей группе шпал.
275
Глава VII
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ МАШИН
33. Состав, квалификация и обязанности обслуживающего персонала
Для обслуживания машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 установлен такой состав бригад: старший инженер-технолог (1 на каждую машину); машинист самоходной подбивочно-выправочной или рихтовочной машины (2 машиниста на ВПР-1200, 3 — на ВПРС-500 и 1 — на Р-2000), помощник машиниста (1 на каждую машину). Машину ВПР-1200 обслуживает бригада из 4 чел., ВПРС-500—из 5, Р-2000 — из 3 чел. При работе машин в 2 смены штат машинистов и помощников машинистов удваивается. Машинисты и их помощники должны иметь удостоверение на право управления машиной со сдачей экзаменов по правилам технической эксплуатации в объеме, установленном для машинистов локомотивов. Их труд оплачивается по тарифным ставкам, установленным для локомотивных бригад железнодорожного транспорта применительно к машинистам, работающим на локомотивах с хозяйственными, восстановительными и снегоуборочными поездами. На должности старшего инженера-технолога, машиниста и помощника машиниста назначаются лица, сдавшие экзамены и имеющие удостоверения на право управления машиной.
Испытания проводятся по следующим документам:
Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР;
Инструкция по сигнализации на железных дорогах Союза ССР;
Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Союза ССР (в объеме, установленном для машинистов и помощников машинистов локомотивов);
Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ;
Правила техники безопасности и производственной санитарии при производстве работ в путевом хозяйстве;
Устройство, работа машины и ее агрегатов, механизмов, систем и приборов;
Производство технического обслуживания и ремонтов машины;
Техника безопасности при обслуживании и ремонте машины;
Инструкция по эксплуатации машины;
Должностная инструкция и Устав о дисциплине работников железнодорожного транспорта;
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей;
Правила безопасности для работников железнодорожного транспорта на электрифицированных линиях.
Экзамены сдаются в комиссии отделения дороги 1 раз в 2 года. Проверка знаний по Правилам технической эксплуатации электроуста-276
новое осуществляется ежегодно по месту работы обслуживающего персонала с выдачей удостоверения и с присвоением II квалификационной группы.
Старший инженер-технолог должен иметь высшее образование и опыт практической работы по управлению путевыми машинами и организации их эксплуатации и ремонта; обладать знаниями в области общего машиностроения, путевых машин, электротехники, гидравлики; эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, пути и путевого хозяйства; хорошо знать конструкцию машины и ее узлов; принципиальную и монтажную электрическую, гидравлическую и пневматическую схемы, выправочные, контрольно-измерительные и регистрирующие устройства; иметь опыт работы по ремонту путевых машин; знать технологию производства работ с машиной при текущем содержании и ремонтах пути.
Обязанности старшего инженера-технолога: обеспечение надежной работы машины на основе правильного и своевременного ее обслуживания, эксплуатации и ремонта; соблюдение технологии производства работ машиной в соответствии с установленными технологическими процессами и участие в разработке технологических процессов с учетом местных условий; выполнение установленных норм выработки, графиков работ при высоком качестве; контроль за подготовкой участков пути перед работой машины и проверка состояния отремонтированных участков пути; своевременная проверка и настройка контрольно-измерительных устройств выправки пути на нулевом участке; обеспечение безопасности при работе и транспортировании машины, составление программы работы как при ручной корректировке положения передней измерительной точки, так и при автоматической ее корректировке при помощи лазерной тележки и непосредственное управление работой машины по программе; ведение журнала учета работы, технического обслуживания и ремонтов машины; обеспечение требуемой дисциплины работников, обслуживающих машину, и правильного выполнения ими своих обязанностей; руководство бригадой при работе, транспортировании, обслуживании и ремонте машины; замена, если необходимо, любого подчиненного работника машины и исполнение в этом случае его обязанностей.
Машинист подбивочно-выправочной или рихтовочной машины, находящийся в кабине машиниста, должен быть техником-механиком, обладающим знаниями в области общего машиностроения, путевых машин, электротехники, гидравлики, эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, пути и путевого хозяйства; иметь стаж не менее двух лет практической работы на путевых машинах, хорошо знать конструкцию машины, работу всех ее узлов, методы их проверки и настройки, устройство и работу гидравлического оборудования машины; иметь опыт эксплуатации и ремонта этих устройств.
Обязанности машиниста машины: обеспечение правильной эксплуатации обслуживания и ремонта машины; подготовка уплотнительных рабочих органов и настройка выправочных устройств перед выездом машины к месту работ; выполнение обязанностей машиниста локомотива при движении машины своим ходом; контроль за работой дизеля, 277
подбивочных блоков, контрольно-измерительных тележек, приборов и исполнительных механизмов выправки пути; приведение машины из транспортного положения в рабочее и обратно; управление машиной в процессе подбивки и выправки пути; замена, если необходимо, старшего инженера-технолога машины.
Машинист подбивочно-выправочной машины, находящийся в кабине оператора должен быть техником-электриком, обладающим знаниями в области путевых машин, электротехники, электроники, автоматики и телемеханики, и иметь стаж не менее двух лет практической работы на путевых машинах; хорошо знать конструкцию машины, устройство и работу всех узлов и систем управления, электрооборудование машины; иметь опыт эксплуатации и ремонта этих устройств.
Обязанности машиниста-оператора: получение информации о состоянии пути и программирование работы машины; запись состояния п^ти двухканальным самописцем; управление положением передней точки измерительных устройств как при ручной, так и при автоматической корректировке положения передней точки при помощи лазерной тележки; настройка лазерной установки; наблюдение за сигналами светофоров и поездной обстановкой при движении машины кабиной оператора вперед и передача сообщений об этом через переговорное устройство машинисту, находящемуся в другой кабине; подача звукового сигнала и принятие мер для остановки машины при внезапно возникшем препятствии; замена, если необходимо, машиниста машины.
Помощник машиниста должен иметь среднее образование и опыт работы на путевых машинах не менее двух лет; обладать знаниями в области путевых машин, а также по устройству, эксплуатации и ремонту двигателей внутреннего сгорания; знать конструкцию машины и всех ее узлов, в том числе гидро- и пневмооборудование, установленное на машине.
Обязанности помощника машиниста: помощник машиниста локомотива при движении машины своим ходом должен находиться в кабине машиниста; приведение машины из транспортного в рабочее положение и обратно; контроль за работой первичного двигателя, подбивочных блоков, контрольно-измерительных и исполнительных устройств выправки пути и гидрооборудования; замена, если необходимо, машиниста-оператора.
При работе машин старший инженер-технолог, как правило, находится на ремонтируемом участке пути, осуществляя общий контроль за работой, проверку состояния пути после выправки и, если необходимо, управление лазерной тележкой.
На машине ВПРС-500 при работе на стрелочном переводе 2 машиниста машины находятся на сиденьях у пульта управления, а третий машинист в кабине машиниста или в кабине оператора. Помощник машиниста наблюдает за работой машины и ее узлов, как правило, снаружи.
На машине Р-2000 кабины оператора нет, поэтому положение передней точки измерительной базы корректируется из кабины машиниста или при помощи лазерной тележки.
278
36. Подготовка машин к работе
Машины можно подготавливать к работе в 2 этапа. Первый этап включает в себя работы, связанные с вводом машин в эксплуатацию после их изготовления, ремонта или длительного хранения. В этих случаях необходимо проверить состояние креплений: дизеля, рабочих органов (подбивочных блоков, уплотнителей балласта, механизмов подъема и сдвига пути), элементов трансмиссии (коробки передач, ре-верс-раздаточного, раздаточного и осевых редукторов, карданных валов), измерительных тележек и ходовых частей машины. Следует заправить до нормы системы: питания; смазки и охлаждения дизеля; гидравлическую привода рабочих органов; смазки подбивочных блоков, зубчатых передач трансмиссии, компрессоров, а также смазать все подвижные соединения машины в соответствии с картой смазки (см. табл. 8). Необходимо проверить натяжение ремней привода насосов, компрессоров и вентилятора охлаждения гидросистемы; убедиться, что зазоры между ходовыми колесами и тормозными колодками не превышают 8 мм, а давление газообразного азота в пневмогидравлическом аккумуляторе составляет 8,5 МПа. Если зазоры значительно больше, а давление меньше указанного значения, то нужно отрегулировать тормозную систему и зарядить гидроаккумуляторы.
При нейтральном положении передач в коробке скоростей и реверс-раздаточном редукторе следует запустить дизель, руководствуясь инструкцией по эксплуатации двигателя ЯМЗ-238. Проверить работу и настроить измерительные устройства выправки пути и гидравлических систем машин в соответствии с указаниями по их наладке (см. § 20 и 25). Ряд работ, связанных с осмотром машины, нужно выполнять перед каждым ее выездом к месту работ. Второй этап подготовки машины к работе включает в себя перевод машин из транспортного положения в рабочее и обратно. Эти работы выполняются в определенной последовательности .
До прибытия машин к месту работ обслуживающий персонал должен иметь четкое представление о характеристике участка железнодорожного пути, подлежащего ремонту, чтобы выбрать способ выправки (сглаживание, по заданным отметкам или с использованием луча лазера) и установить требуемый размер заглубления подбоек. При наличии необходимых сведений о характере предстоящих работ члены бригады в пути следования могут дополнительно продумать порядок работ и приемы для их выполнения, что будет способствовать более эффективному использованию времени «окна».
После прибытия к месту работ один машинист остается в кабине машиниста, второй в кабине оператора, а остальные члены бригады занимаются подготовкой устройств машины к работе, управление которыми расположено вне кабины. Следует установить машину так, чтобы подбойки (для машины ВПР-1200 и ВПР-500) располагались над шпальными ящиками; при нейтральном положении рычага переключения скоростей включить привод насосов и переключением тумблеров на пульте управления дизелем перевести в реверс-раздаточном редукторе реверс в нейтраль и привод передвижения на рабочий режим.
279
Включить рычаг в положение, соответствующее четвертой скорости, и установить частоту вращения вала дизеля 1350—1500 мин-1. Насосы включаются машинистом или помощником, находящимся вне кабины. Далее следует освободить от крепления измерительные тросы выправочных устройств, чтобы не произошел их обрыв при опускании измерительных тележек; подать напряжение в систему управления машиной в рабочем режиме, для этого включить тумблер на панели приборов дизеля и тумблер «24В» на панели блока питания, расположенного на правой стороне кабины машиниста. Поворотом в положение открыто разобщительных кранов (в кабине машиниста и оператора) подключить пневмосистему управления машиной в рабочем режиме к источнику сжатого воздуха. После этого ходовые тележки машины будут заторможенными и растормаживание их будет происходить только при нажатии педали переезда машины в рабочем режиме. Опустить на рельсы измерительные тележки. Для этого первоначально крапы управления поставить в положение подъем тележек, чтобы освободить транспортные запоры. Тележки опускаются под действием собственного веса при нейтральном положении кранов управления.
После опускания тележек на рельсы краны управления переключить в положение прижатие тележек в вертикальном направлении. Тележками 6, 11 и 12 (см. рис. 53) управляют из кабины машиниста, а 1, 3 и 18—кранами и тумблерами, расположенными вне кабин, на раме прицепной платформы и машины. Если будет применяться лазерная тележка, то она выкатывается после опускания передней тележки 18. Как только опустятся тележки на главном пневмйпульте, расположенном с левой стороны в кабине машиниста, переключить краны в положение прижатия тележек к левому или правому рельсу в зависимости от того, какой рельс принят за базовый, и натянуть тросы всех измерительных устройств. При натяжении тросов обратить внимание на манометр, установленный на пульте, который должен показывать 0,5 МПа. Если показание манометра не соответствует требуемому давлению, то регулятором на пульте довести его до нормы.
Создать давление жидкости в гидросистемах перемещения машины и рабочих органов. Для этого на правой стороне кабины машиниста закрыть 2 вентиля: разгрузка системы от давления и управление автоматическим разгружающим клапаном.
