Текст
                    

Укяадка плетей и уборка инвентарных рельсов рельсоукладчиком 100 м Выгрузка рельсовых плетей из спецсостава ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕПОЧКА МАШИН ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ПУТИ
МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ПУТЕВОГО ХОЗЯЙСТВА ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ' Под редакцией канд. техн, наук С. А. СОЛОМОНОВА Утверждено Главным управлением учебными заведениями МПС в качестве учебника для техникумов железнодорожного транспорта МОСКВА "ТРАНСПОРТ" 1984
УДК 625 1 08 (075)+625-144 5/7(075) Машины и механизмы для путевого хозяйства: Учебник для техникумов ж.-д трансп / С. А. Соломонов, В. П. Хабаров, Л. Я. Малицкий, Н. М, Нуж- дин; Под ред. С. А Соломонова. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1984 440 с В книге описаны назначение, устройство, принципы действия и правила эксплуатации основных машин и механизированного инструмента, применяемых в путевом хозяйстве железных дорог (грузоподъемных, для ремонта земляного полотна, балластировки, подъемки, укладки и выправки пути; для борьбы со снежными заносами, транспортные средства, путеизмернтели и дефектоско- пы), приведены основные расчеты, а также сведения по технике безопасности. В третье издание включено описание новых машин Учебник предназначен для техникумов железнодорожного транспорта и может служить пособием для работников путевого хозяйства. Ил. 369, табл 23 Рецензенты: преподаватель Тихорецкого техникума железнодорожно- го транспорта А Н Лищенко. ведущий конструктор ЦКБ Путьмаш М. Б. Ко ломейский Зав. редакцией А. Е. Вичеревин Редактор Т В Окунькова Книгу написали: канд. техн наук С. А. Соломонов — введение (совместно с В. П Хабаро- . вым), разделы 1.1; 1.2; 1.3.1; 2; 4; 7.1-2; 12; 13; приложения; инженеры: В. П. Хабаров — разделы 3; 6; 9; 10; II; Л. Я. Малицкий — разделы 5; 7 (кроме 7 12); 8 (кроме 8 1, 8.2, 83); Н. М Нуждин — разделы 1.3 (кро- ме 1.3.1); 8.1; 8.2; 8.3. 3602020000-413 049(01)-84 83-84 © Издательство «Транспорт», 1978 © Издательство «Транспорт», 1984 с изменениями
ВВЕДЕНИЕ В текущем пятилетии в соответствии с решениями XXVI съезда КПСС, и последующих Пленумов ЦК КПСС на железнодорожном транспорте осу- ществляется дальнейшее увеличение пропускной и провозной способности на грузонапряженных направлениях, наращивание мощности станций н узлов. Значительно возрастут в одиннадцатой пятилетке такие важные пока- затели работы как грузооборот, пассажирооборот и производительность труда. К 1985 г. протяженность путей с рельсами тяжелых типов достигнет 60 %, а с железобетонными шпалами — 30—35 % развернутой длины главных путей.. В связи с этим предстоит большой объем трудоемких путевых работ. Их вы- полнение в минимально короткие перерывы в движении поездов возможно только при помощи высокопроизводительных машин, широко используемых в настоящее время в путевом хозяйстве. В создание путевого машиностроения внесли существенный вклад отечест- венные инженеры и изобретатели. В числе первых путевых машин, созданных еще на заре развития железнодорожного транспор та, плуг на конной тяге для механизированной очистки пути от снега. В 1879 г. инж. С. С. Гендель скон- струировал и применил снегоочиститель-таран. В это же время машинист Беренс изготовил модель роторного снегоочистителя. В 1887 г. ннж- И. Н. Ливчак создал вагон-путеизмеритель, а в 1910 г. инж. А. Н. Шуми- лов— первую снегоуборочную машину с погрузкой снега на состав. В 1913 г. инж. Н. Е. Долгов разработал путеизмерительную тележку и более совершен- ный вагон-путеизмеритель. Особое внимание механизации путевых работ стало уделяться в годы Советской власти. В 30-е годы только что созданные путевые машинные стан- ции стали получать высокопроизводительные путевые машины — путевые струги и балластеры с лневмоуправлением, звеньевые путеукладчики. Тогда же машинист Гавриченко разработал снегоуборочную машину. На новую сту- пень поднялось путевое хозяйство после Великой Отечественной войны. Уже в 1947 г. путевое хозяйство СССР получило электробалластеры ЭЛБ-1, земле- уборочные машины системы Балашенко, автодрезины АГМу. Значительных успехов достигла механизация путевых работ в 50-е годы, когда были созданы путеукладочные краны УК-25/9 и УК 25/21, щебнеочистительная машина ЩОМ-Д, балластные хопперы-дозаторы БХД, шпалоподбивочные машины ШПМ-02, снегоуборочные машины СМ-2, электро- и гидроинструмент, средства рельсовой дефектоскопии. В 60-е годы началось внедрение таких высокопро- изводительных машин, как выправочно-подбивочно-отдел очная ВПО-ЗООО, балластоочистительная ВМС, дрезина грузовая крановая ДГКУ, путеукладоч- ный кран УК-25/9-18, путевая рельсосварочная машинаПРСМ-3, звеносбороч- ные и звеноразборочные машины. В годы десятой пятилетки началось оснаще- ние путевого хозяйства выправочно-подбивочно-рихтовочными машинами ВПР- 3
1200 н ВПРС-500 (для стрелок), рихтовочной Р-2000 и щебнеочистительной 1ЦОМ-4. Разработаны новые высокоэффективные путевые машины, в частности автоматические путевые моторные гайковерты (ПМГ) для отвинчивания и за- винчивания гаек путевых болтов, машина для смены стрелочных переводов, универсальная балласто-распределительная машина (УБРМ-1), балластоуплот- нительная машина (БУМ) и др. Большой вклад в развитие путевых машин внесли коллективы Проектно- технологическо-конструкторского бюро Главного управления пути МПС (ПТКБ ЦП МПС), Всесоюзного научно-исследовательского института же- лезнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), Калужского, Кировского, Тихорец- кого и других заводов, транспордных вузов, Проектно-конструкторского бюро тяжелых путевых машин Министерства тяжелого и транспортного маши- ностроения (ЦКБ Путьмаш), проектно-коиструкторскогобюро Главстроймеха- инзации Министерства транспортного строительства (ПКБ Главстроймехани- зации Минтрансстроя) и Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства. Главным направлением развития путевых машин в одиннадцатой пятилетке н последующие годы является разработка системы машин, обеспечивающей комплексную механизацию путевых работ. Для этого должны быть созданы недостающие в ней машины и механизмы и повышена эффективность, надеж- ность и производительность всех машин, входящих в систему. При текущем содержании пути важнейшей задачей является машиниза- ция текущего содержания, т. е. переход от механизации работ с использова- нием машин н механизмов к выполнению работ только высокопроизводитель- ными машинами.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПУТЕВЫХ МАШИНАХ 1.1. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПУТЕВЫХ РАБОТ Для выполнения значительных объемов работ по содержанию и ремонту железнодорожных путей созданы высокопроизводительные путевые машины и механизмы. Рабочие процессы этих машин обусловлены работами, выполняе- мыми при основных видах путевых работ, к которым относятся текущее со- держание пути, подъемочнын, средний и капитальный ремонты, а также сплош- ная смена рельсов. Текущее содержание эксплуатируемого пути предусматривает контроль за его состоянием, работы по предупреждению неисправностей, пути, выявление появившихся неисправностей и их устранение, замену отдельных изношенных элементов верхнего строения пути, продление сроков их службы. Подъемочнын ремонт сводится к сплошной выправке пути, восстановлению дренирующих и упругих свойств балластного слоя. При этом выполняют сле- дующие основные работы: подъемку рельсо-шпальной решетки с добавлением балласта и его уплотнением (подбивкой) под шпалами, очистку щебня в местах наибольшего загрязнения, смену негодных шпал, одиночную смену рельсов и скреплений, регулировку стыковых зазоров, рихтовку пути (т. е. постановку его в проектное положение в плане), очистку водоотводных сооружений, ре- монт переездов. Средний ремонт заключается в очистке щебеночного балласта на глубину не менее 20—25 см и замене загрязненного песчаного, гравийного и других балластов. Одновременно выполняют смену н ремонт шпал, заменяют негодные рельсы и скрепления, выправляют (рихтуют) путь в профиле и плане, ремонти- руют земляное полотно, водоотводные сооружения и переезды. Капитальный ремонт пути включает следующие основные работы: сплош- ную смену рельсов, шпал, скреплений, стрелочных переводов; очистку щебе- ночвого или обновление загрязненного асбестового (гравийного) балласта; подъемку мостов малых пролетов в соответствии с новой отметкой головки рельсов; ремонт переездов; оздоровление и ремонт водоотводных сооружений. Уровень механизации этих работ характеризуется отношением объема работ, выполняемых машинами, к общему объему работ определенного вида. При капитальном ремонте пути он составляет 86 %, при среднем — 78 %, при подъемочном — 70 %, при текущем содержании — 45 %. 1.2. КОМПЛЕКТЫ ПУТЕВЫХ МАШИН, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ Комплекты путевых машин. Текущее содержание пути и его ремонты — сложные производственные процессы, для выполнения которых обычно со- ставляют проекты производства работ. На капитальный н средний ремонты пути Главным управлением пути МПС (ЦП МПС) разработаны типовые технологические процессы для различных 5
условий и объемов работ, соответственно которым рекомендованы комплекты машин и механизмов для их выполнения. В частности, для выполнения основ- ных работ по капитальному ремонту пути предназначен комплект (цепочка) машин (рис. 1,1), работающих поточным методом, когда машины идут одна за другой, последовательно выполняя технологические операции. Комплект включает путеразборочный 1 и путеукладочный 3 поезда, балластоочисти- тельную машину 2, хоппер-дозаторные вертушки 4, 6, выправочно-подбнвочно- отделочную машину 5. Классификация путевых машин. В путевом хозяйстве нашли широкое применение путевые, подъемно-транспортные, строительные машины и авто- тракторный транспорт. Путевые машины классифицируют в зависимости от назначения, способа выполнения работ, вида ходового оборудования, наличия энергетической базы, способа передвижения и типа привода. По назначению путевые машины и механизмы разделены на группы, соответственно выполняемым видам работ: ремонт земляного полотна (путе- вые струги, дренажные и землеуборочные машины), балластировка пути (бал- ластеры, хопперы-дозаторы, путеподъемники, тракторные дозировщики), очист- ка балластного слоя (щебнеочистительные машины), укладка пути (рельсоук- ладчики, путеукладчики), сварка и шлифовка рельсов, работы на звеносбо- рочных базах (звеносборочные, звеноразборочные машины), уплотнение балла- ста и выправка пути (шпалоподбивочные, балластоуплотнительные, выправоч- но-под би в очно-отд ел очные и путерихтовочные машины), контрольно-измери- тельные (путеизмерительные и дефектоскопные вагоны и тележки), борьба со снежными заносами (плуговые и роторные снегоочистители, снегоубороч- ные машины), транспортные и погрузочно-разгрузочные средства для путе- вых работ (саморазгружающиеся вагоны, дрезины, мотовозы, путеремонтные летучки). По способу выполнения работ различают машины тяжелого типа, или несъемные (струги, балластировочные машины, путеукладочные, щебнеочистительные, снегоуборочные и др.), и легкого типа, или съемные (пе- редвижные электростанции, шпалоподбойки, рельсорезные и рельсосверлиль- ные станки и другой электрический и гидравлический инструмент и т. д.). Ма- шины тяжелого типа не могут быть сняты с пути для пропуска поездов и, сле- довательно, требуют занятия перегона, а легкого типа снимаются с пути для пропуска поезда и не требуют занятия перегона. В зависимости от вида ходового оборудования исполь- зуют машины на железнодорожном ходу (струги, путеукладчики, электро- балластеры, шпалоподбивочные машины и т. п.) и на гусеничном ходу (трак- торные путеукладчики, дозировщики). Большую часть машин выпускают на железнодорожном ходу. Наличие энергетической установки определяет авто- номность и неавтономность путевых машин. Автономные имеют свою энергети- Рис. 1.1. Схема комплекта машин для капитального ремонта пути 6
ческую базу, к которой подключают все двигатели. К таким путевым машинам относятся: путеукладчики, дрезины, щебнеочистительная машина ЩОМ-ЗУ, шпалоподбивочные машины. Энергия к рабочим органам неавтономных машин (электроэнергия или энергия сжатого воздуха) поступает от локомотива (ро- торные снегоочистители, щебнеочистительные машины, струги-снегоочи- стители). В зависимости от способа передвижения в рабочем состоянии путевые машины разделяют на самоходные (снегоуборочные машины СМ-3, СМ-4, выправочно-подбивочно-рнхтовочные ВПР-1200, ВПРС-500) и несамо- ходные (электробалластеры, путевые струги, щебнеочистительные машины) Перспективным является создание самоходных машин. Типы приводов путевых машин: электрический, пневматический и гидравлический. Есть также машины с двигателями внутреннего сгорания и механической передачей. Требования, предъявляемые к путевым машинам. К путевым машинам предъявляются общие и специфические требования, К общим требованиям относят: унификацию узлов и деталей; повышение прочности и надежности; сни- жение стоимости, металле- и энергоемкости; универсальность машин; легкость управления; простоту изготовления деталей, сборки узлов и машины; ремонто- пригодность (возможность монтажа и ремонта узлов и агрегатов); обеспечение безопасности труда при эксплуатации машины; создание благоприятных усло- вий для работы машиниста, автоматизацию процессов управления. Специфические требования обусловлены тем, что путевые машины работают на железных дорогах. Они должны обладать хорошей маневренностью, быст- ротой перевода рабочих органов из транспортного положения в рабочее и на- оборот, плавностью хода, вписываться в габарит подвижного состава, не пре- вышать допустимых нагрузок на ось, т. е. отвечать требованиям, предъявляе- мым к железнодорожному подвижному составу. 1.3. ПРИВОДЫ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ПУТЕВОГО ХОЗЯЙСТВА 1.3.1. Назначение и классификация приводов В приводе машин в качестве силового оборудования используют двигатели внутреннего сгорания, электро-, гидро- и пневмодвигателн, гидро- и пневмо- цилиндры. Ручной привод применяется крайне редко. В зависимости от вида силового оборудования привод машины называют электрическим, гидравличес- ким, пневматическим. Возможно также использование механического привода, когда от одного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) получают движение все механизмы, связанные с ним трансмиссией. В качестве двигателей исполь- зуют дизельные и карбюраторные. Достоинством этого типа привода является постоянная готовность к работе, возможность регулирования скорости работы механизма. Недостаток — исключен запуск ДВС под нагрузкой, что приводит к необходимости установки фрикционных муфт, отключающих двигатель от механизма при пуске, а также необходимость установки реверсивных устройств, так как ДВС имеет постоянное направление вращения вала. Широко применяется также дизель-электрический привод, в котором от- дельные механизмы имеют свои индивидуальные электродвигатели, питаю- щиеся от общей дизель-генераторной установки. Он отличается отсутствием фрикционных муфт, простотой управления, но громоздок и имеет повышенную массу. 7
В путевых прицепных машинах первых выпусков был использован пневма- тический привод: сжатый воздух от компрессора локомотива поступал к сило- вым пневмоцилиндрам н пневмодвигателям. Такой привод отличался простотой конструкции и обслуживания, а также дешевизной, но имел недостатки. Прежде всего машина не была автономна, она могла работать только при наличии локо- мотива. Из-за небольшого давления воздуха в системе (0,5—0,6 МПа) для полу- чения больших усилий требовались пневмоцилиндры больших диаметров. Некоторые механизмы (гидродомкраты, рихтовщики, разгонщики) приво- дятся в действие от ручного привода. При их использовании требованиями техники безопасности ограничено среднее усилие рабочего на рукоять механиз- ма. Так, при непрерывной работе оно не должно превышать 80—100 Н, при периодичной работе с частыми перерывами — 150—160 Н, при кратковре- менной (до 5 мин) — 200 Н, прн редкой — 400 Н. В последнее время на путевых машинах широкое применение получает гидравлический привод, или гидропривод. Этот вид привода весьма перспекти- вен, он практически вытесняет пневмо- и электроприводы и поэтому целесооб- разно рассмотреть его более подробно. 1.3.2. Основы гидропривода Гидроприводом называется совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. Он включает один или несколько насосов, гидродвигатели, аппа- ратуру управления и гидролинии. Такой привод обеспечивает широкий диапазон регулирования скоростей, плавность движения. Гидропривод характеризуют малые габариты, неболь- шая масса, простая конструкция защиты узлов от перегрузок, легкость и простота управления. Прн этом гарантирована передача больших усилий и мощностей, малая ниерцня. К недостаткам гидропривода следует отнести по- ниженную экономичность при малых нагрузках; ухудшение работы при низ- , кнх температурах, что заставляет применять дорогостоящие морозоустойчивые жидкости; значительные гндр©сопротивления прн наличии длинных трубопро- водов; большую жесткость внешних характеристик; необходимость соблюдения высокой точности прн изготовлении элементов привода, чтобы исключить утечки рабочей жидкости через неплотности соединений. Кроме этого, необхо- димо отметить, что в период, эксплуатации гидроприводов нередки нарушения равномерного движения гидроагрегатов из-за проникновения воздуха в ра- бочую жидкость. Гидроприводы разделяются на объемные и гидродинамические. В объемных в качестве выходного звена использованы гидроцилнндры (например, в путеукладчиках, рельсосварочных и снегоуборочных машинах) или гндромоторы и гидроцилнндры (выправочно-подбивочно-рихтовочные ма- шины). Гидродинамические передачи применяются для передачи и изменения величины крутящего момента в трансмиссиях дрезин, мотовозов, тепловозов. Объемные гидроприводы по системе питания насосов бывают открытые, закрытые и комбинированные. Чаще используются открытые гидроприводы (рис. 1.2). В них насос Н засасывает из резервуара рабочую жидкость и через фильтр Ф, распределитель Р подает ее в гидроцнлнидр или гидромотор М (по схеме гидромотор). Прн возникновении давлений, превышающих расчетные, срабатывает пре- дохранительный клапан КП и жидкость сбрасывается в резервуар. Прн закрытой системе (сплошные линии) насос Н1 и гидромотор М (рис. 1.3) включены в кольцевую магистральную линию, в которой жидкость может 8
циркулировать в любом направле- нии, проходя фильтры Ф1 и Ф2. От- работавшая в гидромоторе жидкость, минуя бак, поступает в насос. Для компенсации утечек служит подпи- точный иасос Н2 с предохранитель- ным клапаном КПЗ и фильтром ФЗ. Так как оба полукольца могут быть и всасывающей и напорной линией, то в системе подпитки предусмотрены два обратных клапана КО1 и К02. Систему от больших давлений защи- щают предохранительные клапаны КП1 и КП2. Открытая система проста, обеспе- чивает хорошие условия для охлаж- дения и отстоя жидкости. Но она имеет большие габариты и в ней воз- можна кавитация, что означает мест- ное выделение из жидкости в зонах пониженного давления паров и газов (вскипание жидкости) с последующим разрушением их при попадании в зо- ну повышенного давления. Это раз- рушение пузырьков сопровождается Рис. 1.2. Схема гидропривода с открытой системой циркуляции жидкости Рис. 1.3. Схема гидропривода с закрытой и комбинированной системами циркуляции жидкости местными гидравлическими микро- ударами большой частоты и высокого уровня ударных давлений, что нару- шает нормальный режим работы гидросистемы, а в отдельных случаях мо- жет вызвать разрушение ее агрегатов. У закрытой системы давление при всасывании больше атмосферного, что исключает кавитацию и позволяет использовать более скоростные и, следова- тельно, малогабаритные насосы. Исключено попадание воздуха в систему. Но закрытая система более сложна, в ией хуже охлаждается жидкость. Часто используется комбинация систем открытой и закрытой. В такой системе часть отработавшей жидкости в гидродвигателе сливается в резервуар, а другая часть вместе с жидкостью, подаваемой подпиточным насосом, поступает в основной насос. На рис. 1.3 пунктиром показано подключение к закрытой системе узла, обеспечивающего слив в бак части отработавшей жидкости. Кольцевая систе- ма замыкается двумя механически связанными обратными клапанами КОЗ, КО4. Один из них всегда закрыт (на линии высокого давления), а другой от- крыт (на линии низкого давления). К обоим обратным клапанам подключен подпорный клапан КП4, которым поддерживают необходимое давление в линии всасывания основного насоса. 1.3.3. Силовое гидравлическое оборудование К силовому гидравлическому оборудованию относятся насосы, гидромо- торы и гидроцилиндры. Насосы преобразуют сообщаемую им первичным двигателем (дизелем, электродвигателем и т. д.) механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости. Они подразделяются на поршневые, крыльчатые и роторные. У поршневых насосов жидкость вытесняется из неподвижных рабочих камер 9
(гидроцилиидров) в результате прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней относительно этих камер. В крыльчатых этот процесс происходит из неподвижных рабочих камер в результате возвратно-поворот- ного движения вытеснителя относительно этих камер, а у роторных — из перемещаемых рабочих камер в процессе вращательного или сложного дви- жения вытеснителей относительно неподвижной части статора. К ним отно- сятся шестеренные, пластинчатые, аксиально-поршневые и радиально-порш- невые насосы. Первые два типа широко применяются на путевых машинах. У гидромоторов рабочие камеры наполняются в процессе вращательного нли сложного движения вытесняемых тел относительно статора. Для гидроцилиндров характерно ограниченное возвратно-поступательное движение ведомого звена (плунжера, поршня), в то время как в гидромоторах ведомое звено (вал) совершает неограииченное вращательное движение. Пластинчатые (лопастные) насосы и гидромоторы. Наиболее простыми из существующих типов роторных насосов являются пластинчатые насосы, по- тупившие в практике название лопастных или шиберных. Основными элементами пластинчатого насоса (рис 1 4, а) являются ротор /, пластины 2, перемещающиеся в пазах ротора под действием центробежных сил или давления масла, и статор 3, по внутренней поверхности которого скользят пластины. Ротор установлен в статоре с эксцентриситетом е. По числу циклов за один оборот вала различают пластинчатые насосы и гидро- моторы одно- и многократного (двух-, трех-, четырехкратного) действия. Из рис. 1.4, б видно, что каждая пластина за один оборот ротора нагнетает жид- кость 2 раза. Поскольку рабочее давление жидкости действует на диаметрально противоположные стороны ротора (со стороны окон 1 и 2), подшипники ротора практически разгружены от сил давления жидкости. Современные пластинчатые насосы могут быть использованы и в качестве гидромоторов, причем некоторые насосы применимы без изменений, а дру- гие — при незначительном конструктивном изменении отдельных деталей. Пластинчатые иасосы и гидромоторы просты по конструкции, малы по габаритам, отличаются невысокой стоимостью, их применение в гидроприво- дах с давлением 14—17 МПа очень широко. На выправочно-подбивочно-рихтовочных машинах ВПР-1200 и ВПРС-500 применены двухпоточные насосы (рис. 1.4, в). В них на одном валу установ- лены два ротора, имеющих по 10 лопаток.При вращении валамасло, поступаю- щее в насос, всасывается через профилированные отверстия в камеры, и 10
жидкость, которая заполняет объем, лопатками вытесняется в напорную ма- гистраль. Прижим лопаток к статору в зоне всасывания происходит в резуль- тате действия центробежных сил и усилий пружин. Номинальное давление насоса 17 МПа. На машине ВПР-1200 для привода эксцентрикового вала подбивочного блока применены гидромоторы, представляющие собой однолопастной двух- поточный гидромотор, аналогичный по конструкции насосу, описанному выше, ио состоящий из одной секции. Шестеренные насосы и гидромоторы. Различают шестеренные насосы с внешним и внутренним зацеплением. Первый тип распространен довольно широко. Он состоит из пары сцепляющихся между собой цилиндрических шестерен (рис. 1.4, г), помещенных в плотно обхватывающий их корпус, имею- щий каналы в местах входа в зацепление и выхода из него. Максимальное давление, развиваемое этими насосами, обычно равно 10 МПа. Гидроцилнндры. Основными параметрами гидроцилиндров являются их внутренний диаметр, диаметр штока, ход поршня и номинальное давление, определяющее его эксплуатационную характеристику и конструкцию. У ци- линдра одностороннего действия (рис. 1.5, а) усилие на выходном звене может быть направлено только в одну сторону. В противоположном направлении выходное звено перемещается, вытесняя при этом жидкость из гидроцилиндра, только под влиянием возвратной пружины. Гидроцилиндр состоит из корпуса / со штуцером для рабочей жид- кости 3, штока 2, поршня 4 с уплотнительной манжетой 5 и возвратной пружи- ны 6. Гидроцилнндры двустороннего действия (рис. 1.5, б) имеют две рабочие полости, поэтому усилие на выходном звене (штоке) и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость (противоположная полость при этом соединя- ется со сливом). Гидроцилиндры двустороннего действия могут быть с односто- ронним штоком (см. рис. 1.5, б) и двусторонним (рис. 1.5, в). Конструктивно оии состоят из корпуса 7, штока 2 с поршнем 5 и уплотнением 6, штуцеров для ввода рабочей жидкости 4 и уплотнений штоков 3. Полость цилиндра (см. рис. 1.5, б}, в которой расположен шток, называется штоковой, а противоположная— поршневой. При нагнетании рабочей жидкости в поршневую полость усилие иа выходном звене больше, чем при подаче жидкости под тем же давлением в штоковую полость, причем отношение усилий пропорционально отношению D2 D2—d2 ’ где D — внутренний диаметр гидроцилиндра (поршня); d — наружный диаметр штока. II
Для получения больших ходов применяют телескопические цилиндры, со- стоящие из двух и более цилиндров (рис. 1.5, а, 5), размещенных в общем кор- пусе. 1.3.4. Системы и аппаратура управления Система управления гидравлического привода предназначена для измене- ния направления движения и регулирования скорости выходных звеньев (што- ков, валов, гидромоторов), а также для предохранения конструкции машины от перегрузок. Регулирование скорости достигается изменением расхода жид- кости, поступающей в гидромотор. Основными элементами систем управления являются регулирующие уст- ройства (клапаны различного типа, гидрораспределители, дроссели), а также другие системы, прн помощи которых оператор управляет регулирующими устройствами гидропривода. Для управления работой гидропривода путевых машин используют уст- ройства, посредством которых регулируют давление в линиях и агрегатах гид- ропривода, направление движения потока рабочей жидкости, в том числе распределение его между гидродвигателями, величину подачи (расхода) ра- бочей жидкости к гидродвигателям. Регулирующие устройства систем гидропривода. Устройства, регулирующие давление, служат как для ограничения максимального создаваемого насосом давления в системе, так и для поддержания в разных точках системы заданного давления. К ним относятся напорные (предохранительные, переливные) и редукционные клапаны. К устройствам, регулирующим направление потока жидкости, относятся обратные клапаны, гидравлические замки, золотниковые распределители. К устройствам для регулирования подачи (расхода) жидкости относятся следящие гидрораспределители (сервовентили) и дроссели. Применяют также устройства для комбинированного регулирования, вы- полняющие несколько функций. Предохранительными клапанами называются напорные гидроклапаны, предназначенные для предохранения объемного гидропривода от давления, превышающего установленное, путем слива жидкости в моменты увеличения этого давления. Напорные клапаны называются переливными, если они предназначены для поддержания заданного давления путем непрерывного слива рабочей жидкости во время работы. Схема простейшего напорного клапана прямого давления приведена на рис. 1.6, а. В корпусе 2 имеются два отверстия: сквозное (для подсоединения клапана к гидролинии) н отверстие для подсоединения к сливной гидролинин. Рис. 1.6. Схемы напорных клапанов 12
Рис. 1.7. Схемы редукционных клапанов В корпусе размещены запорно-регули- рующий элемент 1 (шарик), пружина 4, опора 5 и регулировочный винт 3. При повышении давления в гидролинии ша- рик, преодолевая усилие пружины, от- ходит от седла и пропускает часть жид- кости иа слив, ограничивая подводимое давление. Несмотря на простоту, такие клапаны имеют ряд недостатков. Один нз них — неустойчивая работа клапана при малых расходах на слив. В этом случае шарик, не имеющий специальных направляющих, совершает колебания, перпендикулярные оси гнезда, и раз- вивает его. Поэтому такие напорные кла- паны применяются в качестве предохра- нительных в системе низкого давления, так как в этом случае клапан работает эпизодически. В качестве переливных клапанов по этой причине предпочитают использо- вать плунжерные клапаны (рис. 1.6, б). В обоих случаях давление в напорной магистрали устанавливается при помощи регулировочных винтов, обеспечиваю- щих требуемое натяжение пружины. Часто применяются клапаны с индика- торным стержнем (рис. 1.6, в). Мощные напорные клапаны выполняют в виде клапанов непрямого дей- ствия (рис. 1.6, г). В них, кроме основного клапана 7, выполненного заодно с поршнем 6, имеется вспомогательный клапан, состоящий из запорно-регули- рующего элемента /, пружины 2, регулировочного винта 3 и дросселя 8. Оба клапана расположены в общем корпусе 4, причем вспомогательный управляет основным. При давлении в гидролинии, меньшем давления настройки клапана, за- порно-регулирующий элемент 1 усилием пружины 2 закрывает окно вспомо- гательного клапана, прн этом вокруг поршня 6 устанавливается одинаковое давление. Пружина 5 разжимается и основной клапан 7 перекрывает рабочее окно. При возрастании давления в гидролинии выше значения, на которое настроена пружина 2, запорно-регулирующий элемент 1 отжимается от седла н жидкость потечет через вспомогательный клапан. В результате произойдет падение давления на дросселе 8. Вследствие этого уменьшится давление в ра- бочей полости поршня 6 и основной клапан откроет рабочее окно. В результате упадет давление в напорной линии, затем в рабочей полости поршня 6, н ос- новной клапан снова прикроет рабочее окно. Величина давления в напорной гидролинни определяется величиной сжатия пружины 2, которое осуществля- ется регулировочным винтом 3. В схемах напорные клапаны изображают, как показано на рис. 1.6, б, е. Редукционными клапанами называются гидроклапаны, предназначенные для уменьшения давления в гидролинии, отводимой от основ- ной линии, и для поддержания этого давления или перепада давления на по- стоянном уровне. Их используют, когда от одного источника питаются несколь- ко потребителей с разными давлениями. Редукционный клапан прямого действия (рис. 1.7, а) состоит из золотника /, корпуса 2, пружины 3 и регулировочного винта 4. Давление напора Рн, подводимое к золотнику 1, не оказывает на него влияния, так как площади 13
буртов золотника равны. Следовательно, положение золотника 1 благодаря пружине 3 будет определяться величиной разницы редуцируемого давления ^ред и давления слива Рсл. По мере увеличения этой разности золотник будет прикрывать рабочее окно клапана, уменьшая подачу жидкости на выходе кла- пана, что приведет к уменьшению разности перепада давления на клапане до величины, на которую настроен клапан. Если же вследствие увеличения рас- хода на выходе редукционного клапана давление Р^л уменьшится, то под действием усилия пружины 3 золотник 1 приоткроет окно клапана и редуци- руемое давление восстановится. Схема редукционного клапана непрямого действия приведена на рис. 1.7, б. Основной клапан 5 управляется при помощи вспомогательного, состоящего из запорного элемента /, пружины 2, регулировочного винта 3 и постоянного дросселя 6. Междроссельная камера, образованиая постоянным дросселем 6 и рабочим окном вспомогательного клапана, соединена гидролннией с рабочей камерой основного клапана 5, в которой расположена пружина 4, открываю- щая рабочее окно клапана 5 при давлениях иа выходе редукционного клапана ниже заданных. Если расход на выходе редукционного клапана уменьшится, то Ррсд сначала увеличится. Это приведет к увеличению давления в междроссельной камере вспомогательного клапана, открытию запорного элемента 1 и сливу части масла. В результате давление в междроссельной камере вспомогательно- го клапана уменьшится и клапан 5 под действием давления, превышающего давление Ррел, переместится в сторону уменьшения проходного сечения (вверх). Приток энергии, поступающей из напорной гидролинии в полость редуцируе- мого давления, уменьшится н давление Рред достигнет значения, заданного настройкой вспомогательного клапана. На схемах редукционный клапан изо- бражается, как показано на рис. 1.7, в. Обратные клапаны служат для пропускания рабочей жидкости только в одном направлении. На рис. 1.8, а и б показаны обратные клапаны с различными запорно-регулирующими элементами (с шариком и конусом). При обратном движении жидкость прижимает запорно-регулирующий эле- мент к седлу. Более высокой герметичностью характеризуются клапаны с конусом, но они сложнее в изготовлении. В схемах обратные клапаны изо- бражаются, как показано на рис. 1.8, в. Гидравлические замки (гидрозамки) применяются для фик- сирования поршня силового цилиндра в заданных положениях. Схема дву- стороннего гидрозамка приведена на рис. 1.9, а. Гидролинии 2 и 3 подсоединя- ются к соответствующим каналам гидрораспределителя, а / и 4 — к рабочим полостям силового цилиндра. При подводе жидкости к каналу 2 открывается левый обратный клапан, и жидкость проходит в силовой цилиндр. Одновре- менно давлением жидкости поршень гидрозамка перемещается вправо и откры- вает правый обратный клапан, обеспечивая проход жидкости, отводимой из Рис. 1.8 Схемы обратных клапанов Рис. 1.9, Схема двустороннего гидрозамка 14
Рис. 1.10. Схема четырехщелевых распределителей канала 4 в канал 3 и далее к распределителю. При подаче жидкости в канал 3 замок срабатывает аналогично, но в обратном направлении. Если жидкость не циркулирует, обратные клапаны запирают ее в силовом цилиидре, фикси- руя тем самым поршень последнего. В схемах двусторонний гидрозамок изо- бражается, как показано на рис. 1.9, б. Золотниковые распределители предназначены для уп- равления потоком рабочей жидкости между участками и агрегатами гидро- системы. При помощи гидрораспределителей рабочая жидкость направляется к соответствующему исполнительному гидромеханизму, а также осуществляет- ся реверс механизмов. Золотниковые гидрораспределители делятся на одно-, двух- и многощеле- вые. Наиболее широкое применение в основных гидравлических приводах наш- ли четырехщелевые золотниковые распределители. Основными их достоинст- вами являются симметрия сил, действующих на золотник; малые значения рас- ходов утечек, высокий к.п.д., малое отклонение от исходного положения при изменении температуры и давления питания; возможность простыми средствами уменьшить или свести к нулю действие вредных сил, действующих на золотник. Схемы четырехщелевых золотниковых распределителей приведены на рис. 1.10. Они отличаются числом буртов, местом подсоединения гидролиний напора и слива, направлением скорости движения гидронилиндров при одном и том же направлении смещения золотников относительно нейтрали (рис. 1.10, а—-г). Однако все они имеют четыре рабочие щели, на которых происходит дрос- селирование потока рабочей жидкости. В тех случаях, когда конструктивные особенности распределителя не имеют существенного значения, четырехщеле- вые золотниковые распределители обозначаются условно (рис. 1.10, д). Три квадрата являются полями трех характерных положений золотиика: нейтраль- ное — средний квадрат и два крайних — крайние квадраты. Исполнительные, сливиые и напорные гидролинии подводятся только с среднему квадрату. Когда при условном изображении необходимо показать способ управления зо- лотииком, к торцам полей условного обозначения добавляют соответствующие знаки по ГОСТ 2.781—68 (рис. 1,10. е — з): от электромагнитов, с электро- гидравлическим управлением и от рукоятки с фиксатором. На машинах ВПР-1200, ВПРС-500, Р-2000, ВПО-ЗОООМ применен следя- щий гидрораспреДелитель (сервовентиль). Его устройство приведено на рис. 1.11. 15
Рис. 1.11. Схема сервовентиля Рис. 1.12. Схемы дросселей При подаче управляющего элек- тросигнала на катушку 1 электромаг- нита 2 якорь 4 и заслонка 5 повора- чиваются на угол, пропорциональный силе тока в катушке. При этом зас- лонка 5 прикрывает сопло 11 и еще больше открывает сопло 6, нарушая равновесие давлений в каналах Д и И в полостях Е и Ж корпуса 7. Ра- бочая жидкость из подводящего кана- ла через фильтр 8, демпфер 10 и ка- нал Д попадает в полость Е, переме- щая золотник 9 вправо и сгибая плос- кую пластину 3. Рабочая жидкость по соплу 6 вытесняется из полости Ж по каналу 11 иа слив, а рабочая жид- кость из канала А поступает в ка- нал Б —- идет наполнение гидроци- линдра, а другая полость гидроци- линдра В сообщается со сливом (ка- нал Г). При отсутствии управляющего сигнала на катушке 1 заслонка 5 за- нимает среднее положение между тор- цами сопел 6 и 11. Так как поток жид- кости, проходящей через сопла 6 и 11, одинаков, давление под торцами золотника 9 уравновешено, пластину 3 удерживает золотник 9 в исходном положении, разъединяя подводящие и сливные отверстия. При изменении полярности управляющего сигнала золотник будет пере- мещаться влево, производя обратные переключения. Дроссели представляют собой гидравлические сопротивления, уста- навливаемые на пути потока жидкости (рис. 1.12). Регулирование расхода жидкости достигается изменением проходного сечения отверстия дросселя. Гидропривод с дроссельным регулированием отличается незначительными уси- лиями, необходимыми для управления. По принципу действия дроссели подразделяют на дроссели вязкостного сопротивления (рис. 1.12, а), в которых потери напора определяются возмож- ным сопротивлением, дроссели инерционного сопротивления, в которых поте- ри напора определяются деформацией потока жидкости (рис. 1.12, б), и дрос- сели комбинированные (рис. 1.12, в), в которых используется как вязкостное, так и инерционное сопротивление. По виду регулирования дроссели могут быть управляемыми (сечение дрос- селирующего отверстия в процессе работы может быть изменено) и неуправля- емыми (при работе проходное сечение остается неизменным). На схемах дрос- сели изображаются, как показано на рис. 1.12, г, а дроссели с обратным кла- паном— согласно рис. 1.12, д. В гидросистемах дроссель можно установить на напорной (регулирование на входе) или сливной (регулирование на вы- ходе) трубе либо параллельно гидродвигателю. Схема регулирования на входе показана на рис. 1.13, а. Рабочая жидкость от насоса Н постоянной производительности поступает через дроссель Д и рас- пределитель Р в одну из полостей гидроцилиндра Ц. На напорной магистрали 16
до дросселя установлен предохрани- тельный клапан КП, при помощи ко- торого поддерживается постоянное давление до дросселя. Часть жидкости поступает через дроссель в гцдроцилиндр. Давление до дросселя всегда по- стоянно и зависит только от настрой- ки КП, а давление после дросселя определяется усилием, приложенным к штоку Ц, величина которого может в процессе работы изменяться. С уве- личением усилия на штоке повышает- ся давление в гидроцилийдре, перепад Рис. 1.13. Схемы установки дросселей в гид- росистемах давления на дросселе уменьшается, в результате чего снижается скорость перемещения поршня. Приуменьшении усилия на штоке давление в гидро- цилиддре понижается, перепад давления на дросселе увеличивается и ско- рость поршня возрастает. Следовательно, установка дросселя на напорной магистрали не обеспе- чивает постоянной скорости при изменении нагрузки, приложенной к гидро- двигателю, и данном проходном сечении дросселя. При регулировании на выходе дроссель устанавливают на сливной трубе (рис. 1.13, б). Эта схема менее экономична, так как в ней снижается усилие на штоке гидроцилнндра ввиду преодоления противодавления. Но в связи с двусторонним давлением на поршень схема с дросселем на выходе удобна при знакопеременной нагрузке. В этом случае дроссель может быть использован как тормоз. В схеме рис. 1.13, в дроссель установлен параллельно гидронасосу. Если он полностью закрыт, то вся жидкость, подаваемая насосом, нагнетается в гидроцилиндр н с максимальной скоростью перемещает поршень, а если полностью открыт, то жидкость поступает в бак. При этом поршень не переме- щается. При частично открытом дросселе поток разделяется: одна часть жид- кости поступает в гидроцилиндр, а другая через дроссель — в бак. Давление, развиваемое насосом при такой схеме, зависит от сопротивления перемещению штока гидроцилиндра. Следовательно, и в этом случае скорость перемещения поршня определяется величиной внешней нагрузки. Потери энергии на дросселирование по этой схеме значительно меньше, чем при установке дросселя на входе и выходе, так как насос большую часть времени работает при давлении, меньшем, чем то, иа которое настроен предохра- нительный клапан. Дроссельное регулирование наиболее эффективно, когда к одному насосу подключают несколько силовых гидро цилиндров. При объемном регулировании используют регулируемый иасос или гид- родвигатель (регулируют производительность). У такого гидропривода жест- кая характеристика (скорость мало зависит от нагрузки) н высокий к.п.д., так как в нем отсутствуют потери на дросселирование, одиако он более сложен по конструкции. Вспомогательная аппаратура включает гидробаки, гидроаккумуляторы, фильтры, охладители рабочей жидкости. Гидробакн — это дополнительные емкости для рабочей жидкости, предназначенные для компенсации разности объемов полостей гидроцилиндров, пополнения наружных утечек и охлаждения рабочей жидкости Минимальная вместимость бака должна составлять не менее 1,5 вместимости остальной сис- темы, а максимальная — минутную производительность насосной установки. 17
Гидроаккумуляторы — это гидроемкости, предназначенные дли накопления энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью ее последующего использования. На путевых машинах широкое при- менение получили пневмогидроаккумуляторы с мембранными разделителями. Гидроаккумулятор заряжается азотом, а снизу подсоединяется к напорной магистрали гндролинни системы питания. Фильтры предназначены для очистки рабочей жидкости от посто- ронних примесей, состоящих из продуктов распада масла, износа деталей гидроузлов и других частиц, попадающих в гидросистему извне. Онн разделя- ются на фильтры грубой, нормальной, тонкой и особо тонкой очистки. Фильтры устанавливают преимущественно на сливной магистрали. Уста- новка фильтров на всасывающей линии хотя и предохраняет насос, но ухуд- шает условия его питаиня. Охладители предназначены для ннтенснвиого охлаждения рабочей жидкости в системе гидропривода. Жидкость непрерывно нагревается в насосе и при прохождении ее потока через гидроаппараты. В гидросистемах мощно- стью, превышающей 10—15 кВт, охлаждение рабочей жидкости обычно осу- ществляется с помощью специальных теплообменников, которые принято на- зывать радиаторами. На путевых машинах для охлаждения рабочей жидкости гидросистем применяют воздушные радиаторы и теплообменники. 18
2. ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ е 2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАШИН При ремонте и содержании железнодорожного пути выполняется большой объем погрузочно-разгрузочных работ. Так, на звеносборочных базах при сбор- ке 1 км рельсо-шпальной решетки с рельсами Р75 и железобетонными шпалами до четырех раз приходится перегружать различные материалы и конструкции общей массой до 750 т, а при разборке 1 км звеньев с рельсами Р50 — до 650 т. На дистанциях пути в течение года перегружают до 30 тыс. т грузов. Непо- средственно при ремонте пути значительный объем составляют работы, свя- занные с его подъемкой и выправкой, а также с погрузкой и выгрузкой от- дельных элементов. Большие объемы погрузочно-разгрузочных работ вы- полняют на шпалопропиточных заводах, в рельсосварочных поездах н шпало- ремонтных мастерских. По назначению грузоподъемные машины подразделяют на следующие группы: домкраты — простейшие грузоподъемные устройства, позволяющие перемещать грузы на небольшую высоту; лебедки (как самостоятельные меха- низмы, так и составные части грузоподъемных машин), используемые для подъе- ма, опускания и перемещения грузов; тали и тельферы, применяемые для подъе- ма груза по вертикали с одновременным горизонтальным перемещением по мо- норельсу; подъемники, обеспечивающие подъем груза на сравнительно неболь- шую высоту; краны — грузоподъемные машины, обеспечивающие подъем н перемещение груза в зоне действия крана на большую высоту, обслуживающие площади различной конфигурации. К основным параметрам грузоподъемных машин относятся грузоподъем- ность, высота подъема, вылет груза, скорости подъема н перемещения. Грузоподъемность — наибольшая масса поднимаемого груза, на которую рассчитана данная машина. Определяют грузоподъемность по формуле Q=Qrp+Qnp, (2 О где Qrp — максимальная масса поднимаемого полезного груза; Qnp — масса грузозахватного приспособления, подвешиваемого к крюку. В системе СИ грузоподъемность выражается в тоннах или килограммах* 1. ГОСТ 1575—81 установлен стандартный ряд грузоподъемности Q от 0,025 до 1000 т; 0,025: 0,05; 0,1; 0,125; 0,160; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25; 32; 40 т н т. д. При проектировании и строительстве новой машины ее грузоподъемность должна соответствовать одному из чисел этого ряда. В путевом хозяйстве наиболее часто используются машины грузоподъемностью до 20 т. Этим же ГОСТом ус- тановлен основной ряд тяговых усилий в элементах грузоподъемных машин от 1 В учебнике все расчеты выполнены в соответствии с требованиями системы еди- ниц физических величин SI. Использованы размерности величин: сила—ньютон (Н), ки- лоньютон (кН); масса — килограмм (кг), тонна (т); давление, напряжение — паскаль (Па) (Па Н/м2), мегапаскаль (МПа) (МПа = 106 Па). При необходимости перевода величин в старую систему единиц можно пользоваться зависимостями: 1 кгс 10 Н; 1 тс 10 кН; 1 кгс/см2 = 0,1 МПа.
Операции Продолжительность операции,с 5 10 15 20 25 30 35 W У5 50 55 60 65 Строповка груза Подъем крюка с грузом Поворот крона с грузом Передвижение крана с грузом L Опускание груза Отстропка груза 1 1. Подъем крюка 1 Передвижение крана без груза Поворот крона без груза Опускание крюка Тц = 65с L Всего I Рис. 2.1. Циклограмма работы грузоподъемной машины 0,25 до 10 000 кН в зависимости от силы тяжести — силы притяжения'тела к земле, зависящей от ускорения свободного падения в данном пункте и изме- ряемой в единицах силы (ньютон — Н, килоньютон — кН). Вес тела — это сила, с которой тело под действием силы тяжести действует на опору. Принято обозначать грузоподъемность (массу) Q, а силу веса G. Грузоподъемные машины и механизмы относятся к устройствам перио- дического (циклического) действия, время работы которых состоит из отдель- ных циклов. Производительность таких машин, т/ч, определяют по формуле tf=Qz, (2.2) где Q — масса груза, поднимаемого за один цикл, т; z —число рабочих циклов машины в течение 1 ч; z = 3600 / Т, 3600 — число секунд в 1ч; Т — продолжительность рабочего цикла, с, — промежуток времени между на- чалами двух следующих один за другим подъемов груза; Т= /1+ /2+ /3+ t4, (2.3) где — время подъема и перемещения груза; — время опускания и снятия груза; ?з — время возвращения механизма в исходное положение; — время, затрачиваемое на подвешивание (строповку) груза. Для повышения производительности грузоподъемных машин необходимо максимально сокращать продолжительность выполнения отдельных операций, а также совмещать их, например подъем груза с его перемещением и т. и., и, следовательно, сокращать время цикла Т. Для анализа цикла принято стро- ить циклограмму (рис. 2.1), на которой отмечают все операции, продолжи- тельность их выполнения и совмещение по времени. Контроль за изготовле- нием и эксплуатацией гр узо подъемных машин осуществляется инспекцией по техническому и горному надзору СССР (Госгортехнадзор). В соответствии с правилами Госгортехнадзора установлены следующие режимы работы грузо- подъемных механизмов с машинным приводом: легкий (Л), средний (С), тя- желый (Т), весьма тяжелый (ВТ). Режимы работы механизмов подъема, вра- щения, передвижения кранов зависят от следующих показателей: а) коэффициента использования механизма по грузоподъемности &гр ~ Qcp/Qhom> где Qcp — среднее значение величины поднимаемого груза за смену, т; Qhom — грузоподъемность механизма т; 20
б) коэффициентов годового kt, суточного kc и часового использования механизма k4\ kr — число дней работы механизма в году/365; kc = число часов работы механизма в сутки/24; k4 = продолжительность работы в минутах за 1 ч/бО. Для легкого режима kr = 0,25 4- 1,0 (нерегулярная работа). Для среднего: kr = 0,75; kG = 0,33; k4 = 0,5. Для тяжелого: kv = 0,75-rl,0; kc = 0,66; k4 — 1,0. Для весьма тяжелого kr =*= kG = k4 = 1,0; в) относительной продолжительности включения ПВ механизма, %, S tt пв =—100, где — продолжительность работы механизма в течение цикла, с; Т — полное время цикла, с. Для легкого режима ПВ — 15 %, для среднего — 25 %, для тяжелого 40 %; г) числа включений механизма ЧВ в течение 1 ч. Этот показатель для ре- жимов Л, С, Т и ВТ принимается соответственно 60, 120, 240 и 300; д) температуры окружающей среды, принимаемой для всех режимов, кро- ме ВТ, равной 25 ° С. 2.2. ЭЛЕМЕНТЫ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 2.2.1. Стальные канаты Они применяются в качестве тяговых и подъемных элементов и в процессе работы огибают блоки и навиваются на барабаны. Их используют также для зачаливания штучных грузов к захватным устройствам. Наибольшее применение нашлн стальные проволочные канаты (рис. 2.2) одинарной, двойной и тройной свивки, обладающие большой гибкостью. Ка- наты (тросы) одинарной свивки (рис. 2.2, а) представляют собой пряди, скру- ченные из нескольких проволок, отличаются высокой жесткостью. При двой- ной свивке (рис. 2.2, б, в) стальные проволоки свиты в пряди, а последние — в канат. Канаты тройной свивки — кабели свиты из нескольких канатов двой- ной свивки. В грузоподъемных машинах преимущественно используются канаты двой- ной свнвки — шестнпрядные с числом проволок в пряди 19 и 37. Пряди нави- ваются вокруг сердечника, который большей частью бывает пеньковым, а может Рис. 2.2. Схемы свивки канатов: « — одинарная; б — двойная с точечным касанием проволок в пряди; б —двойная с линейным касанием проволок в пряди 21