Переключением тумблеров и кнопок на пульте управления машиной в рабочем режиме в кабине машиниста поднять в верхнее положение механизм подъема и сдвига пути и уплотнители балласта, освободить их от транспортных запоров и опустить механизмы на рельсы, а уплотнители на балласт. Затем из кабины приподнять и освободить от запоров подбивочные блоки, а уплотнители поднять в исходное рабочее положение. Цифровые потенциометры на панелях блоков управления в кабине машиниста и оператора установить в требуемое исходное положение и подать в электросхемы измерительных устройств напряжение 110 В, включив тумблер на блоке питания. Если вольтметр на панели блока питания будет показывать другое напряжение, то на этой же панели вращением ручки регулятора привести напряжение
280
к требуемому уровню (НО В). При включении напряжения ПО В миллиамперметры на панелях блоков управления выправкой покажут значения сигналов, поступающих с измерительных устройств. На блоках управления выправкой переключить тумблеры в положение пуск. Подъемно-сдвигающие механизмы начнут отработку сигналов, поступающих от измерительных датчиков положения пути. Стрелки индикаторных приборов начнут отклоняться в нулевое положение, что укажет на правильное функционирование выправочного устройства. Запустить гидродвигатели уплотнителей балласта, а потом подбивочных блоков. Для запуска гидродвигателей закрыть вентили управления предохранительными клапанами в соответствующих гидросистемах. При запуске гидродвигателей подбивочных блоков вентили закрывать плавно так, чтобы на манометре стрелка не отклонялась на значение, пре вышающее 14 МПа. После запуска гидродвигателей плавно довести частоту вращения вала дизеля до 2000 мин-1.
Во время работы управление осуществляют 2 машиниста, а остальные члены бригады наблюдают за работой машины и лазерной тележкой. Основное управление ведется из кабины машиниста. Если выправка выполняется способом сглаживания, то машинист из кабины оператора следит за работой самописца и устройства перестановки передних концов тросов; если путь выправляется по заданным отметкам или в кривых участках, то машинист согласно разметке участка потенциометрами задает необходимую подъемку передних концов тросов или их взаимное положение по уровню.
Из кабины машиниста управляют подбивкой и корректируют работу выправочных устройств. Характер управления из кабины машиниста несколько видоизменяется в зависимости от режима работы. Управление на машинах может быть ручным, полуавтоматическим и автоматическим. Однако автоматический способ управления в настоящее время не применяется, так как программное устройство для автоматической остановки машин работает ненадежно. Машинист при ручном способе управления нажимает в определенной последовательности 3 педали: на левую — опускаются блоки, на среднюю — сжимаются подбойки, на правую — для переезда машины При нажатии правой педали переезд машины начнется, если отпущены левая и средняя педали, т. е. подбойки разжаты и блоки подняты. В полуавтоматическом режиме подбойки сжимаются автоматически после их заглубления (без нажатия средней педали). Перед нажатием педали на переезд машины машинист должен убедиться по индикаторным приборам, что путь в зоне подбивки установлен в требуемое положение. Дополнительное перемещение пути задается кнопками управления и потенциометрами на панелях блоков подъемки и уровня, и после повторной подбивки подается команда на переезд машины.
На машине Р-2000 (в отличие от ВПР-1200 и ВПРС-500) можно работать в цикличном или непрерывном режиме. Для выполнения одного из режимов в кабине машиниста на пульте управления следует переключить тумблер в соответствующее положение. При цикличном режиме, как и на машинах ВПР-1200 и ВПРС-500, при нажатии педали на передвижение машины процесс выправки прекращается, а в непре
281
рывном режиме педаль необходимо держать постоянно нажатой, и выправка происходит при движении машины.
При использовании машины ВПРС-500 на стрелочных переводах после подготовительных работ, перечисленных выше, управление машиной переносится из кабины машиниста на 2 рабочих пульта и выполняется двумя машинистами. Перевод работы на пульты производится тумблером на блоке управления машиной в кабине машиниста. В процессе работы машины усилие обжатия балласта может изменяться путем настройки редукционных клапанов, расположенных на полу с правой стороны в кабине машиниста. Для регулирования скорости передвижения машины, подъема уплотнителей и сжатия подбоек на ее раме около соответствующих гидромеханизмов установлены регулируемые дроссели. После завершения работ машина переводится из рабочего положения в транспортное в обратном порядке. В конце работы следует поднять в верхнее положение подбивочные блоки, уплотнители балласта и зафиксировать их стопорами. Уменьшить частоту вращения вала дизеля до 1300—1500 мин-1, выключить напряжение 110 В и открыть вентили для остановки гидродвигателей подбивочных блоков и уплотнителей балласта. Поднять и поставить на стопоры механизмы подъема и сдвига пути. Затем открыть вентили управления автоматом разгрузки насоса и разгрузки гидросистемы с аккумулятором от давления. По манометру проконтролировать разгрузку системы от давления, чтобы исключить возможность срабатывания гидромеханизмов. Выключить натяжение тросов измерительных устройств. Установить лазерную тележку на шарнирную раму передней тележки и снять лазерные приборы. Поднять измерительные тележки, поставить их на стопоры и закрепить тросы.
Выключить тумблер подачи напряжения 24 В на блоке питания. При этом одновременно с выключением тумблера разобщительный пиевмокран в кабине машиниста повернуть в положение транспортного режима и краном машиниста затормозить машину. Рычаг скорости перевести в нейтральное положение. Выключить привод насосов. Реверс-редуктор переключить на транспортный режим и включить реверс в положение, соответствующее необходимому направлению движения. При переводе машин из транспортного положения в рабочее и обратно в гидросистеме привода гидродвигателя передвижения машины и гидроцилиндров рабочих органов жидкость не должна находиться под давлением.
3.7. Техническое обслуживание и ремонт
В Советском Союзе во всех отраслях народного хозяйства, в том числе и на железнодорожном транспорте, принята планово-предупре-дтельпая система технического обслуживания и ремонта машин (сокращенно ППР). Система ППР основана на закономерностях износа деталей машин в условиях нормальной эксплуатации и представляет комплекс организационно-технических мероприятий предупредительного характера, проводимых периодически в плановом порядке и направленных па повышение надежности машин [1].
282
Цель планово-предупредительных ремонтов и технических обслуживании машин — обеспечение безотказной работы в «окно» и периодическое восстановление их работоспособности. Согласно ППР маши-
Рис. ПО. Структура ремонтного цикла и технического рбслуживания машин:
ТО — периодическое техническое обслуживание; ремонты: Г — текущий; С — средний
К — капитальный
ны останавливают для технического обслуживания и ремонта по заранее разработанному плану в зависимости от продолжительности работы и объема
выполненных работ. Основой системы ППР являются продолжительность межремонтного цикла (время в часах работы машины и объем выполненных работ от начала ее эксплуатации
до первого капитального ремонта или между двумя очередными капитальными ремонтами); периодичность ремонтов и технических обслуживании (продолжительность работы машины и объем выполненных работ между двумя одноименными ремонтами или техническими обслуживаниями); структура межремонтного цикла (число, периодичность и последовательность выполнения всех видов технического обслуживания и ремонтов за межремонтный цикл).
Для машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 предусмотрены следующие виды технического обслуживания и ремонтов: ежесменное техническое обслуживание, текущий ремонт, средний ремонт, капитальный ремонт и годовой контрольно-технический осмотр. За межремонтный период должны быть выполнены 12 текущих ремонтов (Т) и 3 средних (С) (рис. ПО).
Межремонтные нормы эксплуатации и продолжительность простоя машин в ремонте и техническом обслуживании приведены в табл. 6 и 7.
Таблица 6
Межремонтные нормы эксплуатации машин
Вид технического обслуживания и ремонта	Наработка машин до ремонта		
	ВПР-1200	|	ВПРС-500		Р-2000
	ч(км)	|	ч(стр. перев)		ч(км)
Техническое обслуживание: ежесменное (ТЕ) периодическое (ТО) Ремонт: текущий (Т) средний (С) капитальный (К)	Ежедневно1 50(10—25) 100(20—50) 300(60—150) 1200(240—600)	Ежедневно 50(35—50) 100(70—100) 300(200—300) 1200(300—1200)	Ежедневно 50(50—75) 100(100—150) 300(300-450) 1200(1200—1800)
’ При непрерывной работе машина через 3 ния ТЕ, охлаждения подшипников подбивочных
ч должна быть остановлена для выполне-блоков и рабочей жидкости гидросистем.
283
Таблица 7
Сроки простоя машин в ремонте и техническом обслуживании
Вид технического обслуживания и ремонта	ВПР-1200	Сроки простоя ВПРС-500	Р-2000
Техническое обслуживание, ч:			
ежесменное	2,5	2	1,5
периодическое, сут Ремонт, сут:	2,0	1,5	1,0
текущий	4	3	2
средний	25	20	15
капитальный	35	30	25
Наработка машин (см. табл. 6) до очередного ремонта во времени одинакова для всех машин, выработка машин существенно изменяется в зависимости от условий работы (род, состояние балласта и тип верхнего строения пути). Наработка определяется по времени работы машины в рабочем режиме, поэтому она всегда меньше, чем наработка дизеля (моточасы).
Сроки простоя машин в ремонте (см. табл. 7) достаточно велики, особенно в капитальном и среднем. Поэтому организация агрегатно-узлового метода ремонта этих машин — необходимое условие существенного (? 2—3 раза) сокращения времени простоя машин в ремонте. Периодичность ремонтов и время простоя машин в ремонте даны ориентировочно и должны быть откорректированы по мере накопления опыта эксплуатации. Система ППР построена таким образом, что в каждом последующем высшем мероприятии повторяются работы всех предыдущих низших мероприятий системы с добавлением к ним новых.
Ежесменное техническое обслуживание выполняется на месте эксплуатации бригадой машинистов перед началом работы, во время перерывов и после окончания работы; периодическое техническое обслуживание — в мастерских эксплуатирующей организации бригадой, обслуживающей машину с привлечением в необходимых случаях работников дорожной лаборатории по дефектоскопии. Текущий ремонт выполняется в мастерских эксплуатирующей организации с участием дорожной лаборатории по дефектоскопии; средний ремонт — в путевых дорожных мастерских с участием бригады, обслуживающей машину; капитальный ремонт — на специализированных ремонтных заводах.
Ежегодно перед началом летних путевых работ машины подвергаются контрольно-техническому осмотру с оформлением акта на право курсирования по железным дорогам МПС. Перед контрольно-техническим осмотром выполняется в зависимости от наработки один из видов планового ремонта (текущий, средний, капитальный). Ежегодный контрольно-технический осмотр осуществляется в объеме, регламентированном Инструкцией по эксплуатации и содержанию моторнорельсового транспорта несъемного типа.
284
Техническое обслуживание включает в себя комплекс мероприятий, направленных на создание наиболее благоприятных условий для работы деталей и сопряжений, своевременное предупреждение появления неисправностей, выявление и устранение возникающих дефектов, если эти дефекты не требуют специальных ремонтных работ.
Ежесменное техническое обслуживание включает в себя работы по двигателю в объеме ежедневного обслуживания (согласно инструкции по эксплуатации двигателя ЯМЗ-238), очистку машины от грязи, внешний осмотр деталей, узлов и агрегатов, проверку работы машины на холостом ходу и наладочные работы.
При осмотре машины выполняются:
проверка наличия топлива, масла, охлаждающей жидкости Масло не должно иметь пены или помутнений, свидетельствующих о наличии воды или механических примесей. В противном случае оно из системы должно быть слито и подвергнуто регенерации на маслоочистительной установке. При этом фильтрующие элементы напорных и сливных фильтров заменяются, всасывающие промываются;
осмотр состояния и проверка крепления следующих узлов и агрегатов: двигателя, компрессоров, водяного радиатора, муфты, реверс-раздаточной и раздаточной коробок, карданных валов, подбивочных блоков, выправочных устройств, уплотнителей балласта и их транспортных запоров. Крепление узлов и агрегатов должно быть подтянуто, недостающие крепежные детали пополнены. Подбойки с отколами или износом, превышающим 10—15% первоначальной высоты рабочей площадки, заменяются;
осмотр колесных пар, букс, осевого редуктора при заторможенной с двух сторон машине тормозными башмаками; при этом проверяются поверхность катания колесе целью обнаружения ползунов, отколов и выщербин; отсутствие сдвига или ослабления посадки колес на осях и трещин на доступных для осмотра частях осей; трещин в корпусе осевого редуктора и деталях реактивной тяги; отсутствие масла из корпуса осевого редуктора и из-под буксовых крышек. При обнаружении неисправностей колесных пар, букс или осевого редуктора ходовые тележки выкатываются из-под машины и направляются для ремонта в вагонное депо;
осмотр автосцепных устройств, проверка состояния запорных деталей, предотвращающих саморасцеп машины и прицепной платформы;
проверка рукавов гидро- и пневмосистем. При обнаружении расслоения резиноткани, вздутий или надрывов на поверхности рукавов, дефектов в местах заделки их заменяют новыми;
устранение обнаруженных неисправностей и смазка узлов и деталей в соответствии с картой смазки. В случае обнаружения неисправностей, которые не могут быть устранены при ежесменном обслуживании, машина должна быть остановлена для непланового текущего ремонта.
После осмотра и выполнения перечисленных выше работ запускают двигатель и проверяют работу на холостом режиме следующих узлов машин:
дизеля (давление масла, подача топлива, температура масла, воды и др.), проверяют, чтобы не было утечек в топливной системе, системах смазки и охлаждения дизеля; наличие посторонних шумов и стуков в дизеле, компрессорах и трансмиссии;
гидросистем (проверка и устранение утечек), рабочей и тормозной пневмосистем, слива конденсата из воздушных резервуаров; проверяют и регулируют давление в отдельных гидросистемах;
ходовых частей — машина переезжает на 100—150 м с переключением реверса и скоростей, опробованием тормозов от крана машиниста и от тормозной педали. Не допускается пробуксовка сцепления, неодновременное прилегание тормозных колодок к ободьям колес, сверхнормативный износ тормозных колодок (толщина колодок должна быть не менее 15 мм). Изношенные тормозные колодки заменяются новыми;
285
рабочих органов с переездом по участку пути и торможением;
ход рабочих органов и четкость срабатывания конечных выключателей; настройку выправочных устройств на контрольном участке;
действие световой и звуковой сигнализации, стеклоочистителей;
самописец и наличие в нем бумаги;
инструмент (наличие и исправность), противопожарный инвентарь и сигнальные принадлежности.
Обнаруженные при проверке неисправности должны быть устранены, недостающие инструмент и сигнальные принадлежности пополнены. Периодическое техническое обслуживание включает в себя все работы, предусмотренные для ежесменного технического обслуживания.
Кроме того, выполняются следующие работы:
очередное техническое обслуживание дизеля в соответствии с инструкцией по эксплуатации;
проверка плотности гидромагистрали и гидрооборудования, устранение утечек. Осмотр штоков цилиндров с целью обнаружения механических повреждений (забоин, царапины и др.); замена изношенных уплотнений, подтяжка резьбовых соединений;
наплавка изношенных рабочих площадок, подбоек при их износе более 10— 15 % по высоте рабочей площадки. Наплавку выполняют электродом ЦН-16 или Т-590, или Т-620 по ГОСТ 10051—75;
проверка:
крепления конечных выключателей, нажимных планок и пазовых реек подбивочных блоков;
давления рабочей жидкости, состояния гидронасосов, частоты вращения вала гидродвигателей. Устранение неисправностей, связанных с негерметичностью или засорением гидросистемы, замена насосов или двигателей при их неисправностях;
распределительной и регулирующей гидроаппаратуры (гидрозолотники, редукционные клапаны, сервовентили и др.). Если необходимо, разбирают, промывают и регулируют гидроаппаратуру;
всех рукавов высокого давления с целью обнаружения скручивания, защемления, расслоения резиноткани, потертых мест или дефектов в заделках;
работы измерительных приборов, электронной аппаратуры, лазерной установки, электрооборудования. Если необходимо, заменяют приборы или их детали и узлы. Настраивают на контрольном участке пути выправочные устройства.
Текущий ремонт включает в себя все работы, предусмотренные для периодического технического обслуживания.
Кроме того, выполняют следующие работы:
замену рабочей жидкости в гидросистеме новой или регенерированной па специальной установке, промывку сетчатых фильтров и замену бумажных фильтрующих элементов;
осмотр рамы машины с целью выявления возможных трещин и деформаций;
выкатку ходовых тележек, внешний осмотр колесных пар, рам, шкворневых балок и амортизаторов;
вскрытие тормозных цилиндров, проверку уплотнений. Ремонт и регулировку тормозов в объеме, предусмотренном для отцепочного ремонта вагонов;
проверку зазоров в подвижных соединениях подбивочных блоков, замену изношенных деталей;
проверку давления азота в гидроаккумуляторе; если необходимо, дозаряжа-ют.
Средний ремонт включает в себя все работы, предусмотренные текущим ремонтом, а, кроме того, разборку всех ответственных узлов машин и замену изношенных и дефектных деталей и комплектующего оборудования. В состав работ среднего ремонта входят: 286
освидетельствования колесных пар, промежуточная ревизия букс и полный осмотр автосцепных устройств;
ремонт тормозов, испытание тормозных приборов, арматуры, крана машиниста и др.;
снятие с машины рабочих органов, их разборка, ремонт или замена деталей; разборка трансмиссии, проверка карданных валов и редукторов;
снятие распределительной и регулирующей гидроаппаратуры с разборкой и промывкой деталей и заменой их, если необходимо;
проверка на стенде производительности и давления рабочей жидкости, частоты вращения вала и крутящего момента гидродвигателей;
промывка рукавов и магистральных труб гидросистемы с заменой фильтров.
Капитальный ремонт включает в себя полную разборку машины, составление дефектной ведомости, ремонт или замену деталей, сборку узлов, их проверку, испытание и регулировку, общую сборку машины, обкатку и настройку привода и систем управления, окраску машины с нанесением надписей и трафаретов.
Годовой контрольно-технический осмотр выполняется перед началом летних путевых работ. После проведения осмотра составляется акт на право курсирования машины по железным дорогам.
При всех видах обслуживания и ремонта проверяется вписывание рабочих органов и машины в целом в транспортном положении в габарит 0-1Т ГОСТ 9238—73.
Смазка машин — одно из непременных условий их нормальной работы. При эксплуатации надо систематически контролировать по приборам и масломерам наличие и чистоту масла в узлах, механизмах и автоматических устройствах машины. Приводится перечень основных узлов и механизмов машин с указанием мест смазки, сорта смазки, сроков ее замены и контроля (табл. 8), а также возможные неисправности основных узлов и систем машин, причины их появления и способы устранения (см. приложение).
38.	Эксплуатационная надежность
Отказы эксплуатируемых машин во время «окна» приводят к существенным потерям времени и средств, связанных со снижением производительности и качества работ (предупреждения о снижении скорости движения поездов, задержка «окон», невыполнение заданного объема работ, неплановые ремонты машин). Поэтому основная задача повышения надежности машин — обеспечение их безотказной работы в «окно» (понятие надежности см. § 2).
Отказ — это событие, заключающееся в полной или частичной потере машиной работоспособности Отказы классифицируются по происхождению (конструктивные, производственные, ремонтные, эксплуатационные), характеру проявления (полные, частичные, внезапные, постепенные), последствиям (опасные, безопасные, тяжелые, легкие).
Постепенные отказы появляются в результате медленно развивающихся изменений параметров машины (размеров, формы, свойств материала и т. п.), определяющих ее качество; при этом указанные параметры выходят за пределы установленных допусков. Внезапные отказы наступают при резких изменениях качественных параметров машины. В зависимости от возможностей или целесообразности восстановления изделий при их отказах изделия делятся на невосстанавлива-287
Таблица 8
Основные узлы и механизмы машин, подлежащие смазке_
С в %	Наименование узла или механизма	о я ShS " S S и	Сорт смазки	Указание по смазке
1	Сило Коробка: главного редуктора передач раздаточная Осевой редуктор Карданные валы	вая пе 1 1 1 2 6	редача (трансмиссия) Масло трансмиссионное автомобильное ТСп-14 МРТУ 38-1Г-Э-68 с присадкой ОТП по ВТУНП 203-65; ЦИАТИМ-203 ГОСТ 8773—73	Через каждые 50 ч работы проверять уровень масла. Масло заменять через 200 ч работы. Перед заливкой картер промыть керосином. Смазывать через 50 ч работы
2	Тяге Шкворень: осевой тележки Подшипник	колесной пары, промежуточной опоры и ведущей шестерни Опора рычага Тормозная рычажная передача, шарнирные соединения	)вая и 8 4	бегунковая тележки ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73	Буксовые подшипники и шкворень смазывать	еже- годно
		6 2	ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73	Смазать через 50 ч работы
		16	ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73	Смазывать через 200 ч работы
3	Опоры передвижной рамы Фиксаторы и пневмоцилиндры Соединение	гидроци- линдров с рычагами подбоек Подшипники эксцентрикового вала (шатунные) Центральные шарниры рычагов подбоек Направляющие колонны	ПодС 8 8	ивочные блоки ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73	Смазывать через 50 ч работы
		20 20	ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773-73 ЦИАТИМ-203 ГОСТ 8773—73	Смазывать ежедневно
		16	Масло авиационное МС-14; ГОСТ 21743—76	Ежедневно контролировать и наполнять бачок смазки
		4	ЦИАТИМ-203 ГОСТ 8773—73	Смазывать ежедневно
288
Продолжение табл 8
№ п/п |	Наименование узла или механизма	Число мест . смазки	Сорт смазки	Указание по смазке
4	Меха Ролики Шарниры гидроцилиндров подъема и сдвига Направляющие колонны Оси переднего и заднего захватов Балка захвата Рычаги переднего и заднего захватов	низм л 8 4 8 24 4 8	одъема и сдвига пути ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773-73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 ЦИАТИМ-203, ГОСТ 8773-73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773-73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 Масло ГОСТ 23652—79	Смазывать через 50 ч работы
5	Уплотн Опоры вала Подвеска гидроцилиндра	ители 4	плеч балластной призмь ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773-73	1 Заменять смазку ежегодно
		8	ЦИАТИМ-203, ГОСТ 8773—73	Заменять смазку через 50 ч работы
6	И для Подпятник Направляющие втулки Подвеска маятникового моста Оси роликов натяжения тросов,	шариковые втулки	змери'1 продо 2 8 4 6	~ельное устройство льного профиля пути ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773-73 ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73 Масло ГОСТ 23652—79	Смазывать через 50 ч работы
7	Шпиндель механизма перестановки измерительного троса, ролики, оси блоков Головки штоков пневмоцилиндров Направляющие штанги Цепная передача Редуктор	Измерь 2 6	тельные тележки Масло ГОСТ 23652—79	Смазывать через 50 ч работы
		14	ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73	Смазывать через 200 ч работы
		6	ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773-73	
		2	ЦИАТИМ-203; ГОСТ 8773—73	Смазывать через 50 ч работы
		1	Масло трансмиссионное автомобильное ТСп-14 МРТУ 38-1Г-Э-68	Ежегодно заменять
10 Зак. 1501
289
емые (однократного действия) и восстанавливаемые (многократного действия). К невосстанавливаемым изделиям относятся, например, изношенные фрикционные накладки тормозов и муфт, подшипники качения, зубчатые колеса, уплотнения, вкладыши подшипников скольжения и т. п. Восстанавливаемые изделия предназначены для длительной работы, поэтому для них предусмотрена возможность ремонтов в процессе эксплуатации.
Надежность машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 не полностью удовлетворяет современным требованиям безотказной работы в «окно». Опыт эксплуатации большого парка машин (100 шт.) показал, что ряд узлов и деталей машин недостаточно надежен, что обусловлено особенностями их конструкции, принятой технологией изготовления и тяжелыми условиями эксплуатации. Вибрационные подбивочно-выправочные машины ВПР-1200 и ВПРС-500 подвергаются воздействию интенсивных динамических нагрузок, которые передаются от рабочих органов (подбивочные блоки, уплотнители балласта) на раму машины и установленное на ней оборудование. При виброобжатии балласта на каждую подбойку действует периодическая сила, достигающая при щебеночном балласте 9—14 кН. Напряжения в рабочих органах подбивочно-выправочных машин меняют знак внутри каждого цикла колебаний с частотой до 35 Гц. Максимальное ускорение колебаний подбоек достигает 250 м/с2. Уплотнительные рабочие органы машин находятся в динамическом взаимодействии с абразивной средой — балластом. Это приводит к интенсивному износу деталей рабочих органов и выходу их из строя. В результате этого ухудшаются эксплуатационные показатели машин; снижается производительность и качество уплотнения балласта, увеличиваются расходы на содержание и ремонт, резко снижается надежность машин в целом. Например, после подбивки и выправки машинами ВПР-1200 50—60 км пути на щебеночном балласте из-за износа деталей передачи колебательного движения от эксцентрикового вала к подбойкам и изменения геометрических размеров подбоек производительность их и качество уплотнения балласта снижаются на 25—30%.
Характер нагружения рабочих органов подбивочно-выправочных машин указывает на то, что их надежность определяется в первую очередь износостойкостью подвижных соединений и усталостным повреждением отдельных деталей. Для повышения надежности машин необходимо решить целый комплекс сложных вопросов. Факторы, определяющие надежность машин, можно разделить на две группы: конструктивно-технологические и эксплуатационные. К первой группе относятся факторы, связанные с проектированием и изготовлением машин, а ко второй — влияющие на надежность машин в процессе их эксплуатации.