быть также стальным нли асбестовым. Канаты с пеньковым сердечником более гибкие и лучше удерживают смазку, которая поступает не только снаружи, но и из самого сердечника, пропитанного смазкой. Канаты с асбестовым сер- дечником предназначены для работы в условиях высоких температур. Канаты со стальным сердечником применяются главным образом при многослойной навнвке иа барабан. Прн этом нижние ветви не теряют формы под воздействием нагрузки от верхних. Свнвка канатов может быть параллельной (односторонней) или крестовой. Прн односторонней (О) проволоки в прядях и пряди в канате свиты в одном направлении, а прн крестовой свивке — в противоположных направлениях. Канаты параллельной свивки более гибкие и долговечные, имеют ровную по- верхность. Однако они легко раскручиваются под действием растягивающей нагрузки и не пригодны в случаях, когда груз подвешивается на одной ветви. Поэтому нх используют при движении груза в направляющих или с примене- нием подвижных блоков, препятствующих раскручиванию каната. Канаты крестовой свивки менее подвержены раскручиванию. Изготовля- ются также нераскручивающиеся канаты, свиваемые из проволок и прядей, ко- торым перед свнвкой придана форма, соответствующая нх положению в канате. Это исключает возникновение в ннх внутренних напряжений в нагруженном состоянии. Обрубленные концы таких канатов ие раскручиваются. Канаты изготовляют с линейным касанием проволок в пряди типа ЛК (см. рнс. 2.2, б) н с точечным касанием типа ТК (см. рнс. 2.2, а, б). Характер контакта определяется взаимным расположением проволок в пряди. По механическим свойствам проволока канатов бывает высшей (буква В), первой (I) и второй (II) марок, нз светлой или оцинкованной проволоки. Она может быть предназначена для разных условий работы: легких (ЛС), средних (СС), жестких (ЖС). По направлению свивки канаты бывают правой (П) и левой (Л) свивки; по способу свивкн — раскручивающиеся (Р) и нераскручн- вающиеся (Н). Пример условного обозначения по ГОСТ 3068—74 каната диа- метром 13 мм из проволоки марки В, оцинкованной для условий ЖС, пра- вой крестовой свивки, нераскручнвающегося (Н) с временным сопротивле- нием разрыву 160 МПа: канат 13-В-ЖС-Н—160 ГОСТ 3068—74. Конструкция этого каната состоит из 6 прядей по 19 проволок в пряди н одного органичес- кого сердечника — 1 о. с. Проволоки располагаются в прядн в три слоя: центральном одна проволока, во втором бив третьем 12 проволок: 6X19(1 -|- 4- 6 ~г 12) ~г 1 о.с. В процессе работы каната в грузоподъемной машине его проволоки испы- тывают растяжение, сжатие, кручение, изгиб, смятие. Однако определяющим фактором является максимальное натяжение каната. Поэтому в соответствии с нормами Госгортехнадзора канат выбирают по расчетному разрывному уси- лию Sp33, Н. •^раз Я, (2 4) где S — воспринимаемое канатом натяжение (нагрузка), Н; п — коэффициент запаса прочности (для лебедок с ручным приводом п = 4,0; с механическим приводом: легкий режим — 5; средний — 5,5; тяжелый — 6; при подъеме людей п = 9). Расчет каната выполняют в такой последовательности: 1) определяют уси- лие в канате S; 2) по формуле (2.4) находят расчетное разрывное усилие S раз; 3) по полученному Spa3 по таблицам ГОСТа (см. приложение 1) подбирают ка- нат. Свободный конец каната прикрепляется к конструкциям машин при по- мощи коушей и зажимов (рис. 2.3, а). Радиус дуги коуша должен быть не менее четырех диаметров каната (4dK); число зажимов определяется по расчету, но должно быть не менее трех (рну^Д 3, б), а расстояние между ними bdl{. Вмес-
Рис. 2.3. Схемы крепление канатов Рис. 2.4. Схемы для определения усилий в чалочном канате то болтовых зажимов (рис. 2.3, в) иногда пряди расплетенного конца каната вплетают б тело основной ветви с последующей оплеткой стальной проволокой. Используют также втулки, в которых каиат закрепляют клином (рис. 2.3, г), а также конические втулки (рис. 2.3, д'), когда конец каната, продетый через отверстие втулки, расплетают на отдельные проволоки, пеньковый сердечник вырезают, концы проволок отгибают в крючки и образовавшуюся кисть затя- гивают внутрь втулки. Место выхода каната из втулки обвязывают проволокой, внутреннюю часть втулки смачивают травленой соляной кислотой, затем зал'ивают втулку третником, баббитом, свинцом или цинком. Для чалки н строповки груза применяют чалочиые канаты, работающие в довольно тяжелых условиях, поскольку при зачаливании они подвергаются перегибам, а при взятии груза с места за счет инерции в них развиваются си- лы, гораздо большие, чем масса поднимаемого груза. Более безопасными н удобными в эксплуатации являются стропы, представляющие собой отрезки канатов, концы которых снабжены крюками, серьгами и кольцами. Коэффициент запаса прочности для чалочных стальных канатов, использу- емых при обвязывании груза, п — 12, для чалочиых стальных канатов с крю- ками, петлями, серьгами п — 6. Находят применение также пеньковые, хлопчатобумажные и нейлоновые канаты. Для определения натяжения в ветвях палочного каната необходимо знать вес подвешиваемого груза, число ветвей и угол наклона нх к вертикали. Если вес подвешенного грузаG, кН, число ветвей т, а угол наклона нх к верти- кали а° (рис. 2.4), то усилие 5, кН, возникающее в каждой ветви палочного каната, можно определить по формуле 5 = Glm cos а. (2.5) Уход за стальными канатами. Подъемные механизмы могут быть пущены в эксплуатацию только при условии, что стальные канаты отвечают всем тре- бованиям ГОСТа. В процессе работы они изнашиваются, проволоки обрыва- ются н истираются, поэтому периодически (не реже одного раза в 7—10 дней) канаты приходится осматривать и выбраковывать те, в которых число оборван- ных проволок на шаге t свивки превышает пределы допускаемого износа, установленного правилами Госгортехнад3 ь 23
Таблица 2.1 Нормы выбраковки канатов Канаты с одним органическим сердечником Первоначальный коэф- фициент запаса проч- ности при установлен- 6X19=114 6X37=222 6X61=366 ном правилами Число обрывов на шаге свивки отношении D : dx 12 22 36 — — До 6 6 11 18 14 26 38 — 6—7 7 13 19 16 30 40 — — Свыше 7 8 15 20 Примечание. В числителе приведены данные для крестового типа свивки, в знамена- теле — для одностороннего, dx — диаметр каната; D — диаметр барабана. Для определения шага t свивки (см, рис. 2.2, в) на поверхности пряди каната в произвольном месте наносят метку /, от которой отсчитывают вдоль оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении (например, 6 в шести- прядном канате). На следующей пряди (в данном случае седьмой) наносят вто- рую метку 2, Расстояние между метками 1 и 2 принимается за шаг свивки ка- ната. У многопрядных канатов шаг свивки определяют по наружному слою прядей. Стальные канаты заменяют новыми, если обрыв проволок на длине одного шага свивки превышает число, указанное в табл, 2.1. Канат, конструкция которого не указана в табл. 2.1, бракуется также исходя из данных таблицы по данным для каната, ближайшего по числу пря- дей и числу проволок в сечении. Например, для каната конструкции 8Х 19 = —- 152 проволоки с одним органическим сердечником ближайшим является канат конструкции 6 х 19 = 114, а поэтому его данные (число обрывов на одном шаге свивки) умножают на коэффициент 96 : 72 = 1,33, где 96 и 72 — число проволок в наружных слоях прядей соответствующих канатов, кото- рые берут нз ГОСТа или подсчитывают на канате. Если канат имеет поверхностный изиос или коррозию, число обрывов проволок на шаге свивки, как признак выбраковки, должно быть уменьшено в соответствии с приведенными данными: Число обрывов проволоки на Уменьшение диаметра шаге свивки, % от норм, проволоки, % указанных в табл. 2.1 10 85 15 75 20 70 25 60 30 и более 50 При износе или коррозии, достигающих 40 % и более первоначального диаметра проволок, канат должен быть выбракован. 2.2.2. Блоки, полиспасты, барабаны Для изменения направления движения канатов применяют желобчатые блоки (рис. 2.5), изготовляемые литыми из стали или серого чугуна. Диаметр блока в соответствии с нормами Госгортехнадзора определяется по формуле £>бл—е<^к» (2'6) где е — коэффициент, зависящий от режима работы и типа механизма [2] (е — 16-4-30); dK — диаметр каната, мм. 24
Рис. 2.5. Крановые блоки Рис. 2.6. Схемы блоков Для стреловых кранов прн ручном приводе е — 16, машинном приводе при легком режиме работы е = 16, среднем е = 18, тяжелом е = 20; для грузо- подъемных машин остальных типов и машинном приводе е соответственно рав- но 16, 20, 25 и 30; для грузовых лебедок с ручным приводом е— 12, машинном — 20. Блоки устанавливают на осях, на подшипниках качеиня (рис. 2.5, а) или скольжения (рис. 2.5, в). Оси закрепляются стопорными планками при помощи болтов (вид А). Профиль ручья блока (рис. 2.5, б) делают трапецеидальным, расширяющим- ся для возможного бокового огклонения каната. Глубина ручья Л = (1,6-Ь2)б?к, радиус дна ручья г = (0,54-ь0,7)</к, раствор ручья I — (2-ь2,5)а?к, угол раст- вора 2р = 60°. Для повышения долговечности применяют блоки, армирован- ные алюминием, резиной, пластмассой, что рез- ко (почти в 2 раза) повышает срок службы ка- ната. Внутренний диаметр ступицы блока dx ра- вен наружному диаметру подшипника, а внеш- ний диаметр dz принимают в пределах (1,5-ь В зависимости от назначения блоки подраз- деляют на неподвижные (рнс. 2.6, а) и подвиж- ные (рис. 2.6, б, в). Последние в процессе работы перемещаются в пространстве. Неподвижные блоки применяют для изменения направления движения. Такой блок вращается на оси, за- крепленной в неподвижных направляющих. Ес- ли пренебречь трением, то тяговое усилие S на канате соответствует весу поднимаемого груза 25
G, т. e. S =G. В действительности же в связи с наличием сил трения тяговое усилие S всегда больше G. Величину S можно определить S = G/W. (2.7) где т)бл — коэффициент полезного действия (к.п.д. — отношение полезной работы к затраченной) блока, учитывающий потери в опорах блока и потери от жесткос- ти каната. При использовании стального каната и блока с подшипниками качения Лбл = 0,98, а с подшипниками скольжения г]бл - 0,944-0,96. Вместо к.п.д. блока пользуются также коэффициентом сопротивления k = 1 / Т]бл, число- вое значение которого k — 1,024-1,06. Подвижные блоки дают выигрыш в силе или в скорости. При использова- нии блоков, дающих выигрыш в силе (см. рис. 2.6, б), один конец каната за- креплен в неподвижной точке, а к другому, огибающему блок, приложено тя- говое усилие. Вес груза, подвешиваемого к оси блока, распределяется на обе ветви гибкого органа. Таким образом, теоретически S — G/2, т. е. достига- ется выигрыш в силе в 2 раза. Трение в подшипниках и жесткость каната уве- личивают силу S и в действительности S - - б/2т]бЛ, где Пбл — к.п.д. подвижного блока. Путь А, проходимый силой, равен удвоенному пути h, проходимому гру- зом, т. е. li = 2й. Таким образом, получая выигрыш в силе, имеем проигрыш в пути. Подвижные блоки, дающие выигрыш в скорости (см. рис. 2.6, в), чаще всего используют в гидро- и пневмоприводах. Один конец каната, огибающего блок, закреплен в неподвижной точке, к другому подвешен груз. При этом тя- говое усилие Р на штоке, приложенное к оси блока, Р = G.4- S, где S — натяжение каната; G — вес поднимаемого груза, т. е. проигрываем в силе примерно в 2 раза. Зато получаем выигрыш в скорости, так как скорость подъема груза цгр в 2 раза выше скорости подъема блока ибл (Ир — 2убл). При расчете блоков прежде всего определяют усилие в канате S. Втулку бло- ков на подшипниках скольжения рассчитывают на удельное давление q: S6 г 1 Г, л 10G Zc 4 где Sq — нагрузка на один блок, Н; Zc — длина ступицы, м; d0 — диаметр оси блока, м; 106 — переводной коэффициент для перевода паскалей (Па) в мегапаскали (МПа); [<?] — допускаемое удельное давление (сталь по бронзе [<?] = 50 МПа, сталь по чугуну [<?] = 20 МПа). Ось блока рассчитывают на изгиб, определяя возникающие в ней напря- жения, МПа, /Ии 0,1 — 106 где Ми — максимальный изгибающий момент, действующий на ось, Н-м; W — момент сопротивления поперечного сечения оси блока, м3; [ои] — допускаемое напряжение изгиба, МПа (для Ст5 joj — 160 МПа); Sg Zo Ми = —у2- ; U7-0,ldg, где Sg — сила, действующая на ось, Н; Zo — длина оси, м (см. рис. 2.5). 26
Подставляя значения /Ии и Ц7И в формулу для определения о1Р находим диаметр оси блока, м, . у/ ° V 4,105(ои] Полиспастом (рис. 2.7) называется система подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью (канатом), применяемая для выигрыша в силе или скорости. В грузоподъемных машинах полиспасты используются для выигрыша в силе. При этом уменьшается натяженне каната, а поэтому его диаметр может быть выбран меньшим, так же как и диаметры блоков и бара- банов. В полиспастах для выигрыша в силе свободный конец гибкого органа сбегает с неподвижного или подвижного блока. К свободному концу каната прикладывается тяговое усилие. В машинах этот конец навивается на барабан Основная характеристика полиспаста — кратность in, т. е. отношение числа ветвей каната (а1р), на которое распределяется вес поднимаемого груза, к числу ветвей (дс), идущих к барабану подъемного механизма, 1ц — Д0. (2 8) При этом наблюдается такая закономерность: если тяговый канат сбегает с неподвижного блока, то кратность соответствует числу блоков пбл, т. е. in = Лбл, а если с подвижного, то 1И =•- лбп 4- 1. На рис. 2.7, а изображен полиспаст, у которого груз висит на шести ветвях, а к барабану идет одна ветвь, т. е. шестикратный полиспаст (/„ =- 6/1 = 6) Скорость движения тя- говой ветви каната ок, м/с, определяется по формуле --1п ^гр , где угр — скорость подъема груза, м/с. Зависимость между пройденным путем тяговой ветви каната I и высотой подъема груза Н выражается равенством I = Hin. Натяженне на одну ветвь каната, кН, составляет Лп где G — вес поднимаемого груза, или грузоподъемность механизма; т]п — к.п.д. полиспаста, значение которого зависит от числа блоков пол в полиспасте и к.п.д. одного блока цел- Если канат сходит с подвижного блока, то т) „ определяется по формуле (2.9) (2- Ю) (211) Нп— , 41 (1 —Цб л) барс дан Рис. 2 7. Схемы полиспастов 27
Таблица 2.2 Типы и кратность полиспастов крановых механизмов Характер навивки каната да барабан Тип полиспаста Кратность полиспаста при грузоподъемности, т ДО 1 2 -6‘ 5- 10 15—20 30 — 40 Непосредственная навивка Через направляющий блок Сдвоенный Одинарный 2 1 -2 2 2-3 2 3—4 2—3 4—6 3—4 Если канат сходит с неподвижного блока, то при определении к.п.д. по- лиспаста rjn необходимо учитывать к.п.д. этого блока rj6a: _ 0—'П^)‘Пбл *п (I —'Пбл) (2.12) Прн небольшой кратности (i„^ 4) к.п.д. можно определить прибли- женно как произведение к.п.д. всех блоков, получая заниженное значение к.п.д. полиспаста. В этом случае rj п находится по формуле Пп = »1блЛ, (2.13) где ПбЛ — число блоков. Если при подъеме груза применяется одновременно несколько полиспастов (например, на путеукладочных кранах), то натджение каната определяется по формуле S=G/(an 1]п)> (2-14) где ап — число полиспастов. Полиспасты могут быть одинарными (см. рис. 2.7, а) и сдвоенными (рис. 2.7, б, в). Сдвоенные представляют собой два одинарных полиспаста, работаю- щих параллельно. В них исключено скручивание канатов, идущих к крюковой подвеске, которое наблюдается в одинарных полиспастах. Поэтому сдвоенные полиспасты нашли широкое применение в механизмах подъема кранов. Верх- ний блок 1 (см. рис. 2.7, в) называется уравнительным. Он служит для вырав- нивания правой и левой ветвей каната в случае неравномерного вытягивания их. Кратность сдвоенного полиспаста определяют также по формуле (2.8). Следовательно, полиспаст, изображенный на рнс. 2.7, б, имеет in = 8/2 = 4, т. е. это четырехкратный сдвоенный полиспаст, а у полиспаста, изображенного на рис. 2.7, в, in — 4/2 — 2, т. е. это двукратный сдвоенный полиспаст. Как у простого, так и у сдвоенного полиспаста канат может навиваться Не- посредственно на барабан или через обводной блок. Тип и кратность полиспаста (табл. 2.2) зависят от грузоподъемности и схемы навивки каната на барабан (непосредственно илн через направляющий блок). Натяжение канатов в одной ветви при сдвоенном полиспасте определяет- ся аналогично одинарному (2.10), но считают, что на каждый полиспаст дей- ствует половина нагрузки: 5 = О/2/ит)п, (2.15) где /п — кратность полиспаста; т]п — к. п.д. одинарного полиспаста. После подстановки т]п [см. формулы (2.11) й (2.12)1 в (2.15) имеем: С G 1—W . б____1—W 2 G-ni11) w (2.16) 28
Пример 1. Подобрать стальной проволочный канат для механизма подъема груза массой Q = 10 т (весом G — 10 Q = 100 кН). Груз подвешен при помощи полиспаста. Канат предназначен для крана с непосредственной намоткой с полиспаста на барабан. Режим работы средний. По табл. 2.2 выбираем сдвоенный полиспаст кратностью гп = 2 (см. рис. 2.7, s). Принимаем блоки на подшипниках качения (»}бл = 0,98). По формуле (2.16) определяем наибольшее натяженне на одну ветвь 9___1—Т)бЛ каната Н, 100 000 1—0,98 _ = 25 250 2 По формуле (2.4) находим разрывное усилие для каната 5Раз = Sn = 25 250 • 5,5 = 138 875 Н, где п — запас прочности (для среднего режима п = 5,5). По ГОСТ 2688—80 (см. приложение 2, с. 431) выбираем канат грузовой (Г) типа ЛК-Р с линейным касанием проволок. Диаметр каната dK — 16,5 мм. Разрывное усилие Spas — = 139 000 Н (ближайшее к расчетному 138 875 Н). Маркировочная группа 1568 МПа, из проволоки марки I, без покрытия, левой свивки (Л), раскручивающийся (Р). Условное обозначение каната по ГОСТ 2688—80: канат 16.5-Г-1-Л-О-Р-1568 (160) ГОСТ 2688—80 (см. приложение 2, с. 431). Фактический запас прочности каната Пф = раз <$ 139 000 25 250 = 5,504 >nU,5. Наименьший диаметр блока определяем по формуле (2.6) Дбл — — 25 • 16,5 =412 мм, где е ~ 25 для среднего режима различных грузоподъемных механизмов. Принимаем 2>бл — 400 мм. Барабаны, на которые в грузоподъемных механизмах навивают канаты, обычно представляют собой цилиндры с винтовой нарезкой (рис. 2.8, а) или с гладкой поверхностью (рис. 2.8, б). Первые используют для однослойной на- вивки, вторые — для навивки в несколько слоев. Конструкция крепления каната иа барабане предусматривает использо- вание сил трения. В ряде конструкций конец каиата, пропущенный через от- верстие в стейке барабана, закрепляют плаикой и прижимают винтами (рис. 2.8, б). Такое крепление называется планочным. Другой вид крепления — кли- Рис. 2.8. Барабаны 29
новой — несколько сложнее — канат, изогнутый петлей, входит в конусное отверстие в стенке барабана (рис. 2.8, г), внутрь петли вставляется клин. Такое устройство дешевле первого. Наиболее простым и дешевым является крепление посредством верхних прижимных планок (рнс. 2 8, д). Однако при этом требуются три дополнитель- ных витка каната на барабане. Для увеличения сцепления иа танках проре- зают закругленные или треугольные канавки. Винтовые канавки, нарезанные на поверхности барабана, увеличивают поверхность соприкосновения и уменьшают напряжение смятия и износ ка- ната, благодаря чему увеличивается его срок службы. Размеры канавок (см. рнс. 2.8, а) выбирают по нормам в зависимости от диаметра каната dJt. Глубина канавкн 0,3dK, радиус г = (0,6~-0,7)dK, шаг Z — dI; + (2—3) мм. Диаметр барабана jD6, так же как и диаметр блока, выбирают по нормам Госгортехнадзора по формуле (2.6). Однако надо учитывать, что при проходе через блок канат претерпевает двойной изгиб (сначала изгибается, а потом выпрямляется), а при набегании на барабан канат только изгибается, поэтому для увеличения долговечности каната диаметр блока берут больше, чем диа- метр барабана. Рабочая длина барабана должна быть такой, чтобы при иижнем положении грузозахватного приспособления на барабане оставалось навитым не менее 1,5—2 витков, не считая тех, которые находятся под зажимным уст- ройством. Канатоемкость барабана £(;, м, вычисляют по формуле Ьк=Я*п+(1,5-г 2) лОб, (2.17) где Н — максимальная высота подъема груза, м; — кратность полиспаста. При сдвоенном полиспасте канатоемкость м, I (2.17а) Определение параметров барабана с нарезкой начинают с подсчета числа рабочих витков Zp каната на одной половине барабана: (2.18) (2.19) (2.20) Р Л (Рб+^к) Полное число витков каната на барабане составит Z = Zp -J- zo, где Zo — число разгружающих витков (Zo = 2-?3). Длина части барабана с нарезкой £пар, мм, составит ^-нар =2/, где t— шаг нарезки, мм [f == dK + (2—3)1. При барабанах с винтовой нарезкой чаще используют сдвоенные полис- пасты. В этом случае на барабан навивают две ветви каната, а нарезку делают с одной стороны левую, а с другой — правую. Общая длина нарезкн на таком барабане составляет ^нар~22/. (2.21) Полная длина барабана, мм, при одинарном полиспасте ^б=^нарЧ" ^1 + ^2» (2.22) при сдвоенном полиспасте £б~Ьнар4-2/1-}-/2. (2.23) Значения иеиарезанных частей /ь /2 (см. рис. 2.8, а) обычно принимают /1 = 3/, /2 - (2-?3)<Л-. 30
При многослойной навивке (см. рис. 2.8, б) длина каната, навиваемого на барабан (каиатоем кость барабана), определяется по формуле LK — £>3 + ... 4- Dn) rcZ^ , (2.24) где Dt, D2, Ds, .... On — диаметры окружностей, измеренные по центрам канатов соот- ветственно для 1, 2, 3, n-го слоев навивки на барабан; = с?к> £^2—O(5-|-3dK, Dst=jp$-\- 5dK,..., Dn — D б + (2п—1) t/K; Z' — число рабочих витков в одном слое. Преобразуя, получим LK = «Zp(D6+dK«c). (2-25) откуда число рабочих витков в одном слое Z =---------—-------- р л (D6 + + ) где LK — длина каната, определяемая по формуле (2.17), м; rfK — диаметр каната, м; Dq — диаметр барабана, м; пс — число слоев. Барабаны, так же как и блоки, изготовляют литыми из серого чугуна или из стали, а иногда сварными из листовой стали. Стенки барабана испытывают сложное напряжение. Однако основное напряжение — сжатие. Величина напряжения сжатия осж, МПа, определяется по формуле $ асж = " /6-106 С[а1сж’ (2’26) где [а]сЖ — допускаемое напряжение сжатия ([а]Сж = 70 4-90 МПа для чугунных и Меж = 100 4-120 МПа для стальных барабанов); S — максимальное натяжение каната, Н; / — шаг нарезки, м; 5 — минимальная толщина стенки, м; Ю6 — для перевода Па в МПа. Из формулы (2.26) находим толщину стенок барабана, м, ^7йСЖ-10. ' <2-27> Для литых барабанов исходя из технологических условий изготовления 6 проверяется по формуле 6 > 0,020б + (6 -г 10) мм, * (2.28) где Dq — диаметр барабана, мм. Для чугунных литых барабанов толщина стенкн должна быть не менее 10 мм. Пример 2. Определить параметры барабана для механизма, рассмотренного в при- мере 1. Вес поднимаемого груза О ~ 100 кН, полиспаст, сдвоенный кратностью, гп = 2, усилие в канате S = 25,25 кН = 25250 Н, выбранный канат имеет диаметр dK = 16,5 мм. Высота подъема груза Н = 15 м. Для среднего режима некрановых механизмов принимаем е = 25. Определяем диаметр барабана по формуле (2.6) Dq = е dK = 25 16,5 — 412,5 мм. Принимаем Dg ~ 400 мм, литой чугунный с канавками. Определяем шаг нарезки t ~ dK + (2-?3) мм = 16,5 + 3 ~ 19,5 мм. Принимаем t — 20 мм — 0,02 м. Канатоемкость барабана вычисляем по формуле L'K = 2Lk = 2 [/Дп+ (1,54-2) nD6]=2 [15-2 + 2-3,14-0,4] = 65,02 м. 31
Определяем число рабочих витков на одной половине барабана по (2.18) р 2л (D6 + rfK) 2-3,14 (0,4 + 0,0165) Принимая число разгружающих витков Zo = 3,14, получаем полное число на одной половине барабана Z = Zp + Zo = 24,86 + 3,14 = 28 витков. Выбираем крепление каната на барабане прижимными планками (см. рис. 2.8, д'). Длина нарезной части барабана определяется по (2.21) I I-нар—2ZZ = 2-28-20 —1120 мм = 1,12'м. Для подсчета полной длины барабана по формуле (2.23) Lq :=i-nap + 2Z1-|-Z2 необходимо знать Zi — 3Z — 3 • 20 = 60 мм; Z2 = 2 dK — 2 • 16,5 _ 33 мм. Принимаем Z2 = 35 мм. Тогда L6 = 1120 + 120 + 35 = 1275 мм = 1,275 м. Находим толщину стенки барабана при [о]сж = 80 МПа — 80 • 10е Па о S 25 250 -----------—------------—Q 0157 м=1,57 см. t [Дсж-10е , 0,02-80-10г> Принимаем б — 1,6 см = 16 мм. Проверяем толщину стенок из технологических условий: 6 > 0,02 + (64-Ю) мм = 0,02 400 + (6 4- 10) = 14 4-18 мм. Окончательно принимаем толщину стенки 6=18 мм. 2.2.3. Грузозахватные устройства Для захвата груза предназначены грузозахватные приспособления раз- личных конструкций: крюки, скобы, петли, клещи, специальные захваты, ковшн, грейферы, электромагниты. Подъемный механизм, служащий для подъема и переноса различных грузов, оборудуют одним из универсальных грузозахватных приспособлений (крюк илн скоба) н вспомогательными при- способлениями (стропы, клещи, траверсы, магнит и др.). Для транспортирования определенных видов грузов, одинаковых по габа- ритам, массе, физическим свойствам, подъемный механизм оснащают специ- альным грузозахватным приспособлением. Например, у кранов для укладки звеньев путевой решетки имеется траверса. К конструкциям грузозахватных устройств предъявляют следующие тре- бования: надежность в работе (безопасность людей, сохранность грузов), не- большая масса самого устройства, малое участие рабочего в процессе захвата и снятия груза, простота и низкая стоимость конструкции. Из всех грузозахватных приспособлений наибольшее распространение получили крюки. Их размеры и форма, а также требования, предъявляемые к качеству изготовления, стандартизованы. По форме крюки подразделяют на однорогие (рис. 2.9) и двурогие. Изготовляют крюки ковкой или штамповкой из стали 20. Применение высокоуглеродистой стали и чугуна недопустимо нз-за их хрупкости, что может явиться причиной внезапного излома. После ковки крюки* подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений. Для кранов с большой грузоподъемностью применяют пластинчатые крюки, изготовленные из отдельных пластин. Крюк крепят к канату непосредственно (как правило, на ручных меха- низмах) илн при помощи, крюковых обойм с подвеской груза на нескольких ветвях. Обойма состоит из двух стальных пластин 4, в нижней части которых 32