Выход из строя отдельных деталей или, иначе, их отказы являются результатом постепенного накопления в них под воздействием эксплуатационных нагрузок таких внутренних и внешних изменений,которые снижают их способность к нормальному взаимодействию с другими сопряженными деталями и, в конце концов, приводят к выходу их из строя.
290
К числу факторов первоначального состояния деталей, оказывающих влияние на их работоспособность в эксплуатационных условиях, относятся химический состав и механические свойства материала, из которого изготовлены детали, а также их термохимическая обработка; конструкция узлов и деталей, распределение в них напряжений, возникающих под воздействием рабочих нагрузок; точность формы и размеров деталей; чистота обработки поверхности деталей; взаимное расположение сопряженных деталей в собранном узле.
К числу факторов, изменяющихся в процессе эксплуатации машин и влияющих на их надежность, относятся обеспечение трущихся поверхностей смазкой в достаточном количестве и надлежащего качества; предохранение трущихся поверхностей от загрязнения; температура и влажность окружающей среды; уровень н характер нагрузок; техническое обслуживание и регулирование сопряженных деталей.
Для разработки мероприятий по повышению надежности вибрационных подбивочно-выправочных машин большое значение имеет определение существующего уровня их надежности. При определении показателей надежности используется теория вероятности и математическая статистика, так как отказы изделий носят случайный характер. Исходными данными для расчета показателей надежности являются статистические сведения об отказах машин и их узлов. Под отказом следует понимать не только полное нарушение работоспособности машин, но и снижение ее качественных показателей ниже установленных пределов. Например, нарушения в работе измерительных датчиков вы-правочных устройств могут привести к отклонениям в положении пути, превышающим установленные нормы на содержание. Иногда устранение отказов занимает несколько минут (подтяжка болтовых соединений, смазка отдельных узлов и механизмов и т.д.), в других случаях — несколько смен (замена подшипников эксцентрикового вала, восстановление рычагов подбоек и т. д.). Потеря работоспособности большинства узлов и деталей рабочих органов машин определяется интенсивностью изнашивания подвижных соединений и происходит под действием динамических усилий и высокочастотных ударов в подвижных соединениях при перекладывании зазоров в момент изменения направления ускорения колебаний. При достижении износа деталей выше предельно допустимого в подвижных соединениях рабочих органов возникают значительные динамические нагрузки, которые в свою очередь могут стать причиной отказов. Поэтому при рассмотрении надежности машин очень важно установить предел изменения параметров, выход за который считается отказом.
Помимо отказов, обусловленных износом деталей при эксплуатации подбивочно-выправочных машин, даже при строгом соблюдении правил технической эксплуатации происходят поломки.Такие отказы проявляются, как правило, внезапно без видимого изменения деталей до разрушения. Для рабочих органов машин, подверженных действию знакопеременных динамических нагрузок, поломки являются следствием накопления усталостных повреждений или мгновенного сочетания эксплуатационных нагрузок, вызывающих напряжение выше предела прочности для деталей из хрупкого материала и выше предела текучести для деталей из пластичного материала. Характерная особенность подбивочно-выправочных машин состоит в том, что после возникновения отказа машина восстанавливается и продолжает рабо-10*	291
тать (восстанавливаемые системы). Узлы и детали машин, ранее отказавшие по износовому признаку после выполнения соответствующего ремонта или замены, используются при дальнейшей эксплуатации. Не все детали машин в одинаковой степени влияют на их работоспособность и вызывают отказы.
К категории основных или активных узлов машин относятся такие, отказы которых приводят к прекращению нормальной работы машин (силовая установка, трансмиссия, подбивочные блоки, механизмы подъема и сдвига пути, измерительные устройства, гидро- и пневмосистема, электрооборудование). К категории вспомогательных или неактивных узлов и деталей относятся такие, потеря работоспособности которых не нарушает нормального функционирования и не приводит к отказу машин.
Выход из строя устройств предохранения от пыли и грязи, защиты от вибрации и шума и другие подобные повреждения нельзя классифицировать как отказы. Внезапные отказы ответственных узлов приводят к разрушению соединений, разрыву кинематических цепей, поломкам и к полной утрате машиной работоспособности без ремонта. Постепенные (параметрические) отказы проявляются в отклонении параметров оборудования или размеров деталей от установленных значений. Они постепенно нарастают и приводят к частичному отказу — невозможно эксплуатировать машины в соответствии с их техническими характеристиками. Например, машина ВПР-1200 не может работать на уплотненном щебеночном балласте (по условию заглубления подбоек в балласт) из-за уменьшения полезной амплитуды колебаний подбоек, но иногда используется для выправки пути на рыхлом щебеночном, гравийном или асбестовом балласте. При этом снижается производительность и ухудшается качество уплотнения.
Таким образом, в процессе эксплуатации нарушается работоспособность машин из-за отказов, вызванных внезапными поломками или постепенным изменением их параметров (параметрические отказы). Надежность машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 оценивается вероятностью безотказной работы или такими вероятностными показателями, как интенсивность отказов и наработка на отказ (среднее время работы между отказами).
При определении надежности машины должно быть отобрано необходимое их число, чтобы исключить ошибочные (случайные) данные. Число объектов наблюдения определяется с учетом того, что закон распределения случайной величины наработки на отказ неизвестен. Поэтому в соответствии с ГОСТ 17510—79 обычно принимается иепараметрический метод расчета минимального числа объектов наблюдений. Исходя из выбранной доверительной вероятности и заданной вероятности безотказной работы определяют необходимое число объектов. Информация о надежности машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 и их отдельных узлов собирается по результатам непосредственных наблюдений за работой машин в условиях эксплуатации и по данным журналов учета работы, имеющихся на каждой машине. Первичная обработка данных включает в себя все материалы, которые систематизируются и заносятся в таблицы учета работы н отказов машин. Для каждого типа машины составляются таблицы с указанием номера машины и места эксплуатации, наименования отказавшего узла или детали, наработки до наступления отказа, предполагаемой причины и последствия отказа. Составляются таблицы с распределением отказов по видам оборудования.
292
Статистическая обработка систематизированного материала по результатам эксплуатации машин ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 в течение 1977—1980 гг. показала, что законы распределения наработок на отказ большинства узлов и деталей близки к нормальному, а у унифицированных узлов и деталей практически одинаковый срок службы. Это позволяет при анализе потока отказов машин использовать такие параметры, как средние значения наработки на отказ и средние квадратичные отклонения от средней наработки. В период эксплуатации возникают отказы, %, из-за: недостатков конструкции машин — 40; невысокого качества изготовления — 24; нарушения условий эксплуатации — 23; прочие отказы — 13.
Наиболее низкий уровень надежности по числу наблюдавшихся отказов имеют уплотнительные рабочие органы (28% общего числа отказов), гидрооборудование (25%), узлы силовой установки, трансмиссии и тормозных средств (21%), электрооборудование (14%).
Наиболее характерными отказами рабочих органов являются гашение амплитуды колебаний подбоек под нагрузкой из-за упругости гидросистемы механизма сжатия подбоек и износовых зазоров в подвижных соединениях подбивочных блоков; излом подбоек и износ их рабочих площадок; выход из строя подшипников эксцентрикового вала; ослабление крепления соединения гидроцилиндров сжатия с рычагами подсо.'к, крепления направляющих подбивочных блоков и штоков гидроцилиндров подъема; излом проушин крепления цилиндров подъема блоков к раме машины; выход из строя гидроцилиндров сжатия; нарушение крепления маслобака для смазки подшипников подбивочных блоков и др.
К основным отказам гидрооборудования относятся отказы сервовентилей подъема и сдвига пути из-за загрязнения масла гидросистемы, течь масла в гидроцилиндрах подбивочных блоков и выправочных устройств, выход из строя гидронасосов и гидродвигателей, перетирание рукавов подбивочных блоков, выход из строя гидрорадиаторов, нарушение регулировки дросселей в гидросхеме механизма подъема подбивочных блоков.
Основными отказами узлов силовой установки, трансмиссии, тормозных средств являются выход из строя узла крепления муфты дизеля, пробуксовка сцепления, повышенный нагрев коробки передач, затрудненное переключение и самовыключение передач, рассоединение карданных валов привода передвижения машины, излом лопастей вентилятора охлаждения дизеля, течь масла из осевых редукторов, выход из строя гибких шлангов и змеевиков компрессора, плохое торможение и растормаживание машины и прицепной платформы, обрыв ремней привода компрессоров.
К числу наиболее характерных отказов выправочных устройств относятся механические повреждения тележек и штанг датчиков высоты тросов в результате схода тележек с рельсов при работе в кривых малого радиуса, нарушение настройки выправочных устройств, залипание контактов релейной автоматики в блоках управления подъемом и сдвигом пути, выход из строя катушки импульсного выключателя блока управления рихтовкой и др.
293
Учитывая, что на машинах нет резервирования и отказ любого из этих элементов приводит к остановке машины и прекращению ее работы по ликвидации отказа, структурную схему надежности машин можно рассматривать как последовательное соединение элементов. Наработка на отказ для машин ВПР-1200 составляет 1,8 ч; для машин ВПРС-500— 1,2 ч, что указывает на необходимость повышения уровня надежности этих машин.
Машины постепенно переводятся на отечественное комплектующее оборудование по мере разработки рекомендаций на замену импортного оборудования и освоения отечественной промышленностью новых изделий. Поэтому возникают определенные трудности в проведении испытаний машин в полном объеме на отечественном оборудовании и в разработке основных мероприятий и способов повышения их надежности. Комплекс организационно-технических мероприятий, предотвращающих выход из строя машин во время работы в «окно», разрабатывается по линии:
замены импортного комплектующего оборудования отечественным (например, ненадежные импортные сервовентили заменяются отечественными гидрораспределителями, обладающими высоким уровнем надежности);
совершенствования машин (например, разработка и внедрение гидросхемы для стабилизации амплитуды колебаний подбоек, создание более надежных и принципиально новых уплотнительных рабочих органов и т. д.);
конструкторско-технологических мероприятий, улучшающих конструкцию отдельных узлов и деталей и качество их изготовления;
правильной эксплуатации и организации планово-предупредительных ремонтных работ, обеспечения машин необходимым комплектом запасных деталей.
Анализ отказов по отдельным видам оборудования показал, что около 60% отказов происходит из-за недостатков конструкции и дефектов изготовления. Повысить надежность этих узлов можно следующими конструкторско-технологическими мероприятиями: создать конструкции с регулируемыми элементами для компенсации износовых зазоров в подвижных соединениях подбивочных блоков и выправочных устройств; изменить конструкцию, материал и технологию изготовления недостаточно прочных и быстроизнашивающихся деталей; использовать современные износостойкие наплавочные материалы и покрытия для рабочих площадок подбоек и других быстроизнашивающихся деталей; разработать систему автоматической смазки подвижных соединений рабочих органов и выправочных устройств; обеспечить надежное стопорение всех резьбовых соединений, применяя комбинацию стопорящих устройств (пружинные шайбы и шплинты, пружинные шайбы и обвязка проволокой), а также надежно закреплять гидро- и пневмошланги; усилить сварные швы, по прочности не удовлетворяющие уровню действующих динамических нагрузок; создать надежную защиту трущихся пар от абразивной пыли и воздействия атмосферных осадков.
Существенным образом повысить уровень надежности машин можно благодаря правильной эксплуатации и организации планово-преду-294
предительпых ремонтов, а также обеспечения машин комплектом необходимых запасных частей. Опыт показал, что у машин сравнительно большой период приработки, составляющий, например, для ВПР-1200 25—30 км пути или 75—90 ч работы; среднее время, затрачиваемое на ликвидацию отдельных отказов в интервале наработок от 0 до 120 км, имеет максимальное значение при наработках 10—15 км (30—45 ч), 25—35 км (75—100 ч) и 85—100 км (250—300 ч). Поэтому целесообразно увеличить объем испытания машин на заводе для выявления и ликвидации дефектов изготовления и сборки и установить периодичность ремонтных работ: периодические техническое обслуживание через 50 ч, текущий ремонт через 100 ч, средний ремонт — через 300 ч работы машин в рабочем режиме.
К числу важнейших предупредительных работ следует отнести настройку и проверку измерительных устройств в эксплуатирующих организациях на нулевых участках пути длиной не менее 25 м с новыми рельсами и шпалами, а также очистку масла гидросистем. Машины ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000 не приспособлены к длительному хранению на открытом воздухе в условиях высокой влажности и низких температур (одна из причин выхода их из строя), поэтому все машины следует хранить и обслуживать в закрытых утепленных ангарах.