установлена траверса 2. Че- рез отверстие в последней проходит хвостовик крюка /. На него навинчена гайка 3, которая всегда шплинтуется. В средней части обоймы на оси 5 с подшипниками 10, закрытых крышками 6, разме- щен блок 7, огибаемый грузо- подъемным канатом. Для об- легчения поворота крюка вок- руг своей осн между гайкой 3 и траверсой 2 при грузоподъ- емности более 3 т устанавли- вают опорный подшипник 11. Если кратность полиспаста нечетная, то обойма в верх- ней части имеет ось 9, к кото- рой крепится конец каната 8. Крюк проверяют на проч- ность в двух местах: в опас- ном сечении I — I изогнутой части и в хвостовике. Сече- ние I — 1 рассчитывают на изгиб и растяжение, а хвосто- вик— только на растяжение в части, где выполнена нарезка. Расчетная нагрузка 6, кН, равна максимальному ве- су поднимаемого груза (G — = 10Q, где Q — грузоподъ- емность, т). Для захвата штучных грузов (ящики, бочки, рельсы и т. п.) применяют клещи рычажной системы. На рис. 2.10, а показаны клещевые захваты для транспортирования рель- сов, а на рис. 12.10, б — для одиночных шпал. Для подъема малогабаритных чугунных и стальных грузов (например, рельсовые скрепления) служат подъемные электромагниты (рис. 2.11). Большей частью они имеют цилиндрическую форму. Электромагнит состоит из стального корпуса 3, внутри которого помещены катушки 4, защищенные снизу от по- вреждения листом 5 из немагнитного материала (латунь нли высокомарганцо- вистая сталь). Постоянный ток для катушек подается от источника по кабелю 1. Электромагнит, подвешенный к крюку подъемного механизма при помощи цепей 2, опускают на стальной или чугунный груз. Затем включают постоянный ток, груз притягивается магнитом и переносится грузоподъемным механизмом к месту разгрузки. После этого ток отключают и груз освобождается. При транспортировании рельсовых звеньев используют цепиые стропы с захватами за подошву рельсов и траверсы различных конструкций, захва- тывающие рельсы за подошву нли головку (рис. 2.12). Один элекромагиит может поднять стальную болванку массой до 6 т, или 200 кг чугунных чушек, или 80 кг стальной стружкн. Таким образом, грузо- подъемность электромагнитов при работе с кусковыми грузами резко снижается. Другим недостатком электромагнитных подъемников является большой вес самих магнитов, что уменьшает грузоподъемность механизмов. 2 Зак. 47 33
Рис. 2.10. Клещевые захваты Грейферы служат для перегрузки сыпучих грузов. Конструктивно оии выполняются одно- и двухканатными. Кроме того, бывают моторные и гидрав- лические грейферы. Наиболее распространены двухканатные грейферы (рис. 2.13, а), состоящие из двух створок (челюстей) /, шарнирно соединенных тягами с головкой 6. Внутренние грани ковша грейфера соединены траверсой 7. Канат 4, закреплен- ный на головке 6, наматывается на барабан 3 и служит для подъема всего грей- фера. Другой канат 5, называемый замыкающим, крепится к траверсе 7 и наматывается на барабан 2. Для выигрыша в силе замыкающий канат вклю- чается в систему полиспаста. При ослаблении замыкающего каната 5 челюсти раскрываются, а грейфер удерживается канатом 4. Для захвата сыпучего материала грейфер опускают на него. После этого замыкающий канат навива- ется иа барабан и натягивается, что заставляет челюсти закрываться (рис. 2J3, б). Подъемный канат 4 в это время не натянут. После полного замыкания челюстей начинается иамотка на барабан каната 4 и грейфер поднимается (рис. 2.13, в). Для разгрузки грейфера (рис. 2.13, г) ослабляют замыкающий канат. У моторных грейферов челюсти закрываются приводом от электродвига- теля. В последнее время все шире используются гидравлические грейферы, в которых для закрытия челюстей предусмотрены гидроцилиндры. Ко всем грузозахватным устройствам предъявляются серьезные требова- ния. Параметры крюков, скоб и других устройств тестированы. Работать мож- но только испытанными грузозахватными приспособлениями, имеющими со- Рнс. 2.12. Подъемный электромагнит 34
Рис. 2.13. Двухканатный грейфер н схема его работы г) ответствующее клеймо или бирку, содержащие сведения о предшествующем осмотре, и снабженными надписями о грузоподъемности. Испытание и осмотр всех грузозахватных приспособлений в процессе экс- плуатации производятся специально выделенным работником в сроки, уста- новленные «Правилами устройства н безотказной эксплуатации грузоподъем- ных кранов», но не реже следующих сроков: траверсы и коромысла — через 6 месяцев; клещи, другие захваты — через один месяц; стропы — через каж- дые 10 дней. Кроме того, их обязаны ежедневно осматривать стропальщик нли заиепщик совместно с крановщиком. При этом обязательно пользование лишь исправными приспособлениями с непросроченными сроками испытаний, имею- щими соответствующее клеймо илн бирку. Грузоподъемность захватных приспособлений должна соответствовать массе перерабатываемых грузов. Перед подъемом груза необходимо убедиться, что захваты траверсы или стропы прочно держат груз н не могут с него соскользнуть, что на грузе нет людей, незакрепленного инструмента, деталей и пр. После этого по сигналу стропальщика илн зацепщика крановшик поднимает груз. Снятие грузозахват- ных приспособлений допускается лишь после опускания груза и надежной его укладки. 2.2.4. Тормозные устройства На грузоподъемных машинах устанавливают тормозные устройства для остановки поднимаемого или опускаемого груза, удержания его на заданной высоте, регулирования скорости опускания, прекращения поступательного или вращательного движения. Все тормозные устройства можно разделить на две группы: остановы и тормоза. Первые предназначены для остановки и удержания поднятого груза на заданной высоте. По принципу действия они подразделяются на храповые и фрикционные. Храповые остановы состоят нз храпового колеса (храповика), размещае- мого на приводном валу подъемного механизма, и собачки, качающейся на неподвижной оси. Форма их подбирается так, чтобы собачка при подъеме груза свободно скользила по храповому колесу, а при опускании упиралась в зуб храповика, застопоривая механизм. Фрикционные остановы работают по принципу использования сил трения между вращающимися и невращающимися элементами. 2* 35
По своему назначению тормоза подразделяют на стопорные, спускные и комбинированные. Стопорные служат для остановки и удержания груза на весу в конце подъема или опускания, а спускные — для регулирования ско- рости опускания груза. Комбинированные тормоза выполняют роль стопорных и спускных и обеспечивают остановку в любой точке подъема (опускания), поворота и передвижения, а также регулируют скорости. Конструктивно тормоза подразделяют на колодочные, ленточные, диско- вые; по принципу действия — иа управляемые и автоматические. В управляе- мых замыкание и размыкание производятся нажатием на педаль или тормозной рычаг. Автоматические тормоза действуют независимо от обслуживающего пер- сонала и используются в механизмах подъема груза. Они замыкаются от дей- ствия поднятого груза (грузоупорные тормоза) или при превышении скорости движения груза (центробежные тормоза). Управляемые тормоза бывают двух типов: нормально замкнутые (закры- тые) и нормально разомкнутые (открытые). Первые постоянно затянуты усилием пружины или весом специального груза. Размыкает их оператор вручную или при помощи вспомогательных устройств — электромагнитов, гидравлических и пневматических толкателей. Применяются закрытые тормоза преимущест- венно в механизмах подъема с машинным приводом. Открытые тормоза замы- каются оператором, когда необходимо остановить механизм. Устанавливают их в механизмах передвижения и вращения кранов. Работа любого тормоза, так же как и фрикционного останова, основана на использовании силы трения, возникающей между вращающимся и прижимае- мым к нему невращающимся элементами. Вращающимися элементами являются тормозной шкив, конус или диски, укрепляемые на тормозном валу, а невра- щающимнся — колодки, ленты, диски. Для увеличения силы трения тормозные элементы облицовывают фрикционными материалами (асбестовая леита и др.). Тормозные шкивы изготовляют из чугуна илн стали. Тормоза устанавливают обычно на первом приводном валу машины, где действует наименьший кру- тящий момент. Благодаря этому габариты тормоза могут быть меньшими. Исходной величиной при расчете тормоза является максимальный кру- тящий момент Л4Кр, который может возникнуть на приводном валу. По величине Мкр находят расчетный момент тормоза Л'/т, Н ♦ м (кН • м): = Мкр, (2.29) где Ат — коэффициент запаса торможения, обеспечивающий надежность работы тормоза (для легкого режима работы йт = 1,5; для среднего — 1,75; для тяжелого — 2,0; для весьма тяжелого — 2,5). Колодочные тормоза. Торможение механизма колодочным тормозом про- исходит в результате создания силы трения между тормозным шкивом, наса- женным на вращающийся вал механизма, и тормозными колодками, соединен- ными рычажной системой с неподвижной конструкцией. В зависимости от количества колодок тормоза бывают одно- и двух колодочные. Одно колодочные тормоза применяются только в механизмах с ручным приводом. В гр узо подъемных машинах устанавливают преимущест- венно двухколодочные тормоза, представляющие собой систему из двух одно- колодочных. Колодки могут быть соединены с тормозными рычагами жестко, составляя с ним одно целое, или шарнирно. Больше распространено шарнирное соединение, так как при жестком закреплении колодки изнашиваются неравномерно. Замыкающая сила в колодочных тормозах создается весом специального гру- за или усилием сжатия пружины, а поэтому тормоза могут быть соответственно с грузовым или пружинным замыканием. В тормозах с пружинным замыка- нием для размыкания пользуются короткоходовым магнитом или электро- гидравлическим толкателем. 36
5 Рис. 2.14. Схема двухколодочного тормоза с грузовым замыканием Двухколодочиые тор- моза с грузовым замы- канием (рис. 2.14). Замыкание такого тормоза осуществляется под действием веса специального груза Сгр. Для растормаживания катушку электромагнита подключают к источ- нику тока, в результате чего сердеч- ник магнита с силой Рм втянется и поднимет вверх рычаг 7 с грузом. При этом тяга 4, поднимаясь вверх, повернет треугольную косыику 3 вок- руг точки О и через тягу 2 повернет влево тормозной рычаг /. Вместе с ним переместится левая колодка 9 до упора в винт 10. После этого косынка 3 начнет поворачиваться вокруг точ- ки Л и тормозной рычаг 6 вместе с правой колодкой будет отходить вправо до упора в винт 5. Таким образом произойдет растормаживание. Треугольная косынка поворачивается мгновенно, и колодки отходят практически одновре- менно. При замыкании тормоза все операции происходят в обратном порядке: рычаг 7 опускается, увлекая за собой тягу 4, которая поворачивает косынку 3, прижимая колодки тормозных рычагов к шкнву 8. Для остановки вращения вала тормоз должен создать тормозной момент, величина которого больше величины крутящего момента на тормозном валу. Значение тормозного момента /И?, Н-м, на любом валу привода можно найти по формуле /И' — Мб г]//, (2.30) где /Иб «= Sj — крутящий момент на валу барабана, Н-м; Si — окружное усилие на барабане (натяжение каната), Н; Об — дийметр барабана, м; г — передаточное число передачи от вала, иа котором установлен тормоз, к валу барабана; г| — к.п.д. передачи (поставлен в числитель, так как трение способствует торможению). Если тормоз установлен на первом валу передачи, что обычно и делается, то тормозной момент М.? равен крутящему моменту двигателя Мкр, Н-м, ко- торый можно найти по формуле N д Мкр = 9550---, (2.31) Нд где — мощность двигателя, кВт; пя — частота вращения тормозного вала, равная частоте вращения двигателя, об/мин. Для надежности торможения расчетный тормозной момент берут с за- пасом МТ = АТ MT~/гт 8\ —~ , (2.32) где — коэффициент запаса, выбираемый в зависимости от режима работы [см. формулу (2.29)]. Для достижения тормозного момента Мт должно быть создано расчетное тормозное усилие PVACt Н, на поверхности тормозного шкива. Тогда тормоз- ной момент Л4Т, Н-м, Мт = Рра«-^-, (2.33) 37
где Z)T — диаметр тормозного шкива, м, который предварительно можно выбрать в зави- симости от заданного тормозного момента, определяемого по формуле (2.32). Предварительно От выбирают в зависимости от величины Л4Т. Мт, Н м ... . 20 70—160 250—500 1000 2000 От, мм.......... 100 200 300 400 500 Усилие Ррас представляет собой силу треиня колодок о шкив. Каждая ко- лодка прижимается к шкиву силой нормального давления N (N = = (V2)- Прн этом на поверхности тормозного шкива двухколодочного тормоза возникает сила трения FT: F? = Ni u + N& = 2Ур, где р — коэффициент трения колодки по шкиву (сталь по стали 0,15—0,18 без смазки, 0,1*7-0,12 прн малой смазке). Для повышения эффективности тормозов увеличивают коэффициент тре- ния между колодками и шкивом путем армирования колодок фрикционным материалом, имеющим повышенный р (вальцованная и тормозная асбестовая ленты, пластмасса). Значения р в этом случае значительно выше. Так, если используется сталь и тормозная асбестовая лента — 0,35, вальцованная лен- та— 0,42. Таким образом, Ppac = FT-2Wp, (2.34) откуда можно найти силу N. Для реализации силы N к концам тормозных рычагов 1 и 6 должна быть приложена замыкающая сила S, которая определяется из уравнения момен- тов относительно оси Ох: Составляя уравнение моментов относительно точки О, можно найти уси- лие Т, при котором на концы рычагов будут действовать силы S и, следова- тельно, колодкн прижмутся к шкиву с силой (V: а b а T = S — ------, (2.35) где о, Ъ, щ, — плечи рычагов (см. рис. 2.14). Вес тормозного груза Grp находится из уравнения моментов всех сил от- носительно шарнира закрепления рычага с грузом (точка О3): Grp^T-y*. (2.36) Нормальное состояние рассматриваемого тормоза закрытое (заторможен ное). Растормаживают тормоз электромагнитом. Тяговое усилие магнита Рм можно определить из условия равенства моментов ОГР / = С, (2.37) откуда Рм = Огр~-— , (2.38) п где I и — плечи действия сил соответственно 0гр и Рм. Электромагнит подбирают по величине растормаживающего усилия по таблицам. Проверку размеров трущихся поверхностей тормозных колодок производят на допускаемое удельное давление р (отношение силы нажатия N к площади колодки FK, соприкасающейся со шкивом), и на допустимую .38
удельную мощность трения [А ] = [pv] (произведение удельного давления на скорость вращения поверхности шкива и): _jy______________N 106 FK 10б л£>т Ва/360 А = pvke < [pv], (2.39) (2.40) где N—сила нажатия колодки, Н; £>т — диаметр шкива, м; В — ширина колодки, м; а — угол обхвата шкива колодкой (а = 60 4- 90°); 10е — перевод Паскалей (Па) в мегапаскали (МПа); v — скорость на ободе шкива, м/с: v — nDT n/QO; п — частота вращения шкива, об/мин; k(j — коэффициент безопасности, 1,1 —1,2; [р] — допустимое давление, МПа, между шкивом н колодкой, зависящее от трущихся материалов; при трении стали по стали [р] =0,24-0,4, стали по чугуну — 1 — 1,5, асбестовой ленты по стали —0,3—0,5, вальцованной ленты по стали 0,3—0,6. Колодочные тормоза с пружинным замыканием. Использование специального груза для замыкания тормоза ведет к увеличе- нию времени срабатывания тормоза из-за значительной инерции замыкающего груза, а также к повышению габаритов тормоза. В связи с этим широко при- меняют тормоза с пружинным замыканием. Такой тормоз с короткоходовым магнитом (рис. 2.15) состоит из тормозного шкива 9, двух тормозных колодок 8 и //, которые шарнирно крепятся на стойках 7 и 12. На стойке 12 закреплен также электромагнит 13. На верхнем конце этой же стойки шарнирно укреп- лен рычаг 14 с выступом 15. Рычаг 14 может притягиваться к магниту, повора- чиваясь вокруг оси крепления 02. Обе стойки 7 и 12 соединены штоком /, на котором имеются гайка 2, замыкающая пружина 3, вспомогательная пружина 5 и регулировочная гайка 6. На стойке 12 закреплена скоба 4. Тормоз нормаль- но замкнутый. Замыкание производится пружиной <3, которая одним концом упирается в скобу 4 и поворачивает стойку 12 вправо вокруг шарнира Ог, при- жимая колодку 11 к шкиву. Другим концом пружина 3 давит на гайку 2, перемещая шток влево, и, таким образом, поворачивает стойку 7 влево вокруг оси О3, благодаря чему колодка 8 прижимается к шкиву. Для размыкания тормоза вклю- чается электромагнит 13, в результа- те чего рычаг 14 притягивается к маг- ниту. Выступ 15 нажимает на шток 1 и разводит концы стоек 7 и 12, в ре- зультате колодки 8 yl 11 отходят от шкива 9. Так как электромагнит рас- положен только на левой стойке, он создает эксцентричную нагрузку. Для ограничения отхода левой колодки предусмотрен упор 10 с регулировоч- ным винтом. Отход правой стойки ре- гулируется вспомогательной пружи- ной 5 и гайкой 6. На машинах используются длин- Рнс. 2.15. Схема колодочного тормоза с пружинным замыканием но ходовые электромагниты постоян- ного тока (типа КМП) и переменного 39
тока (KMT), короткоходовые постоянного тока (МП и ТКК), а также однофаз- ные переменного тока (МО-Б). Расчет тормоза начинают с определения расчетного тормозного момента по формуле (2.32). Зная Л1Т, подбирают по таблицам тормоз. Из формулы (2.33) определяют расчетное тормозное усилие Ррас, а силу нормального давления N на одну колодку находят из условия торможения [см. формулу (2 34)] 2р. или подставляя значение Ррас, W = MT/£)Tp, (2.41) где £>т — диаметр шкива, м; р — коэффициент трения колодки о шкив. Усилие Т, действующее вдоль штока 1, можно найти из уравнения момен- тов всех сил, действующих на стойку, относительно оси поворота Tbt — Nb, откуда ь P — (2.42) где Ьг и b — плечи действия сил Т и N. Усилие Т создается пружинами 3 и 5 и равно разности давлений Рг и Р2 соответственно основной и вспомогательной пружин: Т^Рг-Р^. (2.43) Реализуется это усилие электромагнитом при растормаживании. Шкив и колодки проверяются на удельное давление [р] и мощность тре- ния Гем. формулы (2.39) и (2.40)]. Колодочные тормоза с электрогидравлически- ми толкателями. Особенность работы электромагнитов заключается в том, что они быстро замыкают и размыкают тормоза, что необходимо в механиз- мах подъема для быстрой и точной остановки груза на заданной высоте. Од- нако для других механизмов, например механизмов передвижения, требуется плавное торможение с возможностью регулирования тормозного момента. Этим требованиям более отвечают колодочные тормоза с электрогидравлическими толкателями (рис. 2.16, а). Для них характерны маиьшие габариты и масса, чем с электромагнитами. Кроме того, тормоза с электрогидравлическими тол- кателями потребляют меньше электроэнергии, благодаря чему они вытесняют тормоза с электромагнитами. Растормаживание в этих тормозах обеспечивается электрогидравлическим толкателем. На корпусе 3 толкателя, заполненном маслом, размещен электро- Рис. 2.16. Колодочный тормоз с гидротолкателем 40
Рис. 2.17. Схемы ленточных тормозов двигатель 5, вал 4 которого телескопически соединен с горизонтальной крыль- чаткой 1 центробежного насоса. Крыльчатка размещена внутри поршня 2, сое- диненного тягами 6 с траверсой 7. Последняя крепится к треугольному рыча- гу 8, шарнирно соединенному стойками 11, с тормозными колодками 9. Пружи- на 10 постоянно отжимает рычаг 8 вииз, стремясь замкнуть тормоз. Электродвигатели тормоза и привода механизма электрически соединены между собой. Поэтому при включении последнего начинает работать двигатель тормоза, приводя во вращение крыльчатку 1 центробежного насоса, перека- чивающего цр каналам в поршне масло из его верхней полости в нижнюю. В результате этого под поршнем создается избыточное давление (0,1 МПа), пор- шень поднимается, перемещая вверх тяги 6, которые через траверсу 7 повора- чивают вокруг шарнира О2 треугольный рычаг 8 (иа рис. 2 16, а штрихпунк- тирное положение), преодолевая сопротивление пружины 10 и размыкая тор- моз. При остановке электродвигателя 5 крыльчатка 1 перестает вращаться. В результате создаваемое ею давление снижается до нуля и поршень под дей- ствием пружины 10 и собственного веса начинает опускаться. При этом масло перетекает в пространство над поршнем. Рычаг 8, поворачиваясь вниз, замы- кает тормоз. Следовательно, замыкание тормоза осуществляется пружиной 10. Маркировка таких тормозов, например ТКТГ-200, обозначает: Т — тор- моз; К — колодочный; Т — трехфазного тока (электродвигатель); Г — с элек- трогидравлическим толкателем; 200 — диаметр тормозного шкива, мм. Под- бирают тормоза с электрогидравлическим толкателем в зависимости от вели- чины тормозного момента, вычисляемого по формуле (2.32) Гидротолкатели бывают одно- и двухштоковые. Они развивают усилие 400—1600 Н. Ленточные тормоза. Их применяют при больших тормозных моментах, так как они легче и компактнее колодочных. Они состоят (рис. 2.17, а) из тор- мозного шкива 1, охватывающей его ленты и рычага 6. В зависимости от на- правления вращения шкива один конец ленты является набегающим 2, дру- гой — сбегающим 4. При натяжении лента прижимается к шкиву, в результа- 41
те чего возникает сила треиия, останавливающая его вращение. Для повышения коэффициента трения ленту облицовывают фрикционным материалом, напри- мер асбестовой тормозной обкладкой 3. Ленточные тормоза бывают замкну- тые и открытые. В замкнутых лента постоянно прижимается к шкиву, и тор- моз находится в замкнутом состоянии. Натяжение тормоза осуществляется грузом 7 или пружиной, растормаживание (подъем рычага 6 вверх) — вруч- ную рычажной системой или электромагнитом. В открытых тормозах рычаг 6 поднят вверх, лента не прижимается к шкиву, который может свободно вра- щаться. Для затормаживания необходимо нажать на рычаг и натянуть ленту. Концы ленты прикреплены к шарнирам проушинами 8 и винтбвыми стяжками 5, которые позволяют изменять зазор между шкивом и лентой при износе по- следней. Наибольшее распространение получили одноленточные тормоза. Они бы- вают трех видов: простые, дифференциальные и сумми- рующие. Наряду с этим выпускают и многоленточные тормоза. В простом тормозе (рис. 2.17, б) один конец ленты набегающий, закреплен неподвижно, другой сбегающий является подвижным. Его прикрепляют к тормозному рычагу. Это — односторонний тормоз, так как вес груза G для затормажи- вания соответствует только одному направлению вращения шкива. Такой тор- моз используют в механизмах, не требующих двустороннего торможения, например в механизмах подъема. У дифференциального тормоза (рис. 2.17, в) оба конца ленты прикреплены к рычагу по обе стороны от оси поворота. Момент, который должен быть создан на рычаге при торможении, равен разности моментов, создаваемых силами натяжения в набегающей 5наб и сбегающей Sc6 ветвях. Этот тормоз также односторонний. Соотношение плеч рычагов в нем: а = 2,5-уЗ мм; b — 30-У50 мм. Достоинство его — небольшое тормозное усилие G. Применяется чаще всего в механизмах с ручным приводом. В суммирующем тормозе (рис. 2.17, г) концы ленты прикреплены к тормоз- ному рычагу с одной стороны от оси его поворота. Плечи d и а действия £ил £наб и £сб относительно этой оси одинаковы. При перемене направления вра- щения значение G не изменится. Следовательно, этот тормоз — двустороннего действия. Используется он в механизмах, где необходимо двустороннее тор- можение, например в механизмах поворота или передвижения. Дисковые тормоза. Дисковые электромагнитные тормоза с пружинным замыканием (рис. 2.18, а) состоят из неподвижных 1 и подвижных дисков 7, вращающихся вместе с тормозным валом 6. Усилие У, необходимое для полу- чения тормозного момента, создается пружиной 2. Размыкается тормоз тремя электромагнитами 3, якоря 5 которых укреплены на крайнем тормозном диске 1. На противоположной стороне диска размещены фрикционные накладки 4. Подвижные диски 7, выполненные из стали, не имеют фрикционных накладок. Перспективными в грузоподъемных машинах являются дисково-колодоч- ные тормоза, в которых тормозной диск 6 (рис. 2.18, б), установленный на валу механизма, вращается между двумя тормозными рычагами 2 с колодками, имеющими форму сегмента и расположенными одни против другого по обеим сторонам диска. Колодки прижимаются к диску пружинами 5. Для размыка- ния тормоза включается электромагнит 7, якорь которого, опускаясь, пово- рачивает рычаг 3 и кулачок 4. Последний раздвигает тормозные рычаги 2, отводя колодки от тормозного диска 6. Колодки соединены с цилиндрами 7, движущимися в направляющих, укрепленных на раме 8 тормоза. Для устра- нения перекосов цилиндров при повороте тормозных рычагов осуществлено шарнирное соединение последних с цилиндрами. Такие тормоза меньше нагре- ваются, так как у них больше теплоотдача. 42
Рис. 2.18. Дисковые тормоза При эксплуатации тормозов необходимо следить за правильностью охвата тормозного шкива колодками или лентой, зазор между шкивами и колодками должен быть 0,25—0,5 мм для диаметра тормозного шкива £>т = 150—200 мм и 0,25—1 мм — для £)т = 300 мм. Рабочие тормозные поверхности необходимо содержать чистыми: на них не должно быть следов масла, грязи, не допуска- ется также наличие выбоин. При образовании углублений и задиров свыше 0,5 мм шкивы необходимо обтачивать. Надежная и безаварийная работа машины во многом зависит от состояния тормозных устройств. 2.2.5. Лебедки Лебедки предназначены для подъема, опускания или перемещения грузов и состоят из барабана, на который наматывается канат, зубчатой или червяч- ной передачи, тормоза и привода. Лебедки бывают с ручным приводом (ста- ционарные, напольные, настенные и переносные, применяемые при производ- стве ремоитно-монтажиых работ) и машинным приводом, используемые как самостоятельные механизмы и как составные части грузоподъемных машин — механизмов подъема груза или стрелы, механизма передвижения тележки и др. Лебедки с ручным приводом. Простейшей лебедкой такого типа явля- ется ворот (рис. 2.19, а), в котором рукоятка и барабан укреплены на одном валу. Подвешенный к канату груз натягивает его, в результате чего на барабане создается грузовой момент Л!гр, Н*м, Mrp = G£ = 10Q —, (2 44) где G — максимальный вес груза, Н; Q — грузоподъемность, кг; 7? — радиус барабана, м (/? = Dq/2). Грузовой момент уравновешивается моментом /Ир от усилия, прикладывае- мого к рукоятке, ЛГР = Pl, (2.45) где Р — усилие рабочего, принимаемое при длительной работе до 150 Н, а при кратко- временном (не более 5 мин) — 200 Н; I — плечо рукоятки (обычно 0,25—0,35 м). 43
Рис. 2.19. Схемы лебедок с ручным и машинным приводами Так как Мгр=Л1р т|, 7oGR—Plr\, где ц — коэффициент полезного действия (q 0,95). Отсюда можно найти максимальное значение веса G поднимаемого груза, (2.46) Р1 G =----Т|. Р ’ Простой лебедкой можно поднимать небольшие грузы — массой 40—60 кг. Для подъема более тяжелых грузов устанавливают редуктор и двигатель. Основные параметры лебедки — тяговое усилие или грузоподъемность, каиа- тоемкость (длина каната, наматываемого на барабан) и скорость наматывания каната. Лебедки с ручным приводом выпускают грузоподъемностью 0,5—Ют при канатоемкости 100—300 м. Лебедки с машинным приводом (рис. 2.19, б). В качестве привода лебедок большей частью используют электродвигатели, реже — двигатели внутренне- го сгорания. Применяют в основном однобарабаниые лебедки с электрическим приводом 1, барабаном 4, редуктором 3 и тормозом 2, смонтированными на общей раме. Для уменьшения натяжения в канате служит полиспаст 5. В некоторых лебедках, например зубчато-фрикционных (рис. 2.19, в), ба- рабан 5 соединен с двигателем 1 через систему открытых зубчатых 2 и фрик- ционных 3 передач. Крутящий момент в них передается на барабан при трении рабочих поверхностей фрикционных полумуфт. Для подъема груза необходимо включить фрикционную муфту 3, а для опускания — ленточный тормоз 4. Барабан 5 свободно установлен на оси 9 и может иметь незначительные осевые перемещения. Для включения барабана рукояткой 8 поворачивают гайку 7 по нарезной части оси. Гайка упирается в торец барабана и прибли- жает его к конусу фрикциона 3; при возникновении сил трения на поверхностях фрикциона барабан приходит во вращение. На весу груз удерживается тор- мозом 4 при отключенном фрикционе. Длительное удержание груза обеспе- чивается храповым остановом 6. При установившемся режиме мощность двигателя лебедки кВт, опре- деляется по формуле Gyrp = , 1000л где G — максимальный вес поднимаемого груза, включая вес грузозахватного устройства Н (G = 10Q. Q — грузоподъемность, кг); (2.47) 44
игр — скорость подъема груза, м/с; т| — общий к.п.д. лебедки с полиспастом (р = 'Пт'Па'Пз*-т1г)г т е- учитывающий к.п д. всех элементов лебедки — барабана T)i, зубчатых передач т]2, полиспаста т]3 и Др-). Определив по формуле (2.47) мощность, по каталогу подбирают электро- двигатель с соответствующей частотой вращения в 1 мин (лд) и находят пере- даточное число передачи /=лдМб, где Пб — частота вращения барабана, об/мин; п$ — 60ук/л£>6; £>б — диаметр барабана, м; ук — скорость движения каната, м/с, зависящая от кратности полиспаста Zn; »к=^гр г'п; игр — скорость движения груза, м/с. Если кратность полиспаста 1П — 1, то скорость каната равна скорости груза: 1»к = i»rp; при iu = 2, i»K =- 2сгр; при iп ~ 3, vK =- 3urp и т. д. Величина статического момента /И0Тйб, Н-м, приложенного к барабану от веса груза G, определяется по формуле .. о D* (2.48) где S — тяговое усилие в канате, навиваемом иа барабан, Н. Если используется полиспаст, то S ~G/iц т]п> где ia— кратность полиспаста, определяемая по формуле (2.8); f|n — к.п.д. полиспаста, определяемый по формулам (2.11), (2.12), (2.13). Приводя момент /Ист,б к валу двигателя, получим Л4СТ, Н • м, ,, Мст.б „ Dq мст = ----= S —--------, г11пер 2г 'Лпер где i — передаточное число передачи лебедки от двигателя к барабану; Ливр — к.п.д. передачи. Пример 3. Определить параметры основных элементов лебедки (см. рис. 2.19, б) Грузоподъемность лебедки Ют (вес груза G = 100 кН == 100 000 Н), высота подъе- ма груза Н — 8 м, скорость подъема груза угр — 0,3 м/с; режим работы средний, ПВ == = 15 %. 1. Учитывая грузоподъемность, по табл 2.2 выбираем одинарный полиспаст с крат- ностью ia — 4; блоки иа подшипниках качения (т|бл — 0,98) Тогда натяжение в ветви каната, наматываемой на барабан, составит G 100000 5=------- =---------= 27 115Н, «п Оп 4-0,984 где т|п — к.п.д. полиспаста (т|п — = 0,984 = 0,922). 2. Для выбора по ГОСТу каната определяем величину разрывного усилия Spa8 (см. формулу (2.4)], учитывая, что коэффициент запаса прочности для механизмов с ма- шинным приводом и средним режимом работы п = 5,5. 5раз = Sn = 27 115 . 5,5 =- 149 132 Н *= 149,132 кН По ГОСТ 2688—80 (см. приложение 2, с 431) ближайшее значение Span для гру- зового каната типа ЛК-Р (канат линейного касания ЛК с одинаковым диаметром проволок в пряди) равно 167 000 Н (диаметр каната == 19,5 мм; число прядей в канате 6, число проволок в пряди 19; масса 1 м смазанного каната 1,405 кг, маркировочная грчппа 1372 МПа проволока марки 1, без покрытия, левой (Л) односторонней (О) свивки, рас- кручивающейся) Условное обозначение; канат 19.5-Г-1 Л-О-Р-1372 (140) ГОСТ 2688—80 3. Определяем параметры рабочих блоков и барабана Диаметры блоков и барабана выбирают в зависимости от дваметра каната по формуле (2.6). Принимаем при среднем 45
режиме работы для грузовых лебедок е = 20: Г>б = edK = 20 • 19,5 = 390,0 мм. Окончательно принимаем Dq = 400 мм = 0,40 м. 4. Находим каиатоемкость барабана [см. формулу (2.17)] Тк = Яхп + (1,5+2) = 8 • 4 + 2 - 3,14 • 0,40 = 34,512 м. Определяем общее число витков каната на барабане Дк 34,512 р л (£>б~Нк) 3,14 (0,40+0,0195) Принимаем Z = 28. Учитывая небольшое число витков, можно осуществить навивку в одни слой и выбрать барабан с винтовыми канавками. Тогда длину части барабана с нарезкой определим по формуле (2.20): Тнар = Zt — 28 • 22 = 616 мм = 0,616 м, принимаем Тнар = 620 мм, где I—шаг нарезки, мм [7 = dK + (2+3) мм = 19,5 + 2,5 = 22 мм = 0,022 м]. 5. Определяем толщину стенок 6 барабана по формуле (2.28) при условии, что бара- бан отлит из чугуна СЧ 15-32: 6 = 0,02Пб + (6+10) = 0,02 • 400 + 10 = 18 мм = 1,8 см. 6. Проверяем барабан на прочность по формуле (2.26): S 27 115,0 °сж= —с----= 7-------77-------= 68,47 МПа + [<г]сж, /6-10° 106-0,022-0,018 Гсг]С7« = 80,0 МПа (допускаемое напряжение сжатия). Принятая толщина 6 удовлетво- ряет условиям прочности. 7. Подсчитываем частоту вращения барабана 60-1,2 ------------------------------------— = 57,32 об/мин, 3,14-0,40 t>K-6o «6 =-------- лРб а скорость каната, навиваемого на барабан, ук=ог in=0,3-4 = 1,2 м/с. 8. Определяем статическую мощность двигателя при подъеме номинального груза по формуле (2.47): „ Gyrp 100000-0,3 У = -----= -------------= 35,7 кВт, 1000т) 1000-0,84 где 1) = 0,84 — предварительно принятое значение к.п.д. механизма (1) = т|п'Пр'Пб; т1п = = 0,922, найденное ранее к.п.д. полиспаста; тщ=0,97, к.п.д. барабана; т]р — к.п.д. редуктора). 9, Подбираем поГОСТу (см. приложение 4, с. 432) электродвигатель типа MTF 412-6, N = 40 кВт, частота вращения пд = 960 об/мин, с изоляцией класса Ft 4-го габарита, исполнение 412, шестиполюсиого (6), умеренного климатического исполнения (У), 3-й категории по ГОСТ 185—70. Условное обозначение MTF 412-6УЗ ГОСТ 185—70. 10. Для выбора редуктора определяем общее передаточное число механизма ip—пд/пб=960/57,32= 16,74. Из приложения 6 выбираем редуктор Ц2У-160— 111У2 (ГОСТ 20758—75), /р = 18,0. 11. По формуле (2.29) определяем тормозной момент: где Ат — коэффициент запаса торможения, принимаемый по правилам Госгортехнадзора (для среднего режима работы Ат = 1,75); А4кр — статический крутящий момент при торможении: .. GD6T] 100000-0,40-0,84 ’ =-----------------= 262,5 Н - м; ьр 2in /р 2-4-18 Mv = 1,75-262,5=459,37 Н-м. 46
По каталогу (см, приложение 5, с. 432) выбираем колодочный тормоз типа ТКГ-300 с тормозным моментом Л4Т = 800Н-М (80 кгс-м) (ТКТ-300-У-25М/220 ОСТ 24.290.08— 77). 12. Далее проводим прочностной проверочный расчет отдельных элементов меха- низма: обоймы, крюка, редуктора и т. д. 2.3. СТРЕЛОВЫЕ И КОЗЛОВЫЕ КРАНЫ 2.3.1. Назначение, классификация и устройство стреловых кранов Стреловые краны предназначены для подъема и перемещения в ограничен- ном пространстве груза, подвешиваемого к стреле, укрепленной на поворот- ной части машины. Классифицируют их по назначению, возможности передви- жения, типу приводов. По назначению краны подразделяют на портальные, строительные, башенные, общего назначения и специальные (путеукладочные, для установки пролетных строений мостов н др.). Краны бывают стационарные и передвижные. Последние могут быть на железнодорожном, гусеничном или пневмо колеси ом ходу В зависимости от типа силовой установки краны бывают с двигателем внутреннего сгорания, днзель-электрические, паровые. По количеству приводов краны подразделяют на одномоторные, у которых все механизмы работают от одного двигателя, и многомоторные, где каждый механизм имеет индивидуальный двигатель, причем он может быть электри- ческим или гидравлическим. Все краны имеют индексы, состоящие из бук- венной и цифровой частей. Буквенная часть обозначает группу крана или особенность его конструкции, а цифровая — грузоподъемность. Для стреловых кранов, выпускаемых Минстройдормашем, введена индек- сация (рис. 2.20), состоящая из двух букв КС (кран самоходный) и четырех цифр. Первая цифра характеризует размерную группу (грузоподъемность в соответствии с типоразмерными рядами); вторая — тип ходового устройства. 1 — гусеничное, 2 — гусеничное уширенное, 3 — пневмоколесное, 4 — на Рис. 2.20. Индексация стреловых кранов 47
Рис. 2 21. Стреловой передвижной кран на железнодорожном ходу: а — схема крана: б — график изменения параметров спецшасси, 5 — автомобильное, 6 — тракторное, 7 — иа прицепе; третья цифра определяет исполнение стрелового оборудования, а четвертая — поряд- ковый номер модели. Затем снова следуют буквы, которыми обозначены очеред- ная модернизация (А, Б, В) и климатическое исполнение (северное — ХЛ> тропическое — Т, тропическое влажное — ТВ). Например, КС 3361 А — кран самоходный, третьей размерной группы (грузоподъемность Ют), пневмо колесный, с канатной подвеской, первый но- мер модели, имевший первую модернизацию. Независимо от типа конструктивная схема всех передвижных стреловых кранов общего назначения принципиально одинакова. У каждого из них две платформы, в том числе одна поворотная. Неповоротная платформа 8 (рис. 2.21, а) опирается на ходовую часть (на рисунке — железнодорожную), на которой установлен механизм передвижения крана. На поворотной платформе 2 размещены противовес /, кабина 4, стрела 7 и механизмы: подъема груза 6, подъема стрелы 5 и поворота самой платформы. Привод механизмов осуществля- ется двигателем 3 через систему передач. У стационарных кранов стрелу и по- воротную платформу монтируют на колоиие. Такие краны имеют только меха- низмы подъема и поворота. Механизм подъема на некоторых кранах установлен иа тележке, которая может перемещаться вдоль стрелы, для чего предусмотрен еще механизм пере- движения тележки. Основными параметрами стреловых кранов являются грузоподъемность Q, т или кг, высота подъема груза Н — расстояние между верхним и нижним положениями крюка, вылет стрелы L — расстояние от оси поворота крана до центра тяжести груза. Грузоподъемность крана обратно пропорциональ- на вылету стрелы: чем больше вылет, тем меньше грузоподъемность, и наоборот. Зависимость грузоподъемности, а также высоты подъема крюка от вылета стрелы часто представляют в виде графика (рис. 2.21, б). Сплошной линий / показана кривая грузоподъемности, а пунктирной 2— кривая высоты подъема крюка. Такие графики позволяют по известному зна- чению вылета стрелы L легко установить соответствующие ему значения Q и Н. Например, при вылете стрелы крана 6 м из точки L — 6 надо восстано- вить перпендикуляр до пересечения с кривой 1 для определения величины гру- зоподъемности Q = 2 т и с кривой 2 —для определения высоты подъема крюка Н -= 5,6 м Превышение грузоподъемности, соответствующей данному вылету стрелы, может привести к потере устойчивости крана. Для увеличения по- следней используют выносные опоры-аутригеры. 48
2.3.2. Стреловые краны на железнодорожном ходу В путевом хозяйстве железнодорожные краны применяют на звеносбороч- ных базах для разгрузки с подвижного состава элементов верхнего строения пути (шпалы, скрепления, рельсы и т. п.), для раскладки материалов при сборке новых звеньев, для погрузки элементов стрелочных переводов на по- движной состав. Такие краны можно использовать при сборке стрелочных переводов и укладке их в путь. На дистанциях пути н ПМС этими кранами, оборудованными грейферами, также грузят и разгружают сыпучие материалы. Грузоподъемность железнодорожных кранов (табл. 2.3), наиболее часто ис- та блица 2.3 Технические характеристики кранов на железнодорожном ходу Тип крана Длина стрелы, м Грузоподъ- емность, г Вылет стрелы, м Скорости Наиболь- шая высота подъема крюка, м Масса, т подъема груза, м/с поворота, об/мин КДЭ-163 20/15 16/3,2 18,5 26.8/8,9 2,0 19,0 53,5 КДЭ-161 20/15 16/4,2 14/5 26/8.8 2,0 19,0 53,1 КДЭ-151 20/15 15/20 15/5 26,5/17,6 2,60 19,0 54,5 КДВ-15П 18/14 15/13 18/4,5 30/15,4 2.90 18.0 50,0 МК-16 18/14 16/14 18/4,0 30,8/15,4 2,9 17,8 54,5 КДЭ-251 20/15 25/4,9 18/5,0 17,6/5,3 1,0 18,2 66,0 КДЭ-253 20/15 25/4,7 18/4,8 17,8/5,3 1,5 — 67,18 Примечание. В числителе приведены наибольшие, в знаменателе — наименьшие зна- чения соответствующих параметров пользуемых в путевом хозяйстве, колеблется в пределах 6—16 т при мини- мальном вылете. Они бывают двух-, четырех- и шестиосные. Число осей за- висит от грузоподъемности и веса крана. Нагрузка на каждую из них не должна превышать допустимой, определяемой прочностью железнодорожного пути Краны грузоподъемностью до Ют — двухосные, При работе они опираются только на колеса. Краны грузоподъемностью 16—25 т — четырехосные (на двух двухосных тележках), до 50 т — шестиосные (на двух трехосных тележ- ках). При подъеме груза их устанавливают на выносные опоры (аутригеры), что повышает устойчивость н при одинаковом вылете стрелы увеличивает грузо- подъемность. В кранах небольшой грузоподъемности, работающих без вы- носных опор, при подъеме груза необходимо выключить рессоры, так как при вращении поворотной части крана изменяется изгиб рессор и возникают коле- бания. С этой целью между рессорой и нижней полкой неповоротной рамы вставляют чугунные бруски или устанавливают гидравлические толкатели. На стреловых железнодорожных кранах установлены двигатели внутрен- него сгорания или дизель-генераторные установки. Для перевозки на дальние расстояния кран на железнодорожном ходу включают в состав поезда. В связи с этим его ходовая часть должна отвечать Правилам технической эксплуатации железных дорог СССР При передвиже- нии крана в составе поезда привод к ведущим осям отключают, чтобы обеспе- чить свободное вращение осей. Краны оборудуют сцепными (автосцепка) и тормозными приборами. 49
2.3.3. Многомоторные стреловые краны на железнодорожном ходу В путевом хозяйстве нашли широкое применение многомоторные дизель- электрические краны КДЭ-161, КДЭ-163, КДЭ-251, КДЭ-253. В каждой паре этих кранов второй являемся модификацией первого (см. табл. 2.3). Все 4 типа конструктивно унифицированы. Основные технические характеристики кранов на железнодорожном ходу приведены в табл. 2 3. Рассмотрим кран КДЭ-161 (163). Такой кран (рис. 2.22) состоит из пово- ротной платформы /, на которой размещено все оборудование: дизель 16 с баком 2 для масла, радиатором 15 и аккумуляторной батареей 14\ генератор /7; механизм поворота 19 с электродвигателем 18, механизм подъема стрелы 20 с двигателем 21\ механизм подъема груза, состоящий из барабанов 25, редук- тора 24, колодочных тормозов 23 и электродвигателей 22. На поворотной плат- форме также закреплена стрела 7 с крюком 8, грузовым и стреловым полиспаста- ми и установлены пульт управления краном 6, сиденье 26, мотор-ганератор- ная группа 3 электромагнита, панели управления 4 и контактная панель 5. Поворотная рама опирается на ходовую раму 11, которая смонтирована на двух тележках 13 Перемещается кран двумя механизмами передвижения, каждый из которых состоит из электродвигателя 9 и осевого редуктора 10, пе- редающего вращение ведущей колесной паре 12. Схема запасовки грузового полиспаста кранов КДЭ-161 и КДЭ-163 со стрелой 15 м представлена на рис. 2.23, а; со стрелой 20 м — и а рис. 2.23, 6. Обойма 4 грузового крюка подвешена к оси подвижных блоков 3. Два конца грузовых канатов огибают неподвижные блоки 2 и наматываются на грузовые 50
Рис. 2.23. Схемы запасовки канатов крана КДЭ-163 барабаны 1 и 5. В первом случае кратность полиспаста равна i = агр / аб — = 6/2 = 3, во втором i = 4/2 = 2 (где агр — число ветвей каната, на которых висит груз; — число ветвей, наматываемых на барабан). При запасовке канатов для работы с грейфером 4 (рис. 2.23, в) подъемный канат, закрепленный одним концом на грейфере, огибает один из неподвижных блоков 2 стрелы и наматывается на барабан 5. Другой канат, служащий для открытия и закрытия челюстей грейфера, огибает блоки полиспаста 3 грейфера и через блоки 2 наматывается на барабан 1. Для запасовки канатов стрелоподъ- емного полиспаста (рнс. 2.23, г) к стреле, на конце которой смонтирована не- подвижная ось 4 с блоками полиспаста, крепится подвижная обойма 3 с бло- ками стрелоподъемного полиспаста. Канат через блоки неподвижной обоймы 2 наматывается на барабан 1 стрелоподъемного механизма. На новых разрабатываемых кранах КЖДЭ-16 и КЖДЭ-25 (кран железно- дорожный дизель-электрический, Q = 16 и 25 т) улучшена конструкция стре- лы, обеспечивается гидравлический вынос дополнительных опор (аутригеров), установлены две скорости рабочего передвижения кранов, улучшены условия работы операторов (обзорность, кондиционирование воздуха). 2.3.4. Механизмы стреловых многомоторных кранов Рис. 2 24. Кинематическая схема механизма подъема груза Механизм подъема груза. Он представляет собой лебедку с полиспастом Привод лебедки электрический (механический или гидравлический). Крат- ность полиспаста механизма подъема груза выбирается по тем же рекоменда- циям, что и для лебедок, т. е. для кранов грузоподъемностью 5 т используют одинарный полиспаст с кратностью /п = 2; при Q = 54-10 т сдвоенный поли- спаст с i п = 2; при Q= 15-4-30 т сдвоенный полиспаст с i л = 3. На кранах с многомоторным приводом установлена электрическая лебедка, состоящая из электродвигателя, муфты, тормоза, редуктора и барабана, на который навивается грузовой канат. Повышению производительности кранов большой грузоподъемности способствует обо- рудование подъемной лебедки двумя электро- двигателями: одним мощным, но с небольшой скоростью — для подъема тяжеловесных гру- зов; другим — небольшой мощности, но быст- роходным для подъема и опускания крюка без груза или с легким грузом. На кранах, например, типа КДЭ-161 или КДЭ-163, оборудованных грейферами, уста- 51
новлены два барабана (для подъема и замыкания грейфера), вращающиеся как совместно, так и независимо один от другого. Барабаны приводятся в движение от двух двигателей. Кинематическая схема механизма подъ- ема груза представлена на рис. 2.24. Валы двигателей 2 муфтами 3 сое- динены со сдвоенным редуктором 4. На выходных валах последнего установле- ны барабаны /. Эта схема использована в кранах на железнодорожном ходу КДЭ-161, КДЭ-163. Механизм подъема (рис. 2.25) этого крана, представляющий собой две совмещенные лебедки, состоит из двух барабанов 16 и двух электро- двигателей 2, которые муфтами 4 с упругими вкладышами 3 соединены с ре- дукторами. При этом одна из полумуфт, насаженная на вал редуктора, одно- временно является тормозным шкивом. Каждый двигатель может быть затор- можен своим колодочным тормозом 9 с электрогидравлическим толкателем. Лебедка смонтирована на раме 19. Внутри редуктор разъединен вертикальной стенкой 15, которая является опорой валов зубчатых колес. Валы установлены на подшипниках 5, 6, 7, 8, 13, 14 и смазываются маслом из общей ванны при 52
разбрызгивании работающими зубчатыми коле- сами. Для предотвращения вытекания масла из редуктора и попадания пыли применяются за- кладные крышки 10 и манжеты 12, 18. При работе лебедки вращение от электро- двигателя 2 через муфту 4 передается на вход- ной вал I редуктора и через зубчатую пару на промежуточный вал II, а далее через зубчатую пару на выходной вал III редуктора и при по- мощи зубчатой муфты 17 на барабан 16. Бара- баны 16 имеют канавки для каната. Ось барабана Рис 2.26. Кинематическая схе- ма стрелоподъемной лебедки через подшипник 1 опирается с одной стороны на стойку 20, укрепленную на раме, а с другой---на выходной вал III редуктора, который имеет внутреннюю расточку под подшипник. Соединение выходного вала редуктора с барабаном осуществляется зубчатой муфтой 17. Внутри рамы под барабанами установлены прижимные ролики на пружинах, которые обеспе- чивают равномерную укладку каната на барабан. На каждом барабане уста- новлен ограничитель сматывания каната, состоящий- из рычага-водила 11 и конечного выключателя. При навивке канат приближается к краю барабана, при этом поворачивается рычаг И, в результате чего срабатывает конечный выключатель и электродвигатель останавливается. Оба электродвигателя могут включаться вместе или порознь: при совместном включении осуществля- ется подъем или спуск, при раздельном — замыкание или открытие грейфера. Расчет механизма подъема груза выполняют аналогично расчету лебедок с машинным приводом (см. п. 2.2.5). Механизм изменения вылета стрелы. Для захвата грузов, находящихся на различных расстояниях от оси крана, подъема их на различную высоту и укладки на различные расстояния, предусмотрено изменение вылета стрелы крана путем ее наклона в вертикальной плоскости. Возможно также переме- щение вдоль стрелы тележки, как это сделано в башенных и путеукладочных кранах. На железнодорожных и автомобильных стреловых кранах, используе- мых в путевом хозяйстве, изменение вылета стрелы достигается подъемом или опусканием ее при помощи стрелоподъемной лебедки с полиспастом. Крутящий момент в такой лебедке (рис. 2.26) передается от электродвигателя 5 через муф- ту с тормозом 4, червячный редуктор 3 и зубчатую пару 2 на барабан 1. При навивке каната на барабан стрела поворачивается вокруг оси ее крепления на поворотной платформе. Конструкция механизма подъема стрелы дизель-элек- трического крана КДЭ-163 приведена на рис. 2.27. Барабан 2 вращается на оси в подшипниках. Привод барабана осуществляется электродвигателем 23 через червячный редуктор 10 и зубчатую пару 20, 3. На валу двигателя закреплена пальцевая муфта 11 с тормозным шкивом 12. Для торможения служит колодоч- ный тормоз 22 с электрогидравлическим толкателем. Червяк 9 редуктора смон- тирован на упорных и радиальных 7, 8, 14 подшипниках. Червячное колесо 19 установлено на выходном валу, который опирается на подшипники 17, 18. На шлицах этого же вала закреплена шестерня 20, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 3, прикрепленным к торцу барабана, установленного на подшипниках 4. Подшипники червяка смазываются через масленки, а подшип- ники вала червячного колеса — из общей масляной ванны, где уровень масла контролируется маслоуказателем 5. Для предотвращения попадания пыли и вытекания масла используются крышки 15, а также манжеты 13, 16, 21. От- крытая зубчатая пара смазывается графитной смазкой. Регулировка осевого люфта в подшипниках вала червячного колеса осуществляется регулировочным винтом, а упорного подшипника червяка—регулировочной гайкой 6. Стрело- подъемная лебедка смонтирована на раме 1, размещенной на поворотной плат-
форме крана. На барабан лебедки наматывается канат стрелоподъемного по- лиспаста, верхняя подвижная обойма которого закреплена на стреле. Расчет механизма подъема стрелы (рис. 2.28) сводится к определению уси- лия, необходимого для подъема стрелы н расчету стрелоподъемной, лебедки. Для составления расчетной схемы указывают силы, действующие на стрелу н их плечи относительно точки О, поворота стрелы. На стрелу действуют сле- дующие силы: вес груза G, вес стрелы Gf, усилие в грузовом полиспасте S; усилие Р в тяге, посредством которой крепится стрелоподъемный полиспаст к стреле; равнодействующая от давления ветра Нъ и реакции и в оси крепления О стрелы. Чем больше вылет стрелы Ьг, т. е. расстояние от центра крюка до оси ее поворота, тем больше усилие Р, значение которого определяется из уравне- Рис. 2.27. Механизм подъема стрелы крана КДЭ-163 54
ния моментов всех сил отно- сительно точки 0: p_GLi +G1 l^H^h-Sa. с (2.49) где Llt llt /г, a, c—плечи действия соответственно сил G, G1; S, P. Если кратность стрело- подъемного полиспаста /п, а к. п д. полиспаста ц п, то на- тяжение каната Sc> Н, при навивке его на барабан стре- лоподъемной лебедки, вычис- ляемое по формуле (2.10), равно Рис. 2.28 Расчетная схема механизма подъема стре- лы Скорость набегания каната на барабан vK, м/с, можно подсчитать по фор- муле = ^б ^'п/С (2.50) где /б — путь, проходимый верхними подвижными блоками полиспаста при изменении вылета от наибольшего до наименьшего значений, м; 1б—1б —/б; 1б, !б — длина полиспаста, м, соответственно до и после подъема стрелы; t — время изменения вылета, с. Мощность двигателя лебедки подъема стрелы N, кВт, при установившемся движении (статическая мощность) определяют по формуле $с (2.51) ,V = 1000ц где т] — к.п.д. передачи лебедки. Подсчитав по формуле (2.51) мощность N, подбирают по каталогу электро- двигатель. Пример 4. Рассчитать и выбрать параметры основных элементов механизма подъема стрелы крана (см. рис. 2,28) Исходные данные: грузоподъемность Q = 4900 кг (G = - 49 000 Н = 49 кН) при вылете стрелы Lr = 12,78 м и плечах действия сил; = 6,2 м; k~ 3,43 м; а ~ 0,9 м; с — 2,29 м. Механизм подъема груза имеет трехкратный сдвоен- ный полиспаст (tn = 3). Вес стрелы Gj ~ 15 000 Н — 15 кН. Режим работы средний. Стрелоподъемный механизм состоит из электродвигателя, червячного редуктора, откры- той передачи и барабана, на который навивается конец каната полиспаста стрелодъемно- го механизма. Определяем все силы, действующие на стрелу прн ее подъеме. По формуле (2.10) находим тяговое усилие S, кН, в ветви грузового полиспаста: 5 =—2__ =49 000 =17353 88Н=17 35 кН /п Г)п 3-0,98* гдеЦп а цел = 0,98 —к.п.д. блока. Ветровая нагрузка Яв, действующая на стрелу, определится так; Яв — pF = 250 X X 1,6 = 400Н, где F = 1,6 м2 — подветренная площадь стрелы; р = 250 Н/м2 — рас- четное давление ветра. 55