39.	Транспортирование и хранение
Машины транспортируются к месту работы, как правило, самостоятельно, как отдельный локомотив. В зависимости от условий к месту работы они могут транспортироваться в сцепе друг с друго.м или с другими машинами. Машины могут быть тяговыми или прицепными единицами. Максимальный прицепной груз не должен превышать 16—18 т. В этом случае машины обеспечивают транспортную скорость на руководящем подъеме 10%, равную 60 км/ч. Транспортировать машины в составе поезда не разрешается (сравнительно небольшая масса машин, недостаточно прочная рама). Транспортирование в хвосте поезда по техническим данным возможно и должно быть в будущем узаконено. Машины можно доставлять отдельным локомотивом на расстояние до 200 км, на более длинные расстояния их надо грузить на четырехосные железнодорожные платформы и транспортировать в сопровождении проводника. Грузят машины на платформы согласно Техническим условиям погрузки и крепления грузов. Схемы погрузки и крепления каждой из машин должны прилагаться к инструкции по эксплуатации.
Хранят машины летом и зимой в закрытом помещении (зимой желательно в отапливаемом помещении), которое должно периодически проветриваться. Перед длительным хранением (зимний период, отправка на другое место работы, в капитальный или средний ремонт и т. п.) машины подвергаются консервации в сухом, отапливаемом помещении. При подготовке машин к консервации необходимо очистить машины и оборудование от пыли, масла и грязи; поверхности, подлежащие консервации, промыть бензином и протереть насухо ве
295
тошью; следы коррозии удалить наждачной шкуркой с зернистостью 180—220, отполировать пастой «ГОИ»; зачищенные поверхности промыть бензином и протереть насухо; продуть воздушные резервуары и маслоотделитель пневмосистемы и выпустить воздух из пневмосистемы; продуть пневмосистемы через концевые краны воздухом, пропущенным через влагомаслоотделитель; слить воду из систем охлаждения и продуть трубопроводы сжатым воздухом, пропущенным через влагомаслоотделитель; слить топливо из расходного топливного бака и трубопроводов топливной системы; проверить наличие масла в осевом редукторе и при необходимости долить до уровня контрольной пробки; проверить зарядку аккумуляторов в соответствии с инструкцией по эксплуатации аккумуляторных батарей; открыть и оставить в таком положении спускные краны системы охлаждения двигателя, воздушных резервуаров и маслоотделителя пневмосистемы.
Консервация двигателя, компрессоров и другого комплектующего оборудования выполняется в соответствии с инструкциями по эксплуатации этого оборудования. Работы по консервации надо выполнять в нитяных перчатках или тщательно вымытыми руками, смазанными тонким слоем консервационной смазки или техническим вазелином. Рекомендуется такая последовательность консервации машин: внутренняя консервация коробки передач; наружные неокрашенные поверхности и детали; компрессоры, двигатель и другое комплектующее оборудование.
Для консервации коробки передач необходимо отвернуть пробку заливного отверстия и залить 8 л консервационного масла при температуре 70—100° С (консервационное масло состоит из 90% авиационного масла марки МК-22 или МС-24 по ГОСТ 21743—76 и 10% присадки АКОР-1); прокрутить коробку передач 1—2 мин стартером (кратковременные 5—8-секундиые включения) при нейтральном положен 'и рычага переключения передач, слить масло и завернуть пробки сливных отверстий.
Консервация наружных неокрашенных поверхностей и деталей выполняется антикоррозионной смазкой ПВК по ГОСТ 19537—74, которая наносится волосяной кистью равномерным слоем, без пробелов. Температура смазки должна соответствовать температуре окружающего воздуха помещения, в котором выполняется консервация. Консервации подвергаются такие детали: ручки дверные кабин, крана машиниста и капота двигателя; стеклоочистители и облицовка осветительных ламп; маховик ручного тормоза и таблички приборов на пульте управления; облицовочные кольца манометров и осветительные колпачки; контакты кнопок на пульте приборов и контактных барабанов на пульте управления; запасные части, инструмент и инвентарь, не имеющие антикоррозионного покрытия; выхлопные патрубки глушителей и воздушный фильтр двигателя (обертываются пергамином или парафинированной бумагой,.смазанной ПВК, и обвязываются проволокой); концы валов коробки передач, реверс-раздаточной и раздаточной коробок, осевого редуктора, головки карданных валов, штоки гидро- и пневмоцилиндров, направляющие подбивочных блоков, механизмов подъема и сдвига пути, тележек выправочного устройства 296
(смазываются ПВК, обертываются пергамином или парафинированной бумагой и обвязываются проволокой).
Положение кранов всех систем машины после консервации должно быть таким: краны воздушных резервуаров пневмотормозной системы открыты; крапы системы охлаждения на трубопроводах к подогревателю и отопителю кабины закрыты, а спускные и остальные краны открыты; спускные краны масляной системы двигателя закрыты, остальные — открыты; спускные краны в системе топ-ливоподачи, краны на трубопроводах к подогревателю закрыты, остальные открыты.
Законсервированные машины должны периодически (через 1,5—2 мес) подвергаться осмотру: обнаруженные следы коррозии удаляются, а консервирующий слой смазки восстанавливается.
40.	Техника безопасности и производственная санитария
Общие сведения. Обеспечение безопасности обслуживающего персонала машин, монтеров пути, работающих по подготовке и отделке участка до и после прохода машины, — одна из главных задач руководителя работ. Правила безопасности разрабатываются на основе анализа опасных и вредных производственных факторов, действующих в реальных условиях, и опыта эксплуатации этих и подобных им машин. Твердо знать правила безопасности обязан весь обслуживающий персонал. Знание правил безопасности проверяется периодически специально назначаемой комиссией, обычно не реже одного раза в год, а также при назначении на должность.
Согласно ГОСТ 12.0.003—74 к опасным производственным факторам относятся такие, которые могут привести к травме людей, обслуживающих машину; к вредным производственным — факторы, вызывающие заболевание обслуживающего персонала. Опасные и вредные производственные факторы, возникающие при работе с машинами ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000, можно объединить в следующие группы.
Опасные производственные факторы: самоходность машин как специализированных самостоятельных подвижных единиц на железнодорожном ходу с прицепной платформой; перемещающиеся рабочие органы, вращающиеся валы, высокое давление в гидро- и пневмосистемах; большие объемы индустриального масла и дизельного топлива; электрическое напряжение; разгрузка и погрузка машин на железнодорожные платформы при перевозках на дальние расстояния; периодическое обслуживание машин, демонтаж и монтаж рабочих органов и отдельных узлов при их ремонте.
Вредные производственные факторы: повышенный уровень шума и вибрации в рабочем и транспортном режимах; загазованность места работы выхлопными газами дизеля; нагрев и испарение рабочей жидкости гидросистем (индустриальное масло); пыль при работе на сухом балласте; повторяющееся резкое торможение и разгон при работе (толчки); напряженное и неудобное положение машиниста, монотонность его движений; недостаточная обзорность места работы; температура окружающего воздуха (от —10 до +40°С), влажность (от 10 до 100 %); погодные условия (дождь, снег, град, ветер, туман); работа на железнодорожном полотне (балластная призма, загрязненная отбросами, сыпучими и нефтяными продуктами перевозки и гербицидами).
297
Опасные производственные факторы, связанные с самоходностью машин, потенциально могут привести к травматизму обслуживающего персонала при крушениях, сходах с рельсов и наездах на другой подвижной состав либо на работающих на пути людей или бродячий скот, а также при наездах на работающих людей на двухпутных участках другого подвижного состава. В данном случае особые требования предъявляются к безотказности тормозных средств, соблюдению габаритов подвижного состава и приближения строений, к надежному закреплению в транспортном положении подвижных рабочих органов и измерительных тележек машин. Опасные факторы могут возникнуть при ненадежном торможении машин на стоянках, самопроизвольном угоне и расцепе машины и прицепной платформы, а также при перевозке людей на прицепной платформе.
Особо опасные факторы могут возникнуть в транспортном режиме при отказах тормозов, ходовых колесных пар, приводных карданных валов и других узлов экипажной части машин.
Перемещающиеся рабочие органы машин (подбивочные блоки, уплотнители плеч балластной призмы, подъемные механизмы рельсошпальной решетки, измерительные тележки), вращающиеся валы привода машин и рабочих органов, а также высокое давление в гидро-и пневмосистемах могут быть причиной травматизма обслуживающих машины операторов и монтеров пути.
Из-за наличия на машинах больших объемов индустриального масла, дизельного топлива и электрического напряжения они относятся к объектам с повышенной пожарной опасностью, что связано с возможностью возгорания и получения ожогов обслуживающим персоналом, При разгрузке и погрузке машин на железнодорожные платформы восстановительными кранами на железнодорожном ходу (для их перевозки на дальние расстояния) возможно возникновение опасных условий, связанных с потерей устойчивости кранов, с ненадежным закреплением подвижных узлов машин и с несоблюдением правил и габарита погрузки.
Периодическое обслуживание машин (ручная смазка подвижных соединений, подтяжка резьбовых соединений, заправка топливом и маслом, настройка измерительных систем), монтажные и демонтажные работы при ремонте могут привести к возникновению опасных условий труда и быть причиной серьезных травм, особенно при ошибочном включении рабочих органов и приводов машин, при ненадежном закреплении рабочих органов во время ремонтных работ.
Вредные производственные факторы на этих машинах связаны главным образом с повышенными уровнями шума и вибрации, загазованностью рабочего места, пылеобразованием, со сравнительно быстрой утомляемостью оператора, а также с погодными, климатическими и специализированными условиями работы на железнодорожном полотне. Эти факторы могут быть причиной ряда профессиональных заболеваний у людей, обслуживающих машины, таких, как вибрационная болезнь, глухота, невроз, аллергия, асбестоз ит. п. Необходимо строго соблюдать правила и нормы работы на этих машинах.
298
Общие требования. На основании опыта эксплуатации подобных машин, анализа и изучения опасных и вредных производственных факторов, возникающих при эксплуатации, транспортировании, ремонте и хранении этих машин, разрабатываются общие требования безопасности и требования безопасности, связанные со специфическими условиями работы на этих машинах. К этим требованиям относятся:
необходимость обеспечения количественного и квалификационного соответствия обслуживающего машины персонала утвержденным штатным составам обслуживающих бригад для каждой машины;
обязательное медицинское освидетельствование обслуживающего персонала;
испытание обслуживающего персонала в знании Правил технической эксплуатации железных дорог и других документов (см. 35 книги); организация обязательного обучения работников управлению машинами, наличие удостоверения на право управления.
Требования безопасности при транспортировании и эксплуатации машин. Обязательным является выполнение правил и сроков освидетельствования тормозных систем, колесных пар, ходовых тележек, осевых редукторов, привода передвижения, автосцепки и других узлов экипажной части машин и прицепных платформ; проверка и настройка работы тормозных систем и всех основных узлов машин перед их выездом на действующие пути согласно Инструкции по эксплуатации и Положению о проведении планово-предупредительного ремонта машин (ППР).
Перед выездом машин на действующие пути к месту работ, а также при окончании работы и переводе их из рабочего в транспортное положение необходима обязательная визуальная проверка соответствия габарита машин с погруженным на них вспомогательным оборудованием и инструментом установленному для них габариту подвижного состава (0-1Т). При замеченных отступлениях необходимо проверить размер этих отступлений и безотлагательно ликвидировать их.
Необходима тщательная проверка надежного закрепления всех подвижных рабочих органов машин в транспортном положении и соответствия их положения установленному габариту подвижного состава (подбивочные блоки, уплотнители плеч балластной призмы, измерительные тележки, рельсовые захваты и т. п.).
При транспортировании машин ВПР-1200 и ВПРС-500 самоходом и движении вперед (прицепная платформа сзади) помощник механика-водителя машины обязан находиться в передней кабине, следить за сигналами светофоров и поездной обстановкой; постоянно сообщать механику-водителю об этом по проводной переговорной связи, имеющейся на машинах, принимать необходимые меры в случае возникновения опасности, одновременно сообщая об этом механику-водителю.
При транспортировании машины Р-2000 вся обслуживающая бригада находится в кабине механика-водителя. Один человек из обслуживающей бригады должен постоянно следить из кабины водителя за прицепной платформой и поездной обстановкой сзади машины.
В темное время суток, при сильном тумане, дожде, снеге, граде или пыльной буре, когда значительно снижается видимость светофоров
299
и пути, работа машин запрещается, особенно на электрифицированных линиях. Транспортирование машин самоходом в таких условиях должно выполняться при сниженной скорости с включенными осветительными и сигнальными фарами и при периодической подаче звуковых сигналов.
Запрещается перевозить людей в транспортном и рабочем режимах на прицепной платформе. Обслуживающая машину бригада должна находиться в кабинах, двери которых плотно закрыты, а рабочие должны устойчиво и удобно сесть на свои места, не мешая механику-водителю.
При обнаружении каких-либо неисправностей или поломок тормозов, ходовых частей, карданных валов и других узлов необходимо немедленно остановить машину, выключив дизель, и, если возможно, устранить обнаруженные поломки иди неисправности. Запрещается работать или транспортировать машину самоходом при неисправностях.
При работе на двухпутном участке и движении поездов по соседнему пути не разрешается рабочим, обслуживающим машины, находиться на междупутье.
На стоянках машина и прицепная платформа должны быть надежно заторможены стояночными тормозами и не менее чем двумя башмаками: один устанавливается под колесо машины, а второй — под колесо платформы.
При работе машин запрещается находиться в зоне перемещающихся рабочих органов, вращающихся валов привода, на близком ра-стоянии от рукавов пневмо- и гидросистемы.
Во время работы машин при работающем дизеле категорически запрещается производить регулировочные и ремонтные работы, в том числе смазку, подтяжку и закрепление резьбовых соединений, установку измерительных тележек, регулировку и разборку пневматической, гидравлической и электрической систем при наличии в системах давления или электрического напряжения. Эти работы могут выполняться только на неработающей и надежной заторможенной машине (тормоза и башмаки) и при фиксированном положении на транспортных запорах всех подвижных рабочих органов.
При запуске и работе машин необходимо постоянно следить по показаниям приборов за состоянием дизеля, пневмо- и гидросистем. Не допускается работа машин при повышенном давлении в пневмо-и гидросистемах.
В экстренных случаях во время работы машину останавливают или сигналят механику-водителю с обочины пути при помощи кнопок, установленных на раме машины.
Для устранения вредного влияния шума и вибрации на обслуживающий персонал рекомендуется, по возможности, не находиться на неамортизированных местах кабины, применять противошумные вставки (беруши) или специальные шлемы; специальные антивибрационные кресла машин должны быть отрегулированы так, чтобы механик-оператор во время работы занимал наиболее удобное положение.
Для исключения вредного влияния пыли и загазованности следует, по возможности, не находиться в зоне пылеобразования (рабочие у плот-300
нительные органы) и выхлопа дизеля. В отдельных случаях надо использовать респираторы.
В кабинах машин должна быть исправна и, если необходимо, включена вентиляция, а в холодное время года—отопительная система. Не допускается поступление выхлопных газов в кабину машины.
Стекла кабин должны быть чистыми и обеспечивать хорошую видимость пути, зоны работы и остановки.
Машины должны быть обеспечены необходимым комплектом огнетушителей и пожарным инвентарем. В случае возникновения пожара следует немедленно сообщить в пожарную охрану. Запрещается на электрифицированных линиях тушение пожара струей воды, особенно вблизи контактного провода. При возникновении пожара надо немедленно остановить машину, снять давление в пневмо- и гидросистемах, установить башмаки и попытаться при помощи огнетушителей и песка погасить пламя.
Требования безопасности при обслуживании и ремонте машин. Периодическое обслуживание машин выполняется в местах их хранения или на специально выделенных для этого участках пути (тупиках) при неработающем дизеле. Все подвижные рабочие органы машины должны быть надежно закреплены в транспортном положении или опущены в рабочее положение.
Машина должна быть надежно заторможена при помощи тормозов и башмаков. Давление и напряжение сняты, рабочая жидкость слита.
Все работы, связанные с обслуживанием машин, должны выполняться в соответствии с инструкциями исправным инструментом и приспособлениями.
Демонтажные и монтажные работы при ремонте должны выполняться при помощи освидетельствованных и исправных грузоподъемных средств в светлое время суток. Рабочие, выполняющие ремонтные работы, должны пройти инструктаж по безопасным приемам работы.
При заправке машин топливом и маслом необходимо следить за уровнем жидкости в баках и не допускать ее разлива. Жидкость, разлитую на полу, ступенях, узлах или раме машины, надо немедленно удалить и насухо протереть смоченные места.
При ремонте гидроаккумуляторов прежде всего следует снять давление в аккумуляторе. Гидроаккумуляторы заряжаются согласно инструкции при помощи специального зарядного устройства.
Сварка трубопроводов и других деталей гидравлических и пневматических систем, предназначенных для работы под давлением, должна выполняться сварщиками, имеющими удостоверение Госгортехнадзора на право выполнения подобных работ.
Сварка должна производиться только после разборки систем и очистки деталей от остатков минерального масла и смазки. Сварка на подсоединенных к системам деталях категорически запрещается.
Детали и узлы пневмо- и гидросистем, работающие под давлением, должны быть испытаны после ремонта на прочность и герметичность пробным давлением.
При пробных испытаниях запрещается находиться возле трубопроводов с высоким давлением.
301
Элементы пневмо- и гидросистем, прежде всего предохранительны клапаны, должны быть после регулировки запломбированы.
Ресиверы и масляные баки можно ремонтировать только после их разборки и очистки от смазки и масла с открытыми горловинами и пробками.
При ремонте машин в помещении запрещается курить, зажигать огонь, находиться посторонним людям.
Обслуживающему персоналу запрещается работать в одежде, пропитанной маслом.
Использованный обтирочный материал надо хранить в закрытой металлической таре и ежедневно убирать его из помещения.
Запрещается загромождать проходы к выходу из помещения и доступы к местам установки огнетушителей и пожарного инвентаря.
Обслуживающий персонал должен пройти специальное обучение методам технического обслуживания и ремонта машин, использования оснастки и грузоподъемных средств.
В мастерской на видном месте необходимо вывесить плакаты с правилами строповки, разборки и безопасных приемов работы.
Ванны для промывки деталей в промежутках между работой должны быть плотно закрыты крышками.
В мастерской на видном месте следует установить аптечку для оказания первой медицинской помощи при ранениях и травмах. Обслуживающий персонал должен пройти инструктаж по оказанию первой помощи.
Требования безопасности при погрузке, разгрузке и хранении машин. При погрузке машин на железнодорожные платформы или разгрузке их с платформ необходимо надежно затормозить машину и платформу башмаками, закрепить все подвижные части и рабочие органы машины, ходовые тележки, колесные пары и соблюдать правила строповки машин.
Запрещается грузить и разгружать машины на электрифицированных участках при наличии напряжения в контактном проводе, а также при сильном ветре, дожде и тумане.
Перед погрузкой или выгрузкой необходимо убрать все незакрепленные на машине грузы, запчасти и инструмент. Не допускать использования грузоподъемных средств с просроченным сроком освидетельствования или с несоответствующей массе машины грузоподъемностью.
Запрещается грузить или разгружать машины на подъемах, уклонах или в крутых кривых участках пути.
При погрузке машин на железнодорожную платформу необходимо соблюдать габарит погрузки, исключив выход за габарит отдельных их частей. Закреплять машины на платформе надо согласно инструкции по эксплуатации.
При длительном хранении машины должны подвергаться консервации и находиться в закрытом периодически проветриваемом помещении. Запрещается работать в непроветренном помещении.
302
Подъемно-транспортные средства, применяемые при погрузке и разгрузке машин, должны быть исправными и соответствовать по грузоподъемности массе поднимаемых машин.
Строповка тросов должна производиться за специально предусмотренные для этого проушины, а в случае их отсутствия или неисправности они должны быть восстановлены в соответствии с рабочими чертежами.
Подъем машин разрешается производить только при вертикальном положении канатов.
Запрещается работа подъемного крана при косом натяжении канатов.
Все движения крана должны производиться плавно, без рывков, так как резкие включения и остановки вызывают значительные моменты опрокидывания и перегрузки.
Если масса машины близка к грузоподъемности крана, то она сначала поднимается на высоту 20—30 см, а затем после проверки надежности строповки и устойчивости крана — на полную высоту.
Запрещается людям находиться под стрелой крана.
К обслуживанию кранов должны допускаться лишь лица, прошедшие специальное обучение и сдавшие соответствующие испытания.
Возможные неисправности основных узлов и систем машин, способы их устранения
ПРИЛОЖЕНИЕ
Наименование узлов и систем машин	Вид ненсяравности	Возможные причины	Способ устранения
1	о	3	4
Экипажная часть, силовая установка. силовая передача (трансмиссия)	Сцепление пробуксовывает Неполное выключение сцепления Повышенный нагрев коробки передач при работе Повышенный шум при работе коробки передач Не включается или затруднено включение передач Самовыключение передач Повышенный нагрев главной передачи	Нет свободного хода муфты выключения сцепления Износ фрикционных накладок ведомого диска Сожжены или пропитаны маслом фрикционные накладки ведомого диска Механизм выключения сцепления не обеспечивает полного хода муфты выключения Коробление нажимного диска Большой зазор между упорным кольцом и нажимным подшипником Недостаточное количество масла Перекос осей первичного и вторичного валов из-за ослабления затяжки болтов крепления сцепления к картеру маховика и болтов крепления задней опоры коробки передач Износ конусных колец синхронизаторов Поломка обоймы синхронизатора Износ или скол зубчатых муфт синхронизаторов и шестерен Недостаточное количество масла	Отрегулировать свободный ход муфты выключения сцепления Заменить фрикционные накладки или ведомый диск в сборе и отрегулировать сцепление То же Проверить регулировку и установку педали механизма выключения сцепления Заменить нажимной диск Отрегулировать свободный ход муфты выключения сцепления Долить масло рекомендуемой марки Проверить затяжку и, если необходимо, подтянуть болты крепления картера сцепления к картеру маховика и болты крепления задней опоры коробки передач Заменить неисправные синхронизаторы Заменить неисправный синхронизатор Заменить неисправные детали Долить масло рекомендуемой марки
Рабочие органы (подбивочные блоки, механизм подъема и сдвига пути, уплотнители балласта)
Повышенный нагрев дифференциальной коробки
Замедленное растормаживание машины
Отказ тормозной системы в рабочем режиме
Подбивочные блоки не поднимаются в транспортное положение
Гашение амплитуды колебаний подбоек под нагрузкой
Уменьшение рабочей площадки подбоек
Не срабатывает конечный выключатель автоматической работы
Заедание в направляющих механизма подъема и сдвиги пути
Неполное сжатие роликовых захватов
Стук в подшипниках вибратора уплотнителя балласта
Заедание штанги пропорционального датчика высоты троса
Сход контрольно-измерительных тележек с рельсов
Нарушение настройки рихтовочного измерительного устройства
Недостаточное количество масла
Загрязнение перепускного клапана тормозной системы
Замыкание контактов реле
Отказ дизеля
Контрольно-измерительные устройства
Износ втулок, упорных вкладышей, осей в подвижных соединениях
Износ рабочих площадок подбоек
Ослабло крепление конечного выключателя, разрегулирован или поврежден нажимной ролик или упор
Ослабление и повреждение болтов крепления, грязь, старая смазка
Заедание шарнира цилиндра сжатия
Повреждение подшипника
Ослабление и повреждение болтов крепления направляющих, изгиб штанги
ё сл
Изменение расстояния между роликами измерительной тележки. Растянуты пружины датчиков иа рихтовочных тележках
Долить масло рекомендуемой марки
Разобрать и промыть клапан
Заменить контакты реле d.4 на плате блока В2
Отсоединить рукава, по которым подходит масло к гидроцнлинд-рам, и поднять блоки домкратами или отдельным насосом
Разобрать подбивочные блоки, заменить изношенные оси, втулки, вкладыши
Наплавить рабочие площадки подбоек электродами Т590, Т620 илн ЦН-16
Закрепить выключатель, отрегулировать или изготовить новый упор
Закрепить направляющие, поврежденные болты заменить, направляющие очистить, промыть керосином
Разобрать, отрегулировать зазор в шарнире, смазать соединение
Заменить подшипник
Закрепить направляющие, погнутые места выправить
Отрегулировать прижатие тележек к рельсу
Надежно подтянуть и застопорить крепление роликов, перенастроить рихтовочное устройство.