По формуле (2+9) находим общее усилие, приложенное к стрелоподъемному по- лиспасту с учетом двухбарабанной грузоподъемной лебедки ? GLx ^G^ Zi +//B h-2Sa с 49 ООО-12,78 +15 000-6,2+400-3,43—2-17 353-0,9 2,29 = 328 264,29H=328,26 кН. Приняв в качестве стрелоподъемного шестикратный полиспаст, определяем натяже- , нне Sc каната, навиваемого на барабан стрелоподъемной лебедки; Р 328 264 29 Sc=—-----= ——-+—-=58 702,48Н=58,7 кН. /пт)п 6-0,932 К.п.д. полиспаста т]п найдем по формуле (2.12) 0—'ПбЙ'Пбл _ (1-0,98е) 0,98 л лоп Пт, —— _ ~ ’ — 0,932. ‘n(!~W 6(1-0,98) Находим расчетное разрывное усилие каната, используя формулу (2.4), при п — = 5,5 5Раз = Scn = 58 702,48 - 5,5 - 322 863,64 Н = 322,86 кН. Из приложения 3 ГОСТ 3070—74 для каната типа ТК6 X 19 5раз = 33 300 кгс (Spaa = 333 000 Н), = 25,5 мм выбираем канат 25.5-1-Л-О-Н-180 (ГОСТ 3070—74). Определяем диаметр барабана по формуле (2.6); для среднего режима работы крана а — 18; Dq — е dK — 18 • 25,5 — 459 мм. Принимаем Pg = 0,5 м. Определяем длину каната, навиваемого на барабан. По схеме в масштабе путь Ze, проходимый блоками прн изменении вылета стрелы от наибольшего до наименьшего значе- ния, составляет 1$~ 1,74 м. Отсюда определяется длина каната, навиваемого на барабан ZK=Ze /п = 1,74-6=10,44 м. Задаваясь временем качания стрелы (время перемещения из нижнего в верхнее крайнее положение) i = 38 с, находим скорость набегания каната на барабан yK = ZK/Z= 10,44/38=0,274 м/с. Находим скорость вращения барабана 60ок 60-0,274 „ =—— — —---------—-----= 10,47 об/мин. лОб 3,14-0,5 Мощность двигателя, прн установившемся режиме SCOK 58 702,48-0,274 Л v = _J^_k ---->--- = 22,559 кВт. 1000т] 1000-0,713 К.п.д. передачи лебедки т] = т]б у), ^ = 0,97-0,75-0,98=0,713, где Т|б — 0,97; = 0,75; Т|3 = 0,98 — к.п.д. соответственно барабана, червячного ре- дуктора, зубчатой пары. По каталогу (см. приложение 4) выбираем электродвигатель MTF-411, Уд = 22 кВт, Пд— 965 об/мин, габарита 3, с изоляцией класса F, исполнения 411, шести полюсного, умеренного климатического исполнения (У), 3-й категории MTF 411-6УЗ (ГОСТ 185—70). Передаточное число механизма изменения вылета стрелы хр = пд/пб = 965/10,47 = 92,17. Зиая передаточное число Zp, подбирают редуктор и проектируют остальные эле- менты передачи 58
Механизм поворота крана. Qh служит для приведения во вращение поворотной части крана вместе со стрелой и поднятым грузом. Он со- стоит нз привода и опорно-поворот- ного устройства, выполняемого в ви- де поворотной платформы со специ- альным опорным устройством нли в виде колонны. В стреловых кранах на автомобильном и железнодорожном ходу поворотная платформа посред- ством катков, роликов или шариков опирается на обойму, установленную на неповоротной части крана. Опорно- поворотное устройство служит для пе. редачи давления от поворотной плат, формы на раму ходовой части, Оно также воспринимает опрокидываю- щий момент, действующий на пово- ротную платформу при внецентрен- ном приложении нагрузок на стрелу Рис 2.29 Схемы опорно-поворотных устройств и другие элементы крана. Возможно различное конструктивное выполнение опорно-поворотного устройства. В од- ном из них (рис. 2.29, а) на поворотной платформе 2 крепятся опорные кат- ки 3, опирающиеся на круг катания 4, смонтированный на неповоротной платформе. Поворотная платформа центрируется относительно неповоротной цапфой /, воспринимающей опрокидывающий момент, возникающий в про- цессе работы крана. В устройстве другого типа (рис. 2.29, б), кроме перечислен- ных деталей, предусмотрены обратные катки 5, катящиеся по нижней опорной поверхности поворотного круга 4, закрепленного на неподвижной платформе 6. Этими катками воспринимается опрокидывающий момент. В некоторых кон- струкциях этого типа круг катания выполнен в виде желоба (изогнутый швел- лер), в который вставлены опорные ролики Нижние грани желоба воспри- нимают вертикальную нагрузку, направленную вниз, верхние — вертикальные усилия, направленные вверх, возникающие от опрокидывающего момента. Шариковое (или роликовое) устройство (рис. 2.29, в) состоит из наружного кольца 3, закрепленного на поворотной платформе, и внутреннего 2—на не- поворотной. Между кольцами расположены один или два ряда опорных ша- риков 1 или роликов. Опорно-поворотным устройством стационарных и специальных консольных кранов, устанавливаемых на щебнеочистительных машинах, дрезинах, служит колонна. Такие краны выполняют в двух вариан- тах: настенные с вращающейся колонной и свобод- но стоящие с неподвижной колонной. В путевом хозяйстве используют настенные краны небольшой грузоподъемности. Вращающаяся колонна 2 (рис. 2 30) установлена на двух опорах А и В. На ко- лонне смонтирована рама крана, состоящая из тя- ги 3 и подкоса 6\ иа раме размещен механизм подъ- ема груза 7 с подвижным 5 и неподвижным 4 блока- ми. Поворот крана осуществляется приводом 1. Привод механизма поворота любого крана обычно состоит из червячной или конической, а Рис 2.30. Схема крана на колонне также цилиндрической зубчатых передач Для по- ворота многомоторного дизель-электр и чес кого кра- 57
на (КДЭ-163, КДЭ-161) (рис. 2.31, а) используется электродвигатель 7, на валу которого насажен тормозной шкив 2, соединенный с цепной полу- муфтой 3, вторая полумуфта 4 — на входном валу редуктора. Обе они соединены цепью. Торможение осуществляется колодочным тормозом 10 с электрогидравлическим толкателем. Входной вал 5 редуктора 6 смон- тирован на подшипниках 8. На конце вала имеется коническая шестерня 7, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 14, смонтированным на вер- тикальном валу, который опирается на роликовые конические и шарико- вые 13, 16, 19 подшипники. Шестерня 15 находится в зацеплении с зубчатым колесом 21, посаженным на шлицах на промежуточный вертикальный вал 22, вращающийся в конических подшипниках 24. На валу 22 посажена также ше- стерня 23, зацепляемая с зубчатым колесом 12, установленным на шлицах на вертикальном валу 25. Этот вал опирается на шариковые и роликовые подшипники. На конце вала 25 иа шлицах установлена шестерня 26, находя- щаяся в зацеплении с зубчатым венцом роликового В или шарикового С опор- но-пов оротного устройства 11. Весь механизм поворота смонтирован на раме 9, размещенной на поворотной платформе крана. Опорно-поворотное устрой- Рис. 2.31. Механизм поворота многомоторного крапа. а—конструкция; б — кинематическая схема 58
Рис. 2.32. Опорно-поворотное устройство крана ство закреплено на неподвижной раме. При включении двигателя вращается вал 25 и закрепленная на нем шестерня 26 обегает по зубчатому венцу, увле- кая за собой поворотную платформу. Спуск масла из редуктора осуществля- ется через патрубки и сливную пробку. Для регулировки осевого люфта ко- нических подшипников валов служат регулировочный винт 20 и регулировоч- ная гайка 18. Зацепление конических шестерен регулируется с помощью регу- лировочной гайки и прокладок 17. Колодочный тормоз 10 механизма поворота постоянно замкнут. Он растормаживается в момент включения электродви- гателя, а также при нажатии на педаль растормаживания механизма поворота. Электродвигатель 1 механизма поворота рассчитан для работы с максималь- ным грузом против ветра на уклоне. Кинематическая схема механизма поворота приведена на рис. 2.31, б, где 1 — двигатель; 2 — тормоз; 3 — редуктор; 4 — шестерня; 5 — зубчатый веиец опорно-поворотного устройства. Опорно-поворотное устройство крана типа КДЭ-163 (рис. 2.32) состоит из ряда массивных колец 1, 2, 4, имеющих канавки, в которых закладываются шарики 3. Между верхними 1 и нижним 4 кольцами помещены прокладки 6 из текстолита или пластмассы. Шарики зажаты между кольцами, благодаря чему устройство не только является опорой для качения верхней поворотной части 5 крана, но и воспринимает момент от ее опрокидывания. Уплотняющую роль играют прокладки 7. Концентрично опорному кольцу на нижней непово- ротной раме 8 установлено кольцо 2 с зубчатым венцом. Вместо шариков мо- гут быть использованы также ролики, способные воспринимать большие усилия. Расчет мощности привода механизма поворота начинают с определения моментов сил, возникающих при вращении крана от трення в опорах, сопротив- ления ветра и т.д. Эти силы создают относительно оси вращения статический момент со- противления Л1ст, Н-м, преодолеваемый вращающим моментом привода. 59
Он складывается из моментов от сил трения Мтр, ветровой нагрузки Л4В и горизонтальных составляющих веса при наклоне крана MCT=Mjp + МВ + М*. (2.52) Момент сопротивления от сил трения при повороте, Н*м, составит МТр = /?, (2.53) где /? — радиус круга катания, м; 1Утр — сопротивление повороту от сил трения, Ы или кН: №Tp==(G-{-Gn) (й, (2.54) Q — вес поднимаемого груза, Н или кН; Gn — вес поворотной платформы со всем оборудованием (стрела, механизм подъема груза, противовес, кабина и т. п.), Н или кН; <0 — коэффициент сопротивления движению катков, роликов или шариков. Если поворотная платформа опирается на катки или ролики, закреплен- ные на цапфах, то о) можно найти из уравнения / И1-г2/ \ где р — коэффициент трения в цапфах; для подшипников скольжения р — 0,08-т-0,1 для подшипников качения р. — 0,01-т-0,02; D, dj — диаметры соответственно роликов и цапфы, см; f — коэффициент треиия качения, см (/ ~ 0,03—0,1); k — коэффициент, vmmiBaionmft перекос, проскальзывание и т. п. (обычно k = 1,3—- 4- 1,5). Если поворотная платформа опирается на ролики или шарики, не имею- щие цапф, коэффициент сопротивления определяют по формуле и-—й, <^ш/2 где — диаметр шариков, см. Момент сопротивления повороту от ветровой нагрузки 7ИВ определяют по формуле t Мв— pF г L-{~pF.СТр &—pFц 1ц~р (F г —/’п ^п)> (2.55) где р — давление ветра, Н/м2 (в прибрежных районах больших рек и морей р = 400, для прочих мест р — 250 Н/м2); Fr, FCTp, Fn — подветренные площади соответственно груза, стрелы- и поворотной платформы крана вместе с оборудованием, ма; L, /п — расстояние от оси поворота до центров тяжести соответственно груза, стрелы и поворотной платформы, м (рис. 2.33). Рис. 2.33. Расчетная схема механизма по- ворота Момент Мн, Н«м, от горизон- тальных составляющих веса при на- клоне крана: —L-f-Gn /ц)—(Gr L H-Gn /п) sin <p, Г г где Gr, Gn — горизонтальная составляю- щая веса груза и платформы; Gr — G? sirup; Gr — вес груза. Н, <Р — угол наклона крана; L — вылет крана, м. 60
(2.56) По величине статического момента Л4СТ можно подсчитать мощность элек- тродвигателя механизма поворота Nn, кВт, при этом вес GT, Н, поднимаемого груза принимается максимальным (Gr = 10Q): д 9550т] ’ где пк — заданная частота вращения крана, об/мин; Г] — к.п.д. передачи механизма поворота; Q — грузоподъемность, кг. По вычисленному значению мощности Мд выбирают по каталогу электро- двигатель, а по передаточному числу механизма поворота подбирают редуктор и рассчитывают элементы передачи механизма. Пример 5. Рассчитать и подобрать параметры основных элементов механизма поворота крана, расчетная схема которого приведена на рис. 2.33. Поворот осуществляется при вылете стрелы L =14 м; вес поднимаемого груза Gr = 49 кН (49 000 Н), sec поворотной части крана без стрелы Gn = 222 кН (222 000 Н), вес стрелы GCTp = 15 кН (15 000 Н), вес поворотной части со стрелой Gn = Gn + GCTP = 237 000 Н — 237 кН. Опорно-по- воротное устройство шариковое; диаметр круга катания D — 2,1 м (Z? = 1,05 м); диаметр шарика — 0,05 м, частота вращения пк — 2 об/мин, угол наклона пути ср = 4,5 °. Определяем момент сопротивления повороту крана, создаваемый силами трения, по формуле (2.53), принимая / = 0,001 м; k — 1,3: MTp = (Gr + Gn) 2 -~kR- Мтр = (49 000+237 000) 2 1,3-1,05= 15615 Н-м. 0,05 Для определения момента сопротивления, создаваемого ветром Мв принимаем р — = 250 Н/м2; Fr = 9,0 м2; FCTp = 1,6 м3; Fa = 12 м2; Ь= 8 м; Zn = 0,7 м; L = 14 м. Тогда момент по формуле (2.55) составит: Мв = 250 (9 • 14 + 1,6 • 8 — 12 • 0,7) == 32 600 Н-м. Момент от горизонтальных составляющих веса, Н-м M^=(G^ T+G^ /п) sin <р = (49 000-14+237 000-0,7) 0,078 = 66 448. Находим общий статический момент сопротивления повороту крана Мст = Мтр + Мв + М“ = 15615+32600+66 448=114 663 Н-м. Определяем мощность электродвигателя по формуле (2.56), предварительно прини- мая, что к.п.д. механизма г] = 0,88: „ 114 663-2 „ =------------= 27,28 кВт. д 9550-0,88 По каталогу (см. приложение 4, с. 432) подбираем двигатель МТР-411-6У2 (ГОСТ 185—70) мощностью 27 кВт при ПВ = 25 %, пд= 955 об/мин. Передаточное число пе- редачи ip = «д/пк = 955/2 = 477,5. Зная передаточное число, выбирают редуктор и проектируют остальные элементы передачи. Механизм передвижения крана. Краны и а железнодорожном ходу пере- двигаются в процессе работы на небольшие расстояния посредством собствен- ного механизма передвижения. У кранов КДЭ-163 с многомоторным приводом установлены два механизма передвижения на каждой тележке. На сварной раме 20 (рис. 2.34, а) смонтированы механизмы: электродвигатель 16, коло- дочный тормоз 15 с электрогидравлическим толкателем, трехступенчатый ре- дуктор 21 и осевой подшипник 18. Механизм подвешен к раме ходовой плат- формы при помощи двух шарнирных тяг 13, а также цепи. Осевой подшипник 61
Рис. 2.34. Механизм передвижения многомоторного краиа иа железнодорожном ходу: а — конструкция; б — кинематическая схема 18 состоит из основания и крышки. Во внутреннюю расточку подшипника устанавливаются закладные полукрышки с резиновыми уплотнениями, разъем- ная наружная обойма и роликоподшипник. Для возможности монтажа под- шипника на оси колесной пары соединительные кольца роликовой обоймы раз- резаются на две половины. От вала электродвигателя 16 через муфту вращение передается на входной вал И редуктора, зубчатой парой 9 иа второй вал ре- дуктора, а зубчатой парой 4 на третий вал, на котором находится на шлицах скользящая шестерня 5, вращающая разъемное зубчатое колесо 1 и, следова- тельно, колесную пару 19. Валы редуктора опираются на подшипники 10, 14, 8, 17, 6. Колесная пара 19 ходовой тележки является выходным валом редук- тора. На шейке оси на шпонке 2 посажено разъемное зубчатое колесо 1, которое является ведомым колесом третьей ступени редуктора и одновременно фикси- рует его от осевого перемещения по оси колесной пары посредством центри- рующего буртика. Шейка оси колесной пары является как бы внутренней обой- 62
мой разъемного роликоподшипника 3 редуктора. Скользящая шестерня 5 при помощи вилки 22, вала 23 с рукояткой 12, выведенной за пределы корпуса ре- дуктора, может перемещаться вдоль по валу на шлицах и выходить из зацепле- ния с разъемным колесом выходного вала редуктора. Таким образом осуществ- ляется перевод механизма из рабочего положения в транспортное и обратно. Во время введения малой шестерни в зацепление тормоз механизма должен быть расторможен, тогда валы редуктора смогут проворачиваться за квадрат- ный хвостовик входного вала 11. Редуктор из транспортного положения в рабочее можно переключать только при выключенном электродвигателе. Кони- ческие подшипники второго и третьего валов редуктора регулируют посредст- вом регулировочного винта 7. Смазка шестерен редуктора, а также подшип- ников (кроме витых роликоподшипников 3) осуществляется разбрызгиванием масла шестерней 24, сидящей на оси 25, закрепленной в корпусе реДуктора и приводимой во вращение одним из зубчатых колес 9 первой ступени редуктора. Разъемные роликоподшипники 3 и осевой подшипник 18 смазывают пресс- масленкой. Весь механизм собран на раме 20 Кинематическая схема этого механизма приведена на рис. 2.34, б, где 1 — колесная пара; 2 — осевой редуктор; 3 — тормоз; 4 — электродвига- тель. При движении крана по рельсам возникают сопротивления: трения, от уклона пути, от ветровой нагрузки, от инерционных сил, от криволинейности участка пути (расчет механизма см. п. 6.3.1). 2.3.5. Одномоторные стреловые краны на железнодорожном ходу Кроме многомоторных кранов с электроприводами для всех механизмов, в путевом хозяйстве используют одномоторные, все механизмы которых имеют привод от одного двигателя внутреннего сгорания. В путевом хозяйстве широ- кое применение нашел кран КДВ-15, наибольшая грузоподъемность которого 15 т. Этот кран является модернизацией парового крана ПК-15 ЦУМЗ, в ко- тором паровая установка заменена карбюраторным двигателем ЗИЛ-164 (мощ- ность 73,54 кВт, частота вращения коленчатого вала 2800 об/мин). Кран имеет пневматическое управление. На нем предусмотрены ограничители грузоподъем- ности, автоматически выключающие двигатель при перегрузке свыше 10 %. Он может быть оборудован стрелой длиной 14 или 18 м, крюковой обоймой или грейфером 1,5 м3. Для удлинения стрелы имеется вставка длиной 4 м. Стре- ла снабжена указателем вылета и грузоподъемности. Для повышения устой- чивости кран оборудован дополнительными винтовыми опорами (аутригерами) выдвижного типа. Благодаря этому грузоподъемность крана существенно по- вышается. Так, например, при подъеме крюка на 13,75 м грузоподъемность крана с выносными опорами 15,0 т, а без них — 9,7 т, при высоте подъема 6,0 м с выносными опорами грузоподъемность 3,5 т, а без них — 2,25 т. Кинематическая схема крана приведена на рис. 2.35, а. От двигателя 40 вращение передается через редуктор 39, цепную передачу 38 на звездочку 37, установленную на валу /, далее через зубчатую пару 3—4 на грузовую ле- бедку, имеющую два барабана/, 8, свободно сидящие на валу: первый служит для подъема груза на крюке (при работе с грейфером для замыкающего кана- та), второй — для подъема каната грейфера. Барабаны приводятся во вра- щение (связаны с валом) ленточными фрикционными муфтами 5. Одна из них установлена на зубчатом колесе 4, вторая — на диске 9, закрепленном на валу II. Включением тон или другой муфты сообщается вращение грузовому или грейферному барабану. Одновременное включение этих муфт приводит во вращение оба барабана одновременно, что необходимо при работе крана с грейфером. 63
Рядом с муфтами расположены ленточные тормоза 6 открытого типа, дей- ствующие на ободы барабанов. С главным валом I через промежуточное зуб- чатое колесо 2, сидящее на оси III, и зубчатое колесо 19 соединен горизонталь- ный вал IV, передающий движение на механизмы подъема стрелы и поворота крана. На валу IV свободно сидят два конических колеса 20, находящихся в зацеплении с зубчатым колесом 22 вала V, образуя тем самым реверсивную передачу. На вертикальном валу V сидит червяк 27, верхней его опорой слу- жит подпятник 25. Прн включении кулачковой муфты 21 левого илн правого конического колеса 20 вращается (в ту или другую сторону) вал V. Червяк 27 находится в зацеплении с червячным колесом 26, соединенным с барабаном Рис. 2.35. Схемы одномоторного крана- а — кинематическая; б — Полиспастов (,»4
28, сидящим навалу VI. На барабан наматывается канат полиспаста стрелы, из- меняя ее вылет. Кроме того, механизм подъема стрелы имеет тормозной шкив 23 и тормоз 24, которым можно подтормаживать барабан при спуске стрелы. Зубчатыми колесами 29, 30 вращение передается на второй горизонтальный вал VII, иа котором расположен реверс из конических колес 31, 33. Реверс включается дисковыми фрикционными муфтами 32 с колодочными тормозами 34. Зубчатое колесо 33 сидит на вертикальном валу VIII механизма поворота, на втором конце которого закреплено колесо 35, находящееся в зацеплении с зубчатым венцом 36, имеющим внутреннее зацепление. При вращении вала VIII колесо 35 обегает зубчатый венец, в результате происходит поворот верх- ней части крана. Механизм передвижения крана приводится в действие от вала I через ко- ническую реверсивную передачу, состоящую из зубчаты колес 11 и 13. Ко- леса 11 соединяются с валом дисковыми муфтами 10. Колодочный тормоз 12, действующий на корпус каждой муфты, служит для торможения при остановке крана. От реверсивной передачи'получает вращение вертикальный вал IX н далее через коническую пару 14—15 на вал X с подшипниками 18, а через зуб- чатые колеса 16—17 на колесные пары XI. Зубчатое колесо 16 может пере- мещаться вдоль вала с колесами 17. В результате привод передвижения отклю- чается н кран можно перемещать в составе поезда. Схемы полиспастов крана КДВ-15 изображены на рис. 2.35, б\ I — при длине стрелы 14 м для грузов массой до Ют; i п = 3; II — при стреле длиной 14 м для грузов до 15 т; i п — 4; III — для стрел любой длины (стрелоподъемного сдвоенного полиспаста); in ~ 2. 2.3.6. Расчет устойчивости стреловых кранов При расчете стреловых кранов прежде всего стремятся обеспечить устой- чивость, при которой исключена возможность нх опрокидывания в процессе эксплуатации. Кран рассчитывают на устойчивость в рабочем состоянии при поднятом грузе, т. е. на грузовую устойчивость, и без груза, т. е. на собствен- ную устойчивость. Запас устойчивости крана характеризуется коэффициентом К, учитывающим все силы, действующие на кран (за исключением влияния захватов за рельс). При этом рассматривают самый неблагоприятный вариант нагрузки крана. Для большинства передвижных кранов, в том числе и желез- нодорожных, таким является случай, когда стрела крана расположена попе- рек пути. Это объясняется тем, что ширина колеи меньше базы. Расчет на устойчивость нормализован правилами Госгортехнадзора. Грузовую устойчивость рассчитывают при положении крана с грузом Q при максимальном вылете стрелы L, установленной поперек пути (рис. 2.36, а). Уклон местности и ветровую нагрузку принимают способствующими опрокидыванию крана в сторону груза. Расчет ведут при торможении спускаю- щегося груза и повороте крана. За коэффициент грузовой устойчивости /^при- нимают отношение суммы всех моментов от сил, действующих на кран, к опро- кидывающему моменту от веса груза [2], причем Ki должен быть не менее 1,15, т. е. Мк-Мтг-Мв-Мц> 1, (2>57) мг где Мк — момент, создаваемый весом крана относительно ребра опрокиды- вания и противодействующий всем опрокидывающим моментам; Л4ТГ, Л4В, Мд — опрокидывающие моменты соответственно от сил инерции при тор- можении груза, ветровой нагрузки, центробежной силы груза при вращении; Л1Г — опрокидывающий момент, создаваемый весом поднимаемого груза. 3 Зак. 47 65
Рис, 2.36. Расчетные схемы устойчивости крара: <2“-грузовой, б — собственной Нормами Госгортехнадзора предусмотрена также проверка грузовой стати- ческой устойчивости, т. е. без учета динамических сил при торможении спуска- емого груза и повороте крана, а также без ветровой нагрузки. В этом случае 1,4, т. е. Мк бк [(с-р&) cos а—й0 sin а] г-------->'• ’ ( ) где GK — вес (сила тяжести) крана без груза, Н; с — расстояние от центра тяжести крана до его оси вращения, м; b — расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания, м; а — угол крена крана (угол наклона местности), град; h0 — расстояние от уровня головки рельса до центра тяжести крана, м. Собственная устойчивость рассматривается, когда кран стоит без груза с максимально поднятой стрелой (вылет минимальный) и имеет крен в сторону противовеса. При этом на него оказывает воздействие ветровая нагрузка в сто- рону опрокидывания (рис. 2.36, б). Коэффициент собственной устойчивости равен отношению суммы моментов всех сил относительно линии опрокидывания, кроме ветровой нагрузки, к мо- менту относительно линии опрокидывания от ветровой нагрузки: Ок [(&—с) cos а—h0 sin а] -----------------------> 1 |6’ где — сила давления ветра, действующая параллельно плоскости, на которой уста- новлен кран, Н; h{ — расстояние от линии действия силы до ребра опрокидывания, м. Для обеспечения устойчивости кранов при повышенных расчетных на- грузках используют специальные устройства — дополнительные опоры. У ав- томобильных и гусеничных кранов это откидные опоры (аутригеры), у железно- дорожных — рельсовые клещи. 2.3.7. Приборы и устройства для безопасной работы кранов Для безопасной работы, кроме тормозов, реле, предохранителей, краны снабжаются специальными приборами и устройствами: указателями, ограничи- телями. К указателям относятся таблички, предупредительные надписи, ука- затели вылетов стрелы. Наиболее простой и распространенный указатель выле- тов — указатель отвесного типа. Тяжелая качающаяся стрелка, шарнирно за- 66
крепленная на стреле, под действием собственного веса всегда располагается вертикально и своим концом на шкале показывает величину вылета и допусти- мую величину груза на данном вылете. По правилам Госгортехнадзора каждый самоходный стреловой кран снабжается ограничителем грузоподъемности (ог- раничитель грузового момента), органичителем высоты подъема и ограничите- лями верхнего и нижнего положения стрелы. Ограничители грузоподъемности бывают торсионного, гидропружинного, рычажного и других типов. На кра- нах типа КДЭ применен торсионный ограничитель (рис. 2.37, а), в котором ис- пользовано явление упругой деформации на скручивание стального стержня. Он установлен в верхней части портала крана. Конец стрелоподъемного каната 4соединен с рычагом 3, качающимся на оси портала. К рычагу 3 щарнирно при- креплена тяга 2, нижний конец которой резьбой (для регулировки) прикреплен к рычагу 5, сидящему на шлицах на торсионном валу 1. Один его конец за- креплен, а другой опирается на шарикоподшипники. На свободном конце вала имеется рычаг 6 с упорным регулировочным винтом 7. При весе поднима емого груза на данном вылете, более чем на 10% превышающем расчетный, устанав- ливается такой угол скручивания вала 1, при котором винт 7 нажимает на мик- ровыключатель 8, отключающий двигатель механизма подъема. После срабаты- вания микропереключателя механизм подъема груза можно включить только на спуск, а механизм подъема стрелы — на ее подъем и уменьшение вылета. Краны типа КДЭ имеют двойную характеристику, поэтому на рычаге 6 уста- новлено два винта 7 и два переключателя; одна система работает с выносными опорами, другая — без них. Переключение осуществляется автоматически при установке и убирании выносных опор. Система ограничения высоты подъема груза (рис. 2.37, б) срабатывает, когда обойма крюка верхней частью коснется и приподнимет грузик 11, подвешенный на канатике 9, огибающем блок 7, укрепленный на оси 6 головки стрелы. При подъеме грузика 11 натяжение канатика 9 ослабевает, и шток 4 под действием пружины 2, сжатой в стакане 3, надавив на микропереключатель 1, откдючит Рис. 2.37. Схемы: а — ограничителя грузоподъемности торсионного типа; б — ограничителя высоты подъема груза; в — сигнализа тора угла наклона 3* 67