Пружины заменить
Наименование узлов и систем машин	Вид неисправности	Возможные причины	Способ устранения
1	2	3	4
Гидросистема	Отсутствует или замедлен подъем или сдвиг пути Остановка	подбивочных блоков в верхнем положении сопровождается ударом о раму машины. Уменьшилась	скорость подъема и опускания блоков Насосы создают необходимое давление, но не сжимаются подбойки Насос не подает рабочую жидкость в гидросистему Отсутствие требуемого давления в системе нагнетания. Резкие колебания давления	Отказы сервовентилей подъема и сдвига в результате загрязнения масла гидросистемы. Недостаточно давление. Нарушилась электропроводка. Течь масла в разъемных заделках или гидроцилиндрах подъема и сдвига пути Нарушилась регулировка демпфирующих клапанов На выходе из редукционных клапанов давление жидкости ниже требуемого Неправильное направление вращения вала насоса. Недостаточный уровень рабочей жидкости в баке. Задиры деталей внутри насоса. Засорилась всасывающая труба. Подсос воздуха во всасывающей трубе Поломан вал или ротор насоса. Высокая вязкость рабочей жидкости Насос не подает рабочую жидкость вследствие одной из вышеуказанных причин. Износ насоса (износ статорных колец, лопаток, дисков)	Разобрать и промыть в уайт-спирите или чистом керосине сервовентнль. Очистить или заменить фильтры тонкой очистки перед сервовентилем. Проверить давление и электропроводку Течь устранить. Заменить уплотнения в гидроцилиндрах Проверить и отрегулировать работу демпфирующих клапанов Проверить редукционные клапаны и отрегулировать их работу Долить рабочую жидкость до отметки маслоуказателя. Притереть, детали или заменить насос Заменить насос. Заменить рабочую жидкость Проверить производительность насоса на холостом ходу под нагрузкой и, если необходимо, заменить насос
Внешние утечки из насоса по валу из-за износа сальниковых уплотнений
Большие утечки в трубопроводе
Большие утечки жидкости в цилинД' рах

Нарушилась работа предохранительного клапана:
не перекрывается линия управления предохранительным клапаном;
застрял в открытом положении золотник клапана; засорилось демпфирующее отверстие в золотнике; попадание посторонних предметов под иглу вспомогательного золотника; заедание переливного золотника в закрытом положении; поломка пружин в клапане; износ кромок седла вспомогательного клапана и переливного золотника
Поставить новые уплотнители
Заглушить отверстия, соединяющие насос или предохранительный клапан с трубопроводом, если давление появится, найти и устранить утечки, руководствуясь следующим: проверить затяжку гаек в штуцерах, прилегание конца трубы к штуцеру, целостность тэуб. При наличии утечек в трубе трубу заменить или заварить
Проверить уплотняющие манжеты и поршневые кольца, если необходимо, заменить. При значительном износе цилиндра его следует заменить или отремонтировать (расточить гильзу цилиндра, заменить поршень, кольца и т. д.)
Заглушить разгрузочное отверстие пробкой, при наличии давления устранить утечки в системе разгрузки
Разобрать и проверить детали клапана. Промыть клапан, поврежденные детали заменить
Продолжение прилож
Наименование узлов и систем машин	Вид неисправности	Возможные причины	Способ устранения
1	2	3	4
	Гидромеханизмы не работают, и автомат разгрузки часто переключает насос с рабочего режима на холостой и обратно Автомат разгрузки не переключает насос на холостой режим Давление посте редукционного клапана не понижается или понижается недостаточно, значение его непостоянно Не работают гидромоторы уплотнителей балласта или работает только один при нормальном давлении в гидросистеме Недостаточное	значение установленного давления предохранительна о клапана Заклинивание в открытом положении	обратного клапана автомата разгрузки	Давление азота в гидроаккумуляторе значительно ниже требуемого Нарушилась работа обратного клапана, параллельного автомату разгрузки, или поршневого клапана в корпусе автомата Верхний предел настройки автомата разгрузки больше, чем у параллельно подключенного к нему предохранительного клапана Осадка или поломка пружин вспомогательного клапана или переливного золотника. Частичное или полное засорение демпфирующих отверстий, частичное заедание переливного золотника или вспомогательного клапана Перегружен один из гидромоторов, а гидролиния второго перекрыта делителем потока. Нарушилась работа делителя потока Открыт вентиль, параллельный одному из гидромоторов Нарушена регулировка Быстрая разрядка гидроаккумулятора	Проверить давление газа и зарядить аккумулятор Устранить дефекты в работе клапанов (обеспечить легкость перемещения поршней и их прилегание к контактным кромкам в седле) Проверить настройку предохранительного клапана Верхний предел его настройки должен быть выше на 1—1,5 МПа, чем у автомата разгрузки Разобрать н промыть детали клапана, проверить их состояние, дефектные заменить или отремонтировать Проверить и устранить возможное заклинивание механизма уплотнительной плиты вала гидромотора. Разобрать и промыть детали делителя потока Проверить правильность включения вентиля Отрегулировать клапан до давления, превышающего на 0.5—1,0 МПа рабочее давление в гидросистеме Разобрать обратный клапан, промыть клапан и седло
Повышенная утечка рабочей жидкости по толкателю электромагнита
Шум в гидросистеме
Наружные утечки между крышками, корпусом и штоком гидроцилиндров, в стыках гидроаппаратуры
Неравномерные (с рывками) движения механизмов, приводимых гидроцилиндрами
Износ уплотнительного кольца
Засорение всасывающей трубы или фильтра
Подсос воздуха во всасывающей трубе или по валу насоса
Воздушные пузырьки в засасываемой рабочей жидкости
Засорилось вентиляционное отверстие в баке
Турбулентное движение рабочей жидкости в трубопроводах
Нежесткое закрепление 1рубопрово-дов
Заедание лопаток насоса
Вибрация предохранительного клапана
Износ уплотнений Перекос при затяжке крышек. Задиры на штоке Плохо затянуты крепежные винты или изношены прокладки и уплотнительные кольца
Воздух в гидросистеме
i
Перекошены уплотнения штока цилиндра
Недостаточно противодавление в сливной полости цилиндра
Пропуск рабочей жидкости предохранительно-разгрузочным клапаном при незначительном повышении давления
Заменить кольцо (натяг по толкателю 0,2—0,4 мм)
Удалить засорители из трубы, заменить фильтр. Проверить герметичность
Устранить попадание воздуха в рабочую жидкость
Установить трубопроводы больших диаметров
Закрепить трубопроводы скобами
Притереть лопатки
Разобрать и проверить детали клапана
Заменить дефектные детали и подтянуть винты
Проверить уровень рабочей жидкости и наличие пены в гидробаке. Устранить возможность попадания’ воздуха в гидросистему. Выпустить воздух из гидроцилиндров, дав несколько полных ходов в обе стороны на максимальной скорости Отрегулировать затяжку фланцев, уплотнений
Подтянуть пружину клапана противодавления
Отрегулировать клапан давления на 0,5—1,0 МПа больше, чем необходимо для рабочей подачи
Продолжение прилож
Наименование узпов и систем машин	Вид неисправности	Возможные причины	Способ устранения
1	2	3	4
	Отсутствует или слишком мала рабочая подача механизмов Скорость рабочей подачи механизмов падает под нагрузкой Постепенное уменьшение скорости рабочей подачи в процессе работы (при неизменной нагрузке) Повышенное давление в линиях нагнетания при холостом ходе Повышенный нагрев рабочей жидкости в гидросистеме	Недостаточный уровень масла в баке Засорился дроссель подачи Ослабла пружина редукционного или дозирующего клапана Повышенные утечки- через уплотнения поршня или трубопровода; в редукционном или дозирующем клапане из-за заедания или засорения клапана Засорение рабочей жидкости смолистыми веществами или другими примесями Засорение фильтра, дросселей клапанов Резкое понижение вязкости рабочей жидкости при ее нагревании Недостаточные диаметры отверстий в плитах под золотники, гидропанелях и штуцерах, сплющенность труб Не разгружаются насосы Жидкость ье проходит через масляный радиатор Повышено давление в системе	Долить масло до отметки маслоука-зателя Проверить перепад давления через дроссель, поддерживаемый редукционным или дозирующим клапаном (перепад давления должен быть в пределах 0,15—0,35 МПа). Если необходимо, заменить пружину Заменить уплотнения Притереть золотник клапана, промыть клапан Заменить рабочую жидкость и тщательно промыть гидросистему керосином Промыть или заменить фильтр, дроссели клапанов Заменить марку или сорт рабочей жидкости, устранить причину пере-нагревання Увеличить диаметр соответствующих отверстий, заменить трубы Отрегулировать работу автомата разгрузки Отрегулировать	термостатический клапан Рекомендации по способу устранения даны выше
оэ
Пиевмосистема
Электрооборудование
Не перемещаются рабочие органы при включении электромагнита
Отказ приборов, комплектующих тормозную пневмосистему
Утечки воздуха через резьбовые соединения и по фланцам
Самопроизвольный отпуск автоматического тормоза
Резкий и продолжительный выброс воздуха из главных резервуаров при срабатывании клапана холостого хода
Повышенное давление в тормозных цилиндрах в поездном н рабочем режимах
Пропуск воздуха через атмосферное отверстие клапана ЗМД при торможении краном вспомогательного тормоза
Искрение под щетками
Не переключается золотник из-за примесей в рабочей жидкости; неисправность электромагнита из-за попадания механических примесей в золотниковую пару
Нет требуемого давления в системе нагнетания
Влага в пневмосистеме машины
Негерметичность соединения
Негерметичность рабочей камеры воздухораспределителя
Отказ обратного клапана
Снять электромагниты, проверить безотказность перемещения золотника вручную, промыть детали. Проверить электромагниты
Промыть детали золотника
То же
Слить конденсат и продуть сжатым воздухом воздушные резервуары и маслоотделитель тормозной системы
Проверить плотность соединений. Подтянуть гайки фланцевых соединений труб, устранить утечки воздуха
Подтянуть гайки фланцевых соединений. Если нет признаков утечки — заменить воздухораспределитель
Заменить соответствующий обратный клапан
Негерметичность клапана ЗМД
Притереть питательный клапан
Смятие или выход из строя манжеты на поршне
Неравномерное расстояние между щетками по окружности коллектора
Заменить манжету
Установить щетки на равном расстоянии одна от другой по окружности коллектора
			Продолжение прилож
Наименование узлов и систем машин	Вид неисправности	Возможные причины	Способ устранения
1	2	3	4
Генератор, преобразователь и зарядный агрегат Пусковое и измерительное электрооборудование, электрические схемы управления, контроля и освещения	Генератор не дает напряжения Амперметр не показывает зарядки Амперметр не показывает броска зарядного тока, нет искрения в точках присоединения провода к зажимам Амперметр длительное время показывает большой зарядный ток более 15— 20 А Реле не включаются Реле срабатывают, но нагрузка не включается Измерительные приборы не дают показаний Мало напряжение в пенях управления и в цепях освещения	Неисправен реостат возбуждения Пробуксовка приводного ремня генератора Неисправен генератор Замыкание зажима Ш генератора или реле регулятора на корпус Обрыв подпиточного сопротивления Сильно разряжена аккумуляторная батарея Разрегулирован регулятор напряжения (параметры ие соответствуют табличным данным) Пробит транзистор (сопротивление перехода о — к равно нулю) Обрыв в пепи питания катушки Катушка вышла из строя Подгорание контактов Неплотное прилегание подвижных контактов к неподвижным Прибор вышел из строя Обрыв электроцепи прибора Плохой контакт в Местах присоединения к прибору проводов Разрядились аккумуляторные батареи	Осмотреть реостат, и если невозможно отремонтировать, заменить Отрегулировать' натяжение ремня Найти и устранить неисправности генератора Найти и устранить короткое замыкание Сопротивление заменить Зарядить аккумуляторную батарею Отрегулировать регулятор напряжения, одновременно зачистить контакты Заменить транзистор Проверить цепи питания катушки Заменить реле Зачистить контакты мелкой наждачной бумагой. Выправить контакты Заменить прибор Устранить обрыв Подтянуть контакты Зарядить батареи
Усилители нивели-	Потребляемый ток мал или	Обрыв питающей цепи	Сменить оборванный провод
ровочиой, рихтовочной систем	отсутствует Отсутствует ток сервовеити-ля Отсутствует сигнал иа контрольно-измерительных приборах Отсутствие сигналов на превышение подъемки и стрел прогиба	Выход из строя операционного усилителя иа выходе платы Отказ операционного усилителя Отказ цепей задатчиков	Заменить операционный усилитель Заменить усилитель Устранить возможные обрывы в соединительных цепях. Заменить задающие потенциометры и кнопки управления
Потенциометриче-	Отсутствует или нарушена	Обрыв подводящих кабелей	Устранить обрыв кабеля. Промыть
ские датчики	плав ность	снимаем ого сигнала	Нарушение ползункового контакта в потенциометре	контакты потенциометра спиртом. При необходимости потенциометр заменить
Блоки питания	Отсутствие	напряжения	Отказ блока питания.	Заменить блок питания
датчиков и плат усиления	±15 в, ±5 в	Отказ операционных усилителей на плате питания датчиков Выход из строя регулировочных потенциометров	Заменить усилители Заменить регулировочные потенциометры
Маятниковое управление выправочными тросами со со 		 			Отсутствуют перемещения пинолей	Обрыв цепи питания электродвигателей привода перемещения Выход из строя исполнительных реле Сгорели обмотки электродвигателей привода Выход из строя платы усиления	Устранить обрывы Заменить реле Заменить двигатель Заменить плату
co
Продолжение прилож.
Наименование узлов и систем машин	Вид неисправности	Возможные причины	Способ устранения
Внутреннее переговорное устройство	При включении прибора связь не работает	Нет контакта в гнездах телефонов или разъема	Установить место плохого контакта и устранить его
	В кабине оператора не слышно передачи машиниста или наоборот	Неисправен один нз микрофонов Обрыв кабеля	Микрофон заменить Обрыв кабеля ликвидировать
	Плохая слышимость, искаженная передача, треск в громкоговорителе	Неисправность микрофонов, усилителей Повреждение громкоговорителей	Микрофон и громкоговоритель заменить Усилители отремонтировать
Автоматика управления циклом подбивки	При опускании подбивочные блоки ударяются о нижний брус рамы	Нарушена регулировка нижнего конечного выключателя Выход из строя конечного выключателя	Отрегулировать положение конечно’ го выключателя Заменить выключатель
		Обрыв электрических цепей управления катушками электрогидравлических распределителей	Устранить .обрыв
	Отсутствует сжнм подбоек	Выход нз строя конечного выключателя и цепи управления электро-гидравлическим распределителем	Заменить выключатель. Восстановить электрическую целостность цепей
	При опускании подбивочных блоков не поступает команда на привод подъ-емно-рихтующих агрегатов	Выход из строя верхнего конечного выключателя, промежуточных реле, обрыв соединительных цепей	Заменить выключатель, реле, восстановить целостность электрических цепей
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Ашеко С. М., Клауз П. Л., Соколов К. Д. Ремонт строительных, путевых и погрузочно-разгрузочных машин. — М.: Транспорт, 1968. 335 с.
2.	Гуленко Н. Н., Ф о м и н В. В. Механизация и автоматизация путевых работ за рубежом. — М. Транспорт, 1975. 231 с.
3.	Зубец Б. М. Методика и результаты анализа сглаживающих схем механизированной рихтовки пути.—Вестник ЦНИИ МПС, 1973, Ns 3, с. 35—37.
4.	И в а н о в Е. Р., Щ е р б а к о в а А. П. Выправка пути в профиле трехточечными и четырехточечными системами сглаживающего типа.—Вестник ЦНИИ МПС, 1972, As 6, с. 15—19.
5.	Иванов Е. Р., Щербакова А. П., Корыстин Н. Т. Некоторые особенности четырехточечных измерительных систем при выправке положения пути в продольном профиле и плане. — Вестник ЦНИИ МПС, 1973, Ns 5, с. 21—25.
6.	Л у к и в Е. А. Обеспечение стабильности параметров вибрационных шпалоподбивочных машин в эксплуатации. — Труды ЦНИИ МПС, 1974, вып. 515, с. 109—112.
7.	Положение о проведении планово-предупредительного ремонта верхнего строения пути, земляного полотна и искусственных сооружений железных дорог Союза ССР. /Госстрой СССР. М.: 1964 45 с.
8.	Путевые машины. /Соломонов С. А., Попович М. В., Стефанов Б. Н. и др. М.: Транспорт, 1977. 392 с.
9.	Сыре й щ и к о в 10. П. К вопросу об оценке и необходимом качестве уплотнения щебеночного балласта.— Труды ЦНИИ МПС, 1976, вып. 552, с. 55-64.
10.	Сырейщиков Ю. П. О закономерностях вибрационного уплотнения несвязного материала. —Вестник ЦНИИ МПС, 1976, As 3 с. 23—27.
11.	Типовые поперечные профили балластной призмы,—М.’.Транспорт, 1970. 59 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От авторов.............................................. 3
Глава I
Общие требования и условия применения машин
1.	Назначение и область применения........................... 6
2.	Производственно-технические требования к машинам......... 11
3.	Технические показатели машин и пути их совершенствования 24
Глава II
Конструктивная схема машин
4.	Размещение основных агрегатов.............................35
5.	Экипажная часть...........................................38
6.	Силовая установка.........................................4S
7.	Силовая передача..........................................49
8.	Прицепная платформа.......................................62
Глава III
Уплотнительные рабочие органы
9.	Общие требования.........................................63
10.	Подбивочные блоки машин ВПР-1200 и ВПРС-500 ............ 65
11.	Уплотнителя плеч балластной призмы.......................93
12.	Взаимодействие рабочих органов с балластом...............99
13.	Параметры виброуплотнения...............................107
14.	Выбор оптимальных параметров виброуплотнения............113
15.	Энергетика подбивочно-выправочных машин.................134
Глава IV
Выправочные устройства
16.	Общие требования........................................150
17.	Основные параметры......................................154
18.	Измерительные устройства для продольного профиля, уровня и плана пути..................................................164
19.	Контрольные и регистрирующие	устройства ................173
20.	Настройка контрольных, регистрирующих и измерительных устройств .....................................................177
21.	Исполнительные механизмы................................183
22.	Усилия подъема и сдвига рельсо-шпальной решетки.........190
23.	Способы выправки пути...................................195
316
Глава V
Гидравлическое и пневматическое оборудование
24.	Общие требования ....	. .	. .	.............200
25.	Принципиальные гидравлические	схемы	машин..............201
26.	Насосы и гидромоторы............ .......................215
27.	Регулирующая и распределительная	аппаратура.............222
28.	Рабочие пневматические системы..........................230
29.	Тормозная система.......................................238
Глава VI
Электрооборудование
30.	Общие требования........................................247
31.	Электрические схемы управления дизелем, освещением, сигнализацией, реверсом и режимом работы . .	249
32.	Электрические схемы управления исполнительными органами 256
33.	Электрические схемы управления выправкой пути...........264
34.	Электрические схемы автоматической работы машин.........271
Глава VII
Эксплуатация и ремозт машин
35.	Состав, квалификация и обязанности обслуживающего персонала 276
36.	Подготовка машин к работе...............................279
37.	Техническое обслуживание и ремонт.......................282
38.	Эксплуатационная надежность ..........................  287
39.	Транспортирование и хранение............................295
40.	Техника безопасности и производственная санитария.......297
П риложение.....................................................304
Список литературы...............................................315
Юрий Павлович Сырейщиков, Евгений Сергеевич Дмитриев, Евгений Алексеевич Лукин, Анатолий Кузьмич Селищев
НОВЫЕ ПУТЕВЫЕ МАШИНЫ (ПОДБИВОЧНО-ВЫПРАВОЧНЫЕ И РИХТОВОЧНАЯ
ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000)
Переплет художника А. Е. Смирнова Технический редактор Н. И. Первова Корректор Е. А. Котляр
И Б Кз 1964
Приложение: схемы 1 л.
Сдано в набор 31.03 83. Подписано в печать 13 01.84. Т 00830.
Формат 60Х90’/|б- Бум тип. № 2. Гарнитура литературная. Высокая печать.
Усл печ. л. 20+0,5 вкл. Усл. кр.-отт. 20,75 Уч.-изд. л. 24,27+0,53 вкл.
Тираж 12 500 экз. Заказ 1501 Цена 1 р. 40 к. Изд № 1-3-1/3 № 0370 Ордена «Знак Почета» издательство «ТРАНСПОРТ».
107174. Москва, Басманный туп., 6а
Московская типография № 4 Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 129041, Москва, Б. Переяславская ул., д. 46
Государственный комитет СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
Издательство «ТРАНСПОРТ»
Готовятся к изданию книги:
КОНШИН Г. Г. Вибросейсмическая диагностика эксплуатируемого земляного полотна. — М.: Транспорт, 1984. — 14 л, — В пер.: 90 к. 3000 экз.
Приведена характеристика измерительной аппаратуры, описаны методика и технология работ, особенности определения деформаций и повреждений в земляном полотне, границ полного водонасыщения грунтов. Рассмотрены вопросы технико-экономической эффективности, даны примеры практического применения диагностики.
Для инженерно-технических работников проектно-изыскательских организаций, дорожных геобаз и путеобследовательских станций. Полезна специалистам по земляному полотну автомобильных дорог.
МЕЛЕНТЬЕВ Л. П„ ПОРОШИН В. Л., ФАДЕЕВ С. И. Содержание и ремонт рельсов. — 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Транспорт, 1984. — 17 л. — В пер.: 1 р. 10 к. 16 000 экз.
Рассмотрены вопросы содержания рельсов в условиях эксплуатации, принципы ремонта, повторного использования и эффективность применения старогодных рельсов; приведены изменения прочностных характеристик рельсов в процессе эксплуатации, комплекс мероприятий по продлению срока их службы за счет ремонта; отражены особенности работы рельсов в пути на магистральном, городском, промышленном транспорте и на линиях-новостройках.
Для инженерно-технических работников путевого хозяйства, магистральных и промышленных железных дорог и метрополитенов.
ШАБАЛИН Г. И. Управление и организация производства на предприятиях путевого хозяйства. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1984.— 14 л. — В пер.: 95 к. 5000 экз.
На основе обобщения опыта ряда железных дорог дан анализ организационной структуры управления производством в путевом хозяйстве, рассмотрены технические основы его ведения, организация работы основного структурного подразделения — дистанции пути.
319
Значительное внимание уделено вопросам планирования, проектирования и организации ремонтно-путевых работ, планирования эксплуатационных расходов и внедрения хозрасчета иа дистанциях пути.
Во 2-м издании описан опыт работы на основе новых нормативных документов по технологии, организации н экономике путевого хозяйства.
1-е издание вышло в 1977 г.
Для инженерно-технических работников путевого хозяйства.
Заказы принимаются
отделениями издательства «Транспорт», центральным магазином «Транспортная книга» (107078, Москва, Садовая Спасская ул., д. 21). Отдел «Книга—почтой» указанного магазина и отделения издательства высылают литературу наложенным платежом.

Р63
Тр
В схему управления .рихтов-) кой лев
шг
BSB
13
4
вг
<ц4
VB3\7_
вне
BS9 |
маятника.
В58
Вч-1
кнгз
Р13
УВ1
V62
УЗЧ
У51
ВЭП9
V52
Эм 1В
V37
*5'51
13 «3
В схемы управления х тросами и само-* писцем
В схему маятника
В схему освещения и сигнализации.
»>-—«
В схему авления
В схему управ -ления подъемкой
>-«-♦>—<f-»
В схему управления рихтовкой
в схему управления подъемкой
В схему управления подъемкой
В схему освещения и сигнализации *	“
«
В схему
в3^ В схему управления уплотнителями балласта
В89 р4*
*-»—«—»— В схемы упра*. ления тросап и самописцем
W2£ гН в схему управле- л ния подъемкой
В схему управления^	..
рихтовкой	и
Р12
8ЭПЗ
УЧ6
В37
А
т
249
РВО
лиг
2 s. vs3
и
ВЗЧ
Г ввз
W УВЧ
кнгв
837
Эм5.
VS8
№
<4
г з ч о
ДИ1
** >
*5 * =йЧ
51
«3
М УВЧ
v 1Л К"™ кнзо
.У39 2s
. ЭМ7
УВВ^г
9
Зак. тип. 1501. Новые путевые машины, 1984.
Рис. 103. Электрическая схема управления машиной ВПР-1200


>'51 > ts
ВВВ
В39
УЧ4
учв
ВЭП10
» « » -«
»
Ш

В38

\ВЭПВ
ЛС8
ВкЗ
ВК1
вкг
уп
\вэпи
VifO
2 i узв
В схему управления рихтовкой
------W-
V у39
833
834
R35
828 рзг
829
УШ
Р53
830
УЧ 5
Кн29
833
ла (%)лс2
Вк6°—
ВК7 о-
ВКЧ
BS7
Кн27
ВК7 О--
B3S
Вк8
ВЗВ
КнЭ1
->
ВЗЧ
..VB3
831
В схему управления подъемкой
В схему управления подъемкой
В схему управления подъемкой

Рис. 105. Электрическая схема управления подъемом пути