ме ханизм подъема. Скоба 10, обхватывая грузовой канат 8, ограничивает от' ход грузика от каната. Грузовой блок 5 установлен на верхнем конце стрелы. Сигнализатор угла наклона (рис. 2.37, в) состоит из корпуса 1, заполнен- ного маслом, по днищу 3 которого перекатывается шарик 2, занимающий поло- жение соответственно углу наклона рабочей площади от 0 до 3°. При большем угле наклона шарик касается шайбы 4, являющейся элементом электроцепи опо- вещения. При замыкании последней включаются лампа и звуковой сигнал. 2.4. КОЗЛОВЫЕ КРАНЫ В путевом хозяйстве козловые краны применяются на открытых площад- ках звеносборочных баз, погрузочных площадках дистанций пути, шпалопро- питочных заводах для погрузки, выгрузки и транспортирования в пределах площадки различных материалов и прежде всего материалов верхнего строения пути — рельсов, скреплений, шпал. Они широко применяются при сборке рель- со-шпальной решетки. Основное достоинство этих кранов — простота изготов- ления и эксплуатации. Независимо от конструкции козловой кран (рис. 2.38) состоит из моста в виде фермы 1 (балка, труба), опирающейся через опоры 2 с тележками 3 на подкрановые пути. На мосту козлового крана установлена н может перемещать- ся по нему крановая тележка 4 или тельфер, оснащенные грузоподъемным ме- ханизмом, к которому подвешивается груз 5. Мост (ферма) козлового крана может иметь одну или две консоли, но может быть и без них. В связи с этим краны разделяются на консольные и бескон- сольные. Кабина управления краном размещается на опорах или ферме, что обеспечивает крановщику хороший обзор. К основным параметрам козлового крана относятся: грузоподъемность Q, пролет Г, т. е. расстояние по горизонтали между осями подкрановых путей; дли- на консоли LK — расстояние между осью рельса подкранового пути и центром зева крюка грузоподъемного механизма, находящегося в крайнем положении; максимальная высота подъема крюка Н. Скорость подъема груза козловыми кранами находится в пределах 8—16 м/мин, а скорость передвижения кра- на— 20—100 м/мнн. Козловые краны пролетом 32 м и выше называют перегрузочными мостами. Они предназначены для обслуживания больших площадей, например открытых складов сыпучих грузов. Козловой кран обслуживает площадь, ограниченную пролетом моста, консолями и длиной подкранового пути. Пролет козлового кра- на может перекрывать два и более железнодорожных пути. Рис. 2.38. Схема козлового крана 68
28000 Рис. 2 39. Двухконсольный козловой кран КДКК-Ю ГОСТ 7352—81 на козловые краны распространяется на краны грузоподъ- емностью 3,3—32 т с пролетом 10—32 м и предусматривает выпуск кранов типа ККТ с тельфером (электроталью) в качестве механизма подъема и, КК с грузо- вой тележкой. Таким образом, грузоподъемным механизмом козловых кранов являются грузовая тележка (при Q > 5 т) или тельфер (Q 5 т). Примеры ус- ловных обозначений кранов: 1) ККТП-5-16-8-0,125-0,32-0,8 (ГОСТ 7352—81)— козловой кран с управлением с пола (П), с талью грузоподъемностью 5 т, проле- том 16 м с высотой подъема крюка 8,0 м, скоростью подъема крюка 0,125 м/с, скоростью передвижения тали 0,32 м/с, скоростью передвижения крана 0,8 м/с; 2) КК-2-20/5-32-10-0,2/0,5-0,8-1,0 (ГОСТ 7352 — 81) — козловой кран (ис- полнение 2), с тележкой грузоподъемностью главного подъема 20 т и вспомога- тельного 5 т, пролетом 32 м, высотой подъема 10 м, скоростью подъема главного крюка 0,2 м/с, вспомогательного 0,5 м/с, скорость тележкн 0,8 м/с, скорость крана 1,0 м/с. Краны, спроектированные ранее, имеют другие обозначения. Так, на тран- спорте используют двухконсольные 5-тонные краны КД-05 и КД-09, двухкон- сольные 10-тонные краны КДКК-Ю, ККС-10 (самомонтирующиеся). В путевом хозяйстве широко применяются 5- н 10-тонные краны. Козловой кран КДКК-Ю (рис 2.39) состоит из фермы 2, опирающейся на опоры 8 типа козловых. По ферме перемещается крановая тележка 1 с грузо- подъемным механизмом. Ферма имеет две консоли 6. Опоры 8 смонтированы на ходовых тележках 9, перемещающихся по рельсам подкрановых путей посред- ством механизма передвижения. Двигатели крановой тележки питаются током по кабелю 3 от троллеев 5. Для ремонта тележки служит балка 4 с талью Опо- ры имеют распорные балки 10, а также кабину управления 7. На специальной площадке смонтирована пускорегулирующая аппаратура 11. Для погрузки н выгрузки рельсов, шпал н рельсовых звеньев применяется кран КПБ-10 (кран путевых баз), который состоит из двух 10-тонных кранов КДКК-Ю, соединенных жесткими штанрами и управляемых из одной кабины Крановая тележка имеет механизмы подъема груза н передвижения тележ- кн. У крана КДКК-Ю (рнс. 2.40) механизм подъема груза представляет собой грузовую лебедку. Он включает двигатель 14, муфту 13, тормоз 4, редук- тор 12, грузовой барабан 3, полиспаст 1 с рычагом ограничителя подъема груза 5, обойму с крюком 6. Механизм передвижения тележки состоит из электродвига- теля 8, редуктора 10, муфты 9, колес 2 и тормоза 7. Для подачн электроэнергии к электроприводу тележка имеет кабель, наматываемый на специальный бара- бан 11. На кинематической схеме механизма подъема груза (рис. 2.41, а) обо- 69
Рис. 2.40. Грузовая тележка КДКК-Ю значенья: двигатель /, муфты 2,3, 6, тормоз 4, редуктор 5, барабан 7, полис- паст 9, крюк 10 ц дополнительный кабельный барабан 8, который вращается синхронно с грузовым. Кабель 11 питает электропривод или магнит сменных приспособлений, навешиваемых на крюк 10 крана. На схеме механизма передви- жения грузовой тележки (рис. 2.41, б) обозначены: 1 — двигатель, 2 — тормоз, 3 — опорные колеса, 4—редуктор. По рельсам подкранового пути кран переме- щается с помощью привода ходовых приводных тележек. У КДКК-Ю все четы- ре опорные тележки приводные. Каждая из них (рис. 2.41, в) имеет электро- двигатель 1, тормоз 2 типа ТКТГ-200, редуктор 3 и опорные катки 4. Козловой кран грузоподъемностью 5 т типа КД-09 показан на рис. 2.42. Он состоит из фермы 1, по нижнему поясу которой по двутавровой балке 5 перемещается электроталь (тельфер) 3 с рельсовым звеном 6. Ферма опирается на опоры 2. Питание электродвигателей током осуществляется по троллеям 4, расположенным на стояках вдоль пути передвижения крана. На звеносбороч- ных базах краном обрабатываются пакеты рельсовых звеньев 7 и склады мате- риалов 8. 70
16500 Рис. 2.42. Козловой кран с тельфером Электротали. Это компактные подвесные электрические лебедки с электро- двигателем. Их применяют не только как элементы козловых кранов, но и как самостоятельные грузоподъемные механизмы в цехах и мастерских, на складах и базах. Грузоподъемность электроталей по ГОСТ 22584—77 от 0,25 до 5 т. Основные узлы электротали — корпус, электродвигатель, грузовой барабан, редуктор и тормоз. Корпус подвешивается к самоходной тележке. Электродви- гатель может быть встроен в барабан нли прикреплен на фланцах сбоку тали. Тали со встроенным двигателем меньше по длине и весу, но у них хуже отводит- ся тепло от двигателя. Корпус электротали подвешивают к балке или тележке. Электротали, подвешенные к самоходной тележке с электрическим приводом, называются тельферами. Скорость их передвижения 20—40 м/мин. У электро- тали ТЭ-500 (таль электрическая, грузоподъемность 5 т) со встроенным двигате- лем электродвигатель 5 (рис. 2.43, а) размещен внутри барабана 6. Вал дви- гателя соединен шлицевой муфтой с валом двухступенчатого редуктора 1. Зубчатая пара 21—18 передает вращение на промежуточный вал, установлен- ный на подшипниках 16, откуда зубчатая пара 17—2—на втулку, соединенную зубчатой муфтой 14 с барабаном 6. Для предохранения электродвигателя от попадания масла из редуктора служит манжетное уплотнение 15. В корпусе редуктора, закрытого крышкой 22, размещены два тормоза: электро- магнитный колодочный 23, тормозной шкив которого посажен на первичном валу редуктора, и грузоупорный дисковый 20 на промежуточном валу. Хра- повое колесо 19 этого тормоза стопорится собачкой. Грузоупорный тормоз дей- ствует от веса груза и удерживает его на заданной высоте. Для опускания груза электродвигатель вращают в сторону, обратную подъему. Канат 13 крепится на барабане болтами. К сварному корпусу 3 тали прикреплен шкаф 7 с электро- аппаратурой управления талью, в котором размещены пускатели 10 и кольце- вой токопровод 9 с проводами 8 для питания электродвигателя 5. Таль подвеши- вается к тележке на фланцах 4. Управление талью осуществляется из кабины козлового крана или при самостоятельном использовании тали кнопками 12 через кабель 11. На рис. 2.43, б представлена кинематическая схема механизма подъема груза электротали, где от двигателя 5 через зубчатые пары 2—7 и 4—3 враще- ние передается на барабан 6. Механизм имеет колодочный тормоз 1 и упорный 8 Механизм передвижения талн грузоподъемностью 3 т и менее состоит из приводной и холостой тележек, а тали грузоподъемностью 5 т — из двух прн- 71
Рис 2.43. Тельфер ТЭ-500 со встроенным двигателем- а ~ конструкция; б — кинематическая схема водных тележек. У тех и других тележки соединены между собой траверсой, на которой подвешен механизм подъема. Каждая приводная тележка имеет по два ведущих и два холостых колеса. Первые приводятся в движение электро- двигателем через два боковых редуктора. Приводная тележка изображена на рис. 2.44, а. От электродвигателя 10 зубчатыми колесами 9, 8, 7, 6 и 5, 11, 1 вращение передается на колеса 2 и 4, опирающиеся на полки двутавра 3. При установке тележек необходимо следить, чтобы суммарный зазор между реборда- ми ходовых колес и полкой не превышал 4 6 мм. На рис. 2.44, б представлена кинематическая схема этой тележки. В козловом кране грузоподъемностью 5 т (С.м рис. 2.42) тельфер 3 перемещается по нижней полке двутавровой балки 5, 72
Рис. 2.44. Приводная тележка тельфера: а — устройство; б — кинематическая схема прикрепленной болтами к нижнему поясу фермы 1 краиа. Это позволяет легко заменять балку в случае износа. Управление механизмами передвижения конт- роллерное. Питание крановых электродвигателей током может осуществляться по гибкому кабелю, наматываемому при передвижении крана на катушку илн по троллеям, расположенным иа стойках вдоль пути передвижения крана. Для кранов КД-05 н КД-09 грузоподъемностью 5 т, используемых в путе- вом хозяйстве, взамен ранее применявшихся тельферов ТЭ-5-911 разработаны 73
грузовые тележки, перемещающиеся по двутавровой балке крана на двух четы- рехкатковых тележках. Благодаря этому скорость подъема груза повышена до 0,233 м/с, а передвижения тележкн — до 0,66 м/с. Механизм передвижения крана установле на двух приводных опорных тележках. Каждая из них (рис. 2.45, а) нмее лектродвигатель 3, тормоз 2, редуктор 1 и опорные катки 4. Козловые краны могут быть самомонтнрующнеся илн монтируемыми при помощи других передвижных кранов илн специальных дополнительных мачт и лебедок. Ферма самомонтнрующихся кранов шарнирно соединена с опорами, что позволяет разводить последние в стороны прн опускании фермы на землю (де- монтаже) н сводить опоры при подъеме фермы вверх, т. е. прн установке крана в рабочее положение (монтаже). Стягивание опор н подъем крана осуществляют- ся при помощи полиспаста и механизма, объединенного с механизмом передви- жения крана. Для этого имеется канатный барабан 6, который включается ку- лачковой муфтой 5. При соединении последней со ступицами катка 4 механизм передвижения работает как механизм для самоподъема крана путем стягивания полиспаста 7, одни блоки которого находятся на опорной приводной тележке А крана, а другие 9 — на непрнводной опорной тележке Б. Прн монтаже кранов предварительно устанавливают ферму на землю, а ходовые тележки — на под- крановые пути. Затем опоры соединяют шарнирно с ходовыми тележками и фер- мой (рис. 2.45, б, положение /). После этого прн помощи кулачковой муф- ты 5 включают барабан 6 и полиспастом 7 стягивают опоры, поднимая тем самым ферму (положение //). Опоры соединяют штангами нлн швеллерами. Для монтажа 10-тонных кранов КДКК-10, К КС-10 используют вспомога- тельные лебедки. Каждый самомонтнрующнйся козловой кран имеет специаль- ный механизм для поддержания одинакового угла поворота опор прн подъеме крана, т. е. предупреждения его перекоса. У 10-тонных кранов опоры соединены рычажным блокировочным механизмом, состоящим из двух рычагов (рис. 2.46), соединяющих концы опор по принципу параллелограммного устройства. При повороте одной нз опор другая, связанная с ней рычагами, должна повернуть- ся на такой же угол. Рис. 2.46. Рычажное уравнительное устройство для самомонтажа крана КДКК-10 74
Привод козловых кранов электрический, поэтому для включения и регули- рования электродвигателей используются специальные аппараты-контроллеры, имеющие один илн два ряда кулачковых элементов, состоящих из подвижных н неподвижных контактов. При перемещении подвижных изменяется сопротив- ление электроцепи, ток и скорость вращения двигателей. Для приводов, рас- считанных на тяжелые режимы, используют магнитные контроллеры, а управ- ление осуществляют командоконтроллерами. Такне устройства предусмотрены на КДКК-10. В зависимости от положения рукоятки командоконтроллера включаются определенные контакторы, обеспечивающие соответствующий ре- жим работы привода. Ниже приведены технические характеристики некоторых козловых кранов. Параметры КДКК-Ю ККУ КК-5-16 КК-12,5-25 Грузоподъемность, т . . . . 10 10 5,0 12,5 Длина пролета, м 16 20 16 25 Вылет консолей, м Наибольшая высота подъема 4,2 8 и 9 4,2 6,3 крюка, м Скорость, м/с: 8,65 10 7,4 9 крана 1.5 0,5 0,83 0,15 груза при подъеме . . . 0,168 0,233 0,133 0,2 тележки 0,635 0,666 0,5 0,6 Масса, т 36,2 39,2 15,5 3,3 2.5. МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ТРАНСПОРТА 2.5.1. Назначение и область применения Для массового перемещения насыпных, мелкокусочных н штучных грузов предназначены машины непрерывного действия, транспортирующие материал в горизонтальном, наклонном и вертикальном направлениях. Для них характе- рен небольшой коэффициент перемещаемой тары, определяемый отношением веса движущихся частей к весу перемещаемого груза, к = 0,3—0,5, тогда как у автотранспорта к — 0,94-1,5. Коэффициент сопротивления движению также невысок — 0,03—0,1, у автотранспорта — 0,05—0,15. В путевом хозяйстве применяют ленточные, скребковые, пластинчатые, роликовые и цепные кон- вейеры н ковшовые элеваторы, используемые как самостоятельные машины нлн как рабочие органы других машин. При проектировании н эксплуатации машин непрерывного действия, ра- ботающих с насыпными материалами, необходимо учитывать физнко-механн- ческне свойства последних, такие, как гранулометрический состав, т. е. состав по крупности; объемная (насыпная) плотность; угол естественного откоса в покое ръ т. е. угол между образующей конуса насыпанного свободно (без падения с высоты) материала и горизонтальной плоскостью; угол естествен- ного откоса в движении р2, он же, но прн отсыпке с высоты не менее 1 м. 2.5.2. Ленточные конвейеры Ленточный конвейер (рис. 2.47, а) состоит из замкнутой (бесконечной) лен- ты /, огибающей два барабана, приводной 2 н натяжной 4. Верхняя ветвь ленты, перемещающая материал, называется рабочей, нижняя — холостой. Обе ветвн поддерживаются роликовыми опорами 3 н 5, расставленными под рабочей ветвью чаще, чем под холостой. Лента здесь является несущим и тяговым органом. 75
Рис. 2.47 Схемы: а. 6. в. г — ленточных конвейеров; д, е — раз- грузочного устройства Транспортируемый материал по- ступает на ленту из воронки илн питателя. Ленточные конвейеры при- меняют на путевой землеуборочной машине (см. п. 4.2), на снегоубороч- ной машине СМ-2 (см. п. 13.3), на щеб- неочистнтельных машинах ЩОМ-ДО и ЩОМ-ЗУ (см. пп. 7.3 и 7.4), а так- же как самостоятельные устройства. Скорость ленты ил зависит от ее ши- рины и типа перемещаемого мате- риала. Обычно г»л — 14-3 м/с. Ленточ- ные конвейеры могут быть горизон- тальными (см. рнс. 2.47, а), накло^ы- ми (рнс. 2.47, б) и комбинированными (рис. 2.47, в, г). Прн перемещении ма- териалов вверх угол подъема не дол- 2 жен превышать ^р2 (где р2 — угол естественного откоса материала в движении) во избежание осыпания материала. Для повышения угла подъема используются ребристые ленты нлн к обычным лентам крепят уголки нлн пластины. Разгруз- ка ленты производится через концевой барабан или в промежуточной точке прн помощи плужкового сбрасывателя — щита 6, устанавливаемого под углом к ленте для сбрасывания на одну сторону (рис. 2.47, д) или на обе стороны (рис. 2.47, е). Лента конвейера должна отличаться прочностью, гибкостью, не истираться и как можно меньше вытягиваться. Этим требованиям отвечают прорезиненная ткань, капрон, сталь. Тканевые и прорезиненные ленты состоят нз несколь- ких слоев (прокладок) нз хлопчатобумажной ткани (бельтинга), связанных между собой слоями резины н покрытых со всех сторон резиновой обкладкой. Вместо резины используют пластмассы. В резинотканевых лентах тканн для каркаса изготовляют нз капроновых (типы Т Л К-100, Т Л К-200), анндных (типы ТА-100, TA-300, ТА-400), вискозных (тнп ТВ-80) н комбинированных лавсано- хлопчатобумажных (типы БКНЛ-65, БКНЛ-100, Б КИЛ-150) волокон (цифры характеризуют разрывную прочность, Н, ткани шириной 1 мм). Ленты выпуска- ются шириной В = 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400 мм, число прокладок г'л ДО 8. Ленты по ГОСТ 20—76 выпускаются типов 1, 2, 3, 4 н следующих видов общего назначения: морозостойкие, пищевые н негорючие для угольных шахт, теплостойкие. i Условные обозначения ленты: тип I, общего назначения, ширина 1400 мм, с че- тырьмя прокладками из ткаии ТК-300, с рабочей обкладкой толщиной 6 мм и нерабо- чей — 2 мм, из резины класса А 1-1400-4-ТК-3,00-6-2-А (ГОСТ 20—76). Вес ленты дл, Н/м, определяют по формуле = ПВ (^л+бх + М, (2.59) где 6 — толщина одной прокладки, мм; — толщины верхней и нижней резиновых обкладок, мм; хл — число прокладок; В — ширина ленты, м. Необходимое число прокладок iл в ленте определяется из расчета на растя- жение: , &Smax 2 л — ~ Вопч (2.60) 76
где k — коэффициент запаса прочности при растяжении (k = 9—11); В — ширина ленты, м; <упч — предел прочности иа разрыв прокладки шириной 1 см (стпЧ=500<-1150 Н/см— для бельтинга и опч = 3000 Н/см — для капрона); •$тах — максимальное усилие натяжения ленты, равное усилию натяжения набе- гающей ветви 5Н иа приводном барабане, Н: (2.61) где е — основание натурального логарифма (е = 2,71); и. — коэффициент трения материала ленты о барабан (р = 0,3); а — угол обхвата приводного барабана лентой, рад (обычно 180° С 3,14 рад); Р — тяговое усилие в ленте, Н; Р=?мН+(?м + ^о)^Р(о; qM — нагрузка от материала, Н/м; И — высота подъема материала, м (для наклонных участков И — Lsina); L — длина наклонного участка, м; а — угол наклона; q0 — нагрузка от ленты, Н/м; L”p — длина горизонтальной проекции конвейера, м; w — коэффициент удельного сопротивления движению (<о 0,05) Для очистки ленты от налипающего материала предусмотрены специаль- ные приспособления — неподвижные скребки, прижимаемые к ленте, вращаю- щиеся щетки, дисковые или специальные ролики, а также вибрационные очистители. Барабаны бывают приводные, концевые н натяжные. Диаметр барабана Dq, мм, определяют по формуле = ^б, где Ао — коэффициент (для приводных барабанов Аб — 125-7-150; для концевых и натяж- ных Аб — 100-7-125); <л — число прокладок ленты. Найденный диаметр округляют до ближайшего стандартного: 250, 320, 400» 500, 630, 800, 1000, 1250 и 1600 мм. Длину барабана /б принимают на 100— 200 мм больше ширины ленты; /0 = В + (ЮО -г 200). Для транспортирования сырых и налипающих материалов в таких путевых машинах, как снегоуборочные, землеуборочные и щебнеочистительные, исполь- зуют ленточные конвейеры с цепным тяговым органом. Их устройство принци- пиально не отличается от устройства рассмотренных конвейеров, но к торцам ленты у них крепятся двз тяговые цепи, а вместо барабанов смонтированы валы со звездочками. Валы могут быть приводными, натяжными и отклоняющими Звездочки валов находятся в зацеплении с тяговыми цепями. От вращения при- водного вала со звездочками приходят в движение цепи вместе с прикрепленной к ним лентой. Таким образом, несущиморганом в этих конвейерах является лен- та, на которой размещается материал, а тяговым — цепи. Опорами у них слу- жат ролики для ленты и звездочки для цепей. Приводной вал со звездочками получает вращение от электродвигателя. В качестве привода используют кли- новые или плоские ремнн, редукторы шестеренчатые (рис. 2.48, а), червячные (рис. 2.48, б) н с цепной передачей (рис. 2.48, в). Натяжное устройство предназ- начено для компенсации вытягивания цепей и ленты в процессе работы конвей- ера, оно регулирует их длину и натяженне. Величина хода такого натяжного устройства для конвейера с прорезиненной лентой длиной до 30 м равна 3% длины конвейера. Натяжные устройства устанавливают обычно в месте креп- ления натяжных барабанов для ленточных и натяжных валов для ленточио- 77
Рис. 2.48. Схемы приводов конвейеров Рис. 2.49. Устройства для натяжения лен- ты цепных конвейеров. Онн бывают винтовые (ручные) при длине конвейеров до 50 м (рнс. 2.49). Ось 3 натяжного вала со звездочкой 1 смонтирована на подвиж- ных опорах 2, которые могут перемещаться в направляющих 4. Винт 6, пройдя через гайку 5, соединяется с опорой 2. Прн вращении винта опоры 2 перемеща- ются вместе с валом (нли барабаном) и тем самым натягивается лента. Роликовые опоры 3 и 5 (см. рнс, 2.47) нлн звездочки устанавливают для уменьшения провисания ленты или цепей по всей длине конвейера на холостой и рабочей ветвях. На рис. 2.50 представлена схема наклонного ленточного конвейера путе- вой уборочной машины системы Балашенко. Он состоит из ленты 12, которая по краям прикреплена к тяговым цепям 4. Цепи, а следовательно, н лента приводятся в движение электродвигателем 8 через редуктор 1, цепную передачу 2 и ведущий вал 3. Лента огибает ведомый вал 6 с натяжным устройством. Верх- няя ветвь ленты В называется несущей, нижняя С — холостой. Обе онн имеют поддерживающие звездочки 9 для цепей, а в середине ленты с тыльной ее сторо- ны установлены поддерживающие роликн 13. Для предотвращения скатывания материала на ленте закреплены уголкн И. Для увеличения объема транспорти- руемого материала н, следовательно, производительности конвейера по бокам его установлены борта 10. При работе путеуборочной машины материал (снег нлн мусор) подается на конвейер вращающимся щеточным ротором 5. Конвейер и ротор установлены на раме 7 машины. Натяжение S ленты с тяговымн цепями складывается из сопротивления движению ленты (силы трення) н предварительного натяжения U70, выпол- 6 5 Рис, 2.50. Схема наклонного конвейера с цепным тяговым органом 78
няемого с целью недопущения провисания цепей с лентой. Тогда для горизон- тального конвейера без бортов имеем (9м"г<7о) S=U7T+r0 = (GM 4 G0)co4-----------•, (2.62) где GM — вес материала на ленте, Н; GM — 10FLK у; F — площадь поперечного сечения материала на ленте, м2; LK — длина конвейера, м; у — плотность материала, кг/м3; Go—-суммарный вес ленты и цепи: Go = Ол 4- Gy — qn Lji 4- ?ц^-ц> q}l, Qu — вес ленты и цепи, Н/м; Ьл, Lu —• общая длина ленты и тяговых цепей; со — удельное сопротивление движению ленты и цепей (при частичном заедании ро- ликов и звездочек принимают со = 0,14-0,15); qM — вес материала, Н/м; qo — вес ленты с тяговыми цепями, Н/м; f—допускаемая величина провисания ленты, м [f — 0,01—0,05; f = (0,0254- 4- 0,03)Z„|; I — шаг роликоопор ленты, м. Для наклонного конвейера силы GM, (7Л, можно разложить на состав- ляющие (см. рнс. 2.50): тангенциальные (параллельные плоскости ленты): G^ =GM sin a; G^ = Ga sin a; G^ — Gu sin а (2.63) н нормальные (перпендикулярные) плоскости ленты: G1^ =GM cos a; =6лсо8а; G^f=G4 cos a, (2.64) где a — угол наклона конвейера к горизонту. Принимая вес набегающей н сбегающей частей ленты н цепи одинаковыми, получим, что касательные составляющие (/л, Оц набегающей части будут равны сбегающей, т. е. они уравновешиваются. Тогда натяжение S для наклонного конвейера выразится так: S=-G* -4(Gjy -г + G*) co4-n=GM sin a [ (GM + G.a4-Gu) co cos a4-F0. (2.65) При наличии в конвейере бортов добавляется сила трения материала о бор- та U76, Н, которую приближенно можно определить по формуле й2 П=Ю —- LkTH!, (2.66) tg Р где h — высота слоя материала на ленте (высота бортов), м; £к — длина конвейера, м; Р — угол наклона бортов к горизонту, град; у — объемная плотность материала, кг/м3; рК у — масса материала, опирающегося на борты; щ — коэффициент трения материала о борта (щ = 0,34-0,4—грунта по металлу; щ — 0,054-0,08 — снега по металлу). Тогда общее натяжение S для такого конвейера S = GM sin a4-(GM4-Gn4-Gu) со cos (2.67) Для конвейера, имеющего горизонтальный и наклонный участки, S = GXM +г;4-Г04-^б = (с?м + ^) со 4-?ML“ sin (2.68) где — сопротивление движению ленты на горизонтальном и наклонном участках ленты; 79
— тангенциальная составляющая веса материала на наклонном участке, Н; L£P — длина горизонтальной проекции всего конвейера, м: ^к₽ ~ cos а; — длины соответственно горизонтального и наклонного участков, м. Найденное S — статическое усилие в цепи. Кроме того, действует динами ческое усилие 5д- 3m/max = 3/max((<7M-{-flo) £к] -у, где /1пах — ускорение движущихся масс ходовой части и груза, возникающее из-за не- равномерности движения цепи на звездочке v- !тах=2п‘ ~гч t ' г — число зубьев на ведущей звездочке; t — шаг цепи, м; т — масса движущихся частей, кг. Тогда общее усилие, Н, So6 = S + 5Д. Зная 50б, определяют расчетное разрывное усилие Враз, Н, и по нему по таблицам ГОСТа подбирают цепи: ^раз — 50б ^з. (2.69) где А3 — коэффициент запаса (А3 = Зт10). Производительность ленточного конвейера зависит от площади попереч- ного сечения материала на ленте, м2, н скорости ленты, м/с, n^=Fvn, м3/с, или П — 3600 Л>л, м3/ч. (2.70) С учетом объемной массы у материала, кг м3, производительность оп- ределяется по формулам: 77 = 3600FvnУ- кг/ч, или /7 = 3,6^мт/ч, (2.71) где q'u — масса материала, т/м. Площадь поперечного сечення материала на ленте зависит от поперечного сечения ленты под нагрузкой (плоское, желобчатое), наличия бортов н физиче- ских свойств материала (угол естественного откоса, влажность н крупность частиц). Прн определении площади F поперечное сеченне разбивают на плоские элементарные фигуры-треугольннкн, прямоугольники и т. п., подсчитывают нх площади и суммируют. Так, для плоской ленты без бортов (рис. 2.51, а) прини- мают, что материал лежит слоем, имеющим сеченне равнобедренного треуголь- ника нлн в виде равнобедренной трапеции с углами прн основании р3, равны- ми половине угла р2 естественного откоса материала в движения, т. е. р3 = = 0,5 рг. Если В — ширина плоской ленты, то основание треугольника Во при ннмают Во = (0,84-0,9) В. Для конвейера с бортами (рис, 2.51, б) площадь по- перечного сечення материала F определяется как сумма площадей тре^ угольника Fx н трапеции В2, т, е. (F — Fr + F2) с углом наклона боко- вых стенок В. Учитывая, что обычно Рис. 2.51. Схемы расположения материала на ленте: а — без бортов; б —с бортами В, = 0,7 В\ р = 60=; Во = (0,84-0,9) В, для конвейера с бортами при трапе- цеидальном расположении материала F = (0,25 В2 — 0,16)(tg 0 + tg р3) н производительность конвейера /7 = 3,6 Гуил = 3,6 (0,25Вг — — 0,16) (tg p-l-tg ps) yvn. (2.72) 80
Рис. 2.52. Расчетная схема конвейера т/ч; Мощность N, кВт, на приводном барабане нли приводном валу нак- лонного ленточного конвейера затра- чивается на подъем материала, его горизонтальное перемещение, трение о борта и на холостой ход ленты с це- пями: ПН (а N =--------I- ------- + 360 ' 360 W6 +2</о Дк₽ + --------------, (2.73) 1000 1 где П — производительность конвейера, И — высота подъема материала, м; ид — скорость движения ленты, м/с; <в — коэффициент сопротивления движению ленты (для роликов с подшипниками качения <в = 0,03-1-0,055); L£p — горизонтальная проекция конвейера, м. Мощность двигателя, кВт, конвейера с учетом к.п.д. передачи т) Нд^Н/-ц. (2.74) Пример 6. Выбрать параметры среднего ленточного конвейера путевой землеубо- рочной машины системы Балашенко (см. п. 4.2) для транспортирования грунта или снега. Производительность конвейера П — 600 т/ч. Схема конвейера даиа иа рис, 2,52. Он со- стоит из горизонтального (длиной ~ 2,7 м) и наклонного (L” — 3,08 м) участков; угол подъема а = 24°, Плотность перемещаемого грунта у « 1500 кг/м3. Так как требу- ется перемещать сырой материал прн значительной весовой производительности и, сле- довательно, значительном тяговом усилии, принимаем, что тяговым элементом конвейера служат две цепи, а несущим — лента, роликовые опоры и звездочки—на подшипниках качения. Конвейер имеет наклонные борта (высотой /1—0,2 м) для предохранения мате- риала от просыпания и транспортирования на ленте толстого слоя материала, имеющего малую плотность (снега). Принимая скорость леиты vn == 1,15 м/с, из формулы произво- дительности находим ширину ленты, м,‘ iZ 1 г . 77______________ V 0,25 [ 3,6(tg^4-tg Ра) тул 600 3,6 (tg60°+tg 15°) 1500-1,15 + °’16р°-913- По ГОСТу выбираем прорезиненную леиту шириной jS— 1000 мм типа 2Р, у которой толщина прокладки о— 1,5 мм, толщина верхней резиновой обкладки 61=6,3 мм, иижней <52 = 2 мм. Предварительно принимаем число прокладок в лейте /л = 5. Тогда погонный вес ленты (по формуле 2.59) qn ~ 11,0 • 1,0 (1,5 • 5 + 6,3 4- 2) = 173,80 Н/м. Погонный /7-10 600-10 ,„ вес материала qM = 6 - — -yg—у £* 1450 Н/м. Предварительно принимаем по- гонный вес двух цепей по аналогии с конвейерами подобных конструкций, например на снегоуборочных машинах, =- 60 2 — 120 Н/м. Тогда q0 — + <7ц — 173,8 4- 120 = = 293,8 Н/м. Общая погонная нагрузка ?= ?м+ ?о ~ 1450 4- 293,8 = 1743,8 Н/м. Длина горизонтальной проекции L"p — + L” cosa ~ “Ь 3,08 cos 24° = 5,513 м. Общая длина конвейера LK = 4* ~ 2,7 Н" 3,08 5,78 м. Найдем по формуле (2.67) общее натяжение в цепях и ленте, принимая, что допускаемая величина провиса- ния f — 0,01 м, шаг роликоопор 1П = 0,01/0,025 = 0,4 м, rV ч по (<7м4-?оНп $ = <7м sin а+(?м +?о) -г------------------ + °f -10-—- LK ущ-1450-3,08 sin 24°4-(1450+293,8) 5,513-0,1 + tg Р (1450 + 293,8) 0,42 0 22 „ ' -------~ ~ 4 10 7g60° 5>78-1500'0-3-6866’12- 8-0,01 81
Так как конвейер имеет две тяговых цепи, то усилие S, Н, на каждую из них = 6836,73 • 0,5 = 3418,36. Ч Динамическое усилие ил 1 152 5д=3-2л2 —— (?м+?0)LK = 3-2-3,14а , 1А (14504-293,8) 5,78=3504,67 Н, Юг2 t 152 • 0,1 10 где — скорость ленты, м/с; z — предварительно принятое число зубьев звездочки (г = 15); t — шаг цепи, м; LK — общая длина конвейера, м. Общее натяжение определяем по формуле Sog = S + Sa — 6866,12 + 3504,67 — — 10 370,88. По формуле (2.69) находим разрывное усилие Spa3, Н, при k3 = 8 Spa3 = =SO6 k3 = 10 370,88 8 = 82 967,0 Н. Из таблицы (см. приложение 7) выбираем цепь М-80-2-80-2 (ГОСТ 588—74); Spa3 = 80 000 Н; шаг t = 80 мм; ?ц = 48 Н/м. Находим диаметр начальной окружности Do звездочки для цепи с шагом t = 80 мм. 180° 180° D0—t/sin------—80/sjn —-— = 384,8 мм, ’ г 15 где z — принятое число зубьев звездочки (z = 15). Скорость вращения приводного вала конвейера 60г? 60-1,15 пв = — = ----------—-— = 57,106 об /мин. в л£0 3,14-0,3847 Необходимую мощность находим по формуле (2.73): ПН N== 360 + + 10------ (tg 60°) 1000 Л7^рсо 360 +б г>л+2д0£^р йюл 800-1,23 , 600-5,78-0,1 = 360 + 360 ~ 2-293,8-5,513-0,1-1,15 5,78-1500-0,3 - 1,15 + --------1----------------=7,12 кВт. 1 ААА 1000 1000 Определяем мощность электродвигателя кВт, зиая к.п.д. передачи: ' Т| = 'Пч'Пцп = 0,85 0,9 = 0,765, где Т1ч и т)цп — к.п.д. соответственно червячной и цепной передач; = М/т] = 7,12/0,68 = 9,3 кВт. По каталогу подбираем двигатель типа 4А мощностью 9,5 кВт с числом обо- ротов Пдв = 730 об/мин. Определив передаточное число привода I = пдв/п = 730/57,106= = 12,78, подбираем редуктор. 2.5.3. Пластинчатые и скребковые конвейеры Пластинчатые конвейеры (рис. 2.53) применяют для перемещения куско- вых и тяжелых грузов, а также острокромочных материалов. На путевых ма- шинах такие конвейеры применяются в полувагонах снегоуборочных поездов (см. п. 13.3). Тяговым органом пластинчатых конвейеров служат две бесконеч- ные цепи 3, которые устанавливают на ведущей 2 н ведомой 4 звездочках. К це- Рис. 2.53. Пластинчатый конвейер полувагона снегоуборочного поезда 82
пям крепятся настилы 1 (металличе- ские пластины). Для улучшения сцеп- ления перемещаемо материала с конвейером и предотвращения его проскальзывания используют волни- стые пластины. Величина тягового усилия ограничивается прочностью тягового органа-цепей; в таких кон- вейерах используют обычно длинно- звенные втулочно-роликовые цепи. Скорость движения тягового органа, а следовательно, и груза у этих кон- вейеров меньше, чем у ленточных, и равна 0,05—0,5 м/с.. Пластинчатые конвейеры могут быть горизонтальные н наклонные. Угол а наклона к гори- зонту составляет при плоских пласти- нах до 15°, при волнистых — до 30°. Производительность и мощность пла- стинчатого конвейера подсчитывается по формуле (2.70), а затрачиваемая мощность — по формуле (2.73), так- же как и для ленточных конвейеров. При этом коэффициент сопротивления перемещению <о = 0,114-0,15. Скребковые конвейеры, предна- Рис. 2.54. Схема скребкового конвейера сне- гоуборочной машины СМ-2 значенные для перемещения насып- ных материалов (рис. 2.54), состоят из двигателя /, редуктора 2, привод- ного вала 3, натяжного устройства 4, тяговой цепи 5 и скребков 6. В путевом хозяйстве скребковые конвейеры применяют в качестве узлов некоторых машин: снегоуборочных, щебнеочнстительных. Так, на снегоубороч- ной машине СМ-3 (см. п. 13.3) применяется скребковый конвейер, перемещаю- щий снег по верхней ветви. При работе машины снег, забираемый с пути и по- даваемый на конвейер, попадает между скребками 6 и транспортируется вверх. В разгрузочных устройствах снегоуборочной машины СМ-4 использован скребковый конвейер, перемещающий материал скребками нижней ветви (см. рис. 13.30, а). В щебнеочистительной машине ЩОМ-Зу (см. п. 7.4) скреб- ковый конвейер вырезает щебень из-под путевой решетки и подает его в щеб- неочнстнтельное устройство. Скорость скребкового конвейера принимают в пределах vn = 0,5-4-1 м/с. Производительность 77, т/ч, конвейера П = 3,6 Дидуфср, где F — площадь поперечного сечения желоба, м3; у — насыпная плотность материала, т/м3; ф — коэффициент заполнения желоба (для сыпучих ф = 0,5—0,6); <р — коэффициент, учитывающий угол а наклона конвейера (при а = 0 ср = 1; при а ~ атах ?= 304-40° ср — 0,5). Потребляемая мощность на приводном валу определяется по (2.73). 2.5.4. Ковшовые элеваторы Ковшовые элеваторы предназначены для перемещения сыпучих нли кус- ковых материалов в вертикальном илн близком к нему направлении. В путе- вом хозяйстве элеваторы используют в путевых уборочных машинах Балашен- ко и на щебеночных заводах. 83
Рис. 2.55. Схема среднего элеватора путе- вой уборочной машины Конструкция ковшового элева- тора путевой уборочной машины (рнс. 2.55) состоит нз бесконечного тягового органа — двух цепей 7, на которых с равным интервалом (шагом t) закреплены ковши 8, ведущей 4, ве- домых 9 и отклоняющих 6 звездочек. Вал звездочек 9 имеет винтовые на- тяжные устройства. Привод осущест- вляется от двигателя 1 через чер- вячный редуктор 2, цепную пере- дачу 3. Различают элеваторы быстроход- ные и тихоходные. Онн отличаются скоростями передвижения тягового органа и креплением ковшей к тяго- вому органу: с зазорами нли вплот- ную без зазоров. Первые нз них назы- ваются элеваторами с расставленны- ми ковшами, вторые — с сомкнутыми. Прн движении ковшовой цепи матери- ал зачерпывается ковшами и подни- мается вверх. Пройдя верхнюю звез- дочку, ковши разгружаются на кон- вейер 5 под действием силы тяжести (гравитационная разрузка) или под действием центробежной силы. Для расчета производительности ковшовых элеваторов 77, т/ч, можно вос- пользоваться общей формулой для транспортирующих машин непрерывного действия П — 3,6 q vyt где Vy — скорость движения тягового органа, м/с; q — погонная нагрузка, определяемая по формуле ’—7-’ V — вместимость ковшей, м3; t — шаг ковшей, м; — коэффициент наполнения ковшей, зависящий от материала (для гравия и мел- кого щебня Аи — 0,7; для щебня крупного kK — 0,5); V — насыпная плотность материала, кг/м8. 2,6. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН Изготовление н эксплуатация грузоподъемных машин обусловливаются «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», контроль за выполнением которых возлагается на органы Госгортехнадзора. Грузоподъемные машины изготовляют только предприятия, имеющие разреше- ние Госгортехнадзора. Регистрация. Краны всех типов должны быть зарегистрированы в соответ- ствующем органе Госгортехнадзора, после чего может быть выдано разрешение на эксплуатацию. Не подлежат регистрации краны с ручным управлением, а также мостовые, передвижные и поворотные консольные краны грузоподъемностью до 10 т, 84
управляемые с пола прн помощи кнопочного аппарата, подвешенного на кране, н со стационарно установленного пульта. Машины, не зарегистрированные в органах Госгортехнадзора, а также стро- пы, траверсы, клещи должны быть зарегистрированы на предприятии н снаб- жены индивидуальными номерами. Техническое освидетельствование. До пуска в работу вновь установленные грузоподъемные машины должны пройти техническое освидетельствование: ча- стичное— не реже одного раза в 12 месяцев, полное—не реже одного раза в 3 го- да, за исключением редко используемых машин, для которых установлен срок 5 лет. Прн этом, кроме осмотра, машину подвергают статическому н динамичес- кому испытаниям. Должны быть осмотрены и проверены в работе механизмы и электрооборудование, приборы безопасности, тормоза, аппаратура управления, сигнализация; проверено состояние металлоконструкций, сварных соединений, крюка, канатов, блоков, осей н деталей нх крепления, состояние защитного заземления (в кранах с электрическим приводом), подкранового пути. При частичном техническом освидетельствовании статические и динами- ческие испытания не производят. Статические испытания машины производят для про- верки ее прочности н грузовой устойчивости (для стреловых крахов). Нагрузки при статическом испытании на 25% превышают грузоподъемность машины. В стреловых кранах это испытание проводят для всех показателей грузовой характеристики при наибольшем н наименьшем вылетах стрелы. При испыта- нии груз поднимают на высоту 200—300 мм, выдерживают в течение 10 мин, пос- ле опускания груза в конструкции исправного крана не должно быть оста- точных деформаций. Динамическое испытание грузоподъемная машина прохо- дит под наибольшим рабочим грузом, масса которого на 10% превышает гру- зоподъемность машины. Это испытание позволяет проверить действие механиз- мов н тормозов. При динамическом испытании не менее двух раз выполняют все движения машины с грузом на крюке. Результаты освидетельствования и ис- пытания записывают в паспорт грузоподъемной машины. Прн удовлетвори- тельных результатах в паспорт вносят запись о разрешении на работу грузо- подъемной машины и указывают дату следующего освидетельствования. Пос- ле каждого монтажа, капитального ремонта, смеиы механизма подъема нлн крю- ка необходимо внеочередное освидетельствование грузоподъемной машины. После освидетельствования на вновь зарегистрированные, установленные на новом месте, а также реконструированные краны, подлежащие регистрации в органах Госгортехнадзора, разрешение на его работу дают инспектор Госгор- технадзора н лицо, ответственное на предприятии за работой грузоподъемных машин (лицо надзора), которое назначается приказом по предприятию нз числа инженерно-технических работников. Техническое освидетельствование машин, не подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора, производит лицо надзора, которое н дает разрешение на эксплуатацию этих машин. Кроме технического освидетельствования, в процессе эксплуатации выпол- няется периодический осмотр крана лицом, назначенным приказом по предпри- ятию, совместное крановщиком. Результаты заносятся в журнал периодическо- го осмотра. Паспорт крана и журнал находятся у ответственного за исправное состояние крана. Допуск к управлению машинами. К управлению н обслуживанию машин допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельст- вование, закончившие н выдержавшие аттестацию, знающие правила управле- ния н обслуживания машин, а также правила техники безопасности. После приведения машины в состояние готовности ее проверяет механик с опробова- нием на холостом ходу. Работать на машинах следует в строгом соответствии с 85
указаниями, изложенными в заводской инструкции по эксплуатации. Контроль за правильной эксплуатацией машин приводится инспекциями Госгортехнад- зора. Инспекция имеет право делать предписания администрации об устране- нии обнаруженных нарушении, а также останавливать эксплуатацию машин, техническое состояние которых угрожает жнзнн и здоровью людей. По окончании работы машинист должен очистить машину, проверить состояние и, если необходимо, провести крепежные работы и устранить обна- руженные дефекты. Прн невозможности устранения неисправности на месте ма- шинист сообщает об этом механику н вносит соответствующую запись в смен- ный журнал. Приемка и сдача машины. Различают следующие виды приемки машин: но- вых машин, машин из ремонта, машин от другой организации н межсменная приемка. Каждая машина, вновь прибывшая в организацию, подвергается тех- ническому освидетельствованию и осмотру Межсменная приемка и сдача ма- шин необходима для повышения ответственности обслуживающего персонала за техническое состояние машины. Сдаваемая машина должна быть исправной, очищенной и смазанной. Межсменный осмотр производится в течение 20—45 мин за счет времени обеих смен с соответствующей записью сменщиков в журна- ле. Сдачу машин в ремонт оформляют актом с приложением описи технического состояния. Машины, сдаваемые в ремонт, должны быть полностью укомплекто- ваны, очищены и вымыты. Детали, подвергающиеся коррозии, должны быть ок- рашены или смазаны маслом, окна, проемы и люки обшиты досками, а крышки и двери опломбированы. Новые и капитально отремонтированные машины перед вводом в эксплуа- тацию проходят испытания н обкатку. Обкатка машин проводится в течение 10—100 ч с целью добиться приработки трущихся поверхностей сопряженных деталей. В процессе обкатки машины работают 10% времени вхолостую, каж- дые последующие 30% времени обкатки нагрузка постепенно увеличивается от 25 до 100% номинальной. Работа на машинах. Работать на машинах можно начинать только после приемки смены н ознакомления с записями в журнале. При обнаружении не- исправностей к работе приступать нельзя до полного нх устранения. Эксплуа- тировать машину следует в соответствии с инструкцией завода-изготовителя с соблюдением всех норм и правил, предусмотренных Госгортехнадзором. По окончании работы машинист должен очистить машину от грязн н провести ее осмотр, в процессе которого установить состояние ее узлов и деталей, подтянуть ослабленные соединения, заменить негодные и установить новые крепежные де- тали взамен утерянных, проверить состояние канатов, ремней и цепей, а также отрегулировать основные механизмы и системы управления. Летом следует осо- бенно тщательно следить за состоянием масляных, топливных и воздушных фильтров, так как прн запыленном воздухе фильтры загрязняются быстрее. Воздушные фильтры необходимо очищать при всех видах технического обслу- живания, а прн работе машины в особо пыльных условиях — даже ежедневно. Перевод машины на осенне-зимний режим эксплуатации производится по плану прн установившейся температуре окружающего воздуха ниже 5е С. При подго- товке к зимней эксплуатации кабины утепляют войлоком, на двигатель внут- реннего сгорания надевают чехлы, воду в радиаторе заменяют антифризом, дви- гатель заправляют зимними сортами масел. Машины смазывают смазками сра- зу после остановки работы, когда механизмы еще разогреты. Перед началом ра- боты машину заправляют топливом, маслом н опробовают на холостом ходу во избежание примерзания деталей, особенно фрикционных н тормозных лент. Смазка машин. В процессе работы машины все подвижные соединения из-за имеющегося трения начинают изнашиваться, увеличиваются зазоры в соедине- ниях и ухудшается качество работы машины. Износ делится на две основные 86
группы: естественный нли нормальный износ и аварийный износ. Естественный износ происходит при нормальных условиях эксплуатации и соблюдении всех правил ухода за машиной. Он может быть механическим, коррозионным, тепло- вым и абразивным. Аварийный износ выводит из строя машину преждевремен- но. Он является причиной применения недоброкачественных материалов, не- правильного монтажа, нарушения режимов смазки и правил эксплуатации. Для борьбы с износом проводят правильную и своевременную смазку. Смаз- ка уменьшает потери мощности на тренне, снижает изнашивание деталей, пре- дохраняет от коррозии и амортизирует ударные нагрузки. Смазки бывают жид- кие и консистентные. Они должны обладать хорошей вязкостью и маслянисто- стью, низкой температурой застывания и химической стойкостью. Смазку под- бирают по давлению, скорости скольжения и температуре. Со временем смазка загрязняется, а часть ее пропадает. Загрязненную смазку собирают и очищают (регенерируют) в специальных установках для повторного использования. Прн работе машин необходимо стремиться к тому, чтобы подшипники трення сколь- жения работали в зоне жидкостного трення. В целях предохранения от попада- ния абразивных частиц в зону трения для подшипников применяют консистент- ные смазки, жировые и синтетические солидолы, заполняющие все зазоры. Открытые зубчатые передачи смазывают графитной мазью. Перед нанесе- нием ее шестерни очищают от грязи и старой смазки. Для смазки закрытых пере- дач применяют нигролы. Закрытые цепные передачи летом обрабатывают мас- лом АК-15, а зимой — А К-10. Открытые цепные передачи после‘очистки сма- зывают разогретой графитовой мазью. Для стальных канатов используют разо- гретую канатную мазь. Места н сроки смазки, а также выбор сорта последней указывают в специальных картах и схемах. Эксплуатация машин связана с передвижением и перевозкой их с одного- объекта на другой. Таблица смазки узлов крана КДЭ-163 Места смазки Сорт масла Периодичность Редукторы грузовой и стре- Масло АКЗп-10 или инду- Заменять через 1000 ч ра- ловой лебедок; механизмы по- ворота и передвижения стриальное 50 боты, но не реже одного раза в 6 месяцев Буксы ходовых тележек с Консистентная смазка Смазывать через 6 меся- роликовыми подшипниками 1-13 цев работы крана Подшипники грузовых бара- банов, блоков порталов, тра- версы, головки стрелы, крюка, вала механизма поворота и т. д. Пресс-солидол «С» Шприцевать через 200 ч работы или 2 раза в месяц Открытая зубчатая пара ме- ханизмов поворота и стрело- вой лебедки Графитная смазка Смазывать через 200 ч, но не реже двух раз в ме- сяц Канаты Смазка канатная марки 39* Смазывать 2 раза в ме- сяц Электрогидравлический тол- Летом — трансформатор- Заменять один раз в 6- катель ное масло, зимой — АМГ-10 месяцев Подшипники червячного ре- дуктора Пресс-солидол «С» Шприцевать через 500 ч работы или один раз в ме- сяц Роликовый подшипник меха- низма передвижения Пресс-солидол «С» Сменить смазку через 200 ч работы или один раз в год Пятник ходовой рамы Пресс-солидол «С» Смазывать один раз в год 87
На малые расстояния (до 5—10 км) гусеничные машины перемещают на буксире нлн собственным ходом. Пневмо колесные машины доставляют своим ходом на расстояние 15—20 км, а на буксире — на 100—150 км. Хранение машин. Машины, работа которых прерывается на срок более од- ного месяца, проходят консервацию и ставятся на хранение. В связи с этим вы- полняют: чистку н мойку; освобождение емкостей от воды, топлива и масла; Основные неисправности элементов крана КДЭ-163 Детали Признаки неисправности Примечание Крюк Трещины и надрывы на поверхно- Подлежит выбраковке Барабаны и блоки сти и у хвостовика, износ зева свы- ше 10% высоты, деформации тела крюка в опасных сечениях и ниток резьбы Осмотр при помощи лупы с 10—20-кратным увеличением, еже- годная дефектоскопия Уменьшение стенки барабана свы- Подлежит замене Зубчатые колеса ше 15—20%, а стенки блока свыше 10%. Износ поверхности желоба бо- лее 25% диаметра каната, трещины и частичный излом реборды Трещины усталости одного из Подлежит замене. Для Червячные пары зубьев, на ступице, ободе- Выкраши- вание свыше 30% рабочей поверхно- сти при глубине более 10% толщины зуба Ослабление посадки венца на ступице Осевое смещение червяка свыше быстроходных колес (свыше 8 м/с) заменяют пару зубчатых колес Подлежит замене Валы н оси 0,1 мм при повороте последнего на 2—3 оборота Замеряют индикато- ром Кривизна более: 0,15 мм на 1 м Выправляются или за- Канат длины (или 0,3 мм по всей длине) при 500 об/мин; 0,25 мм на 1 м дли- ны (0,5 мм по всей длине) при п<500 об/мин. Замер выполняют индикатором Трещина глубиной 0,05 мм, оста- точные деформации скручивания (разбитые шпоночные гнезда) Обрыв или износ проволок (см. меняются новыми Выбраковывают Выправляют Выбраковывают Тормоза: а) шкивы табл. 2.1) Износ свыше 30%, риски, канавки свыше 1 мм, трещины, ослабление посадок на валах, биение Трещины, износ фрикционного ма- » б) обкладки » в) пружины териала до 2 мм толщины Трещины, обломанные витки, оста- » г) оси, рычаги точные деформации Изиос более 5%, овальность свыше » Подшипники качения 0,5 мм, трещины Трещины, повреждение сепаратора, Выбраковывают. За- Ходовое оборудование Двигатель внутренне- го сгорания, электрообо- рудование увеличение радиального зазора, вы- крашивание или выработки на телах качения Проверяется в соответствии с «Правилами технической эксплуата- ции железных дорог» В соответствии с руководствами по эксплуатации этих агрегатов мена отдельных элемен- тов из других подшип- ников ие допускается 88
установку на подкладки или подставки с разгрузкой рессор, канатов, гидравли- ческого и пневматического управления; перевод рычагов в нейтральное поло- жение, консервацию двигателя; проверку комплектности запчастей и инстру- мента с упаковкой их в ящики; заправку всех точек смазкой; восстановление ок- раски днутри и снаружи; защиту шин пневмоколесных машин от атмосферных воздействий; опломбирование кабины. При длительной консервации машин необходимо: дополнительно слить мас- ло из картеров и редукторов, промыть жидкой смазкой и заправить свежим мас- лом, снять цепи и канаты и после очистки установить на место, промыть гидро- систему и заполнить ее свежим маслом, заклеить стекла бумагой, покрышки присыпать тальком и шнны вновь накачать. Перед консервацией машина дол- жна пройти техническое обслуживание или ремонт, чтобы после консервации ее можно было сразу использовать на полную мощность. Состояние машин, находящихся на длительном хранении, проверяют через каждые 2—3 месяца. Техническое обслуживание строится по планово-предупредительной си- стеме, т. е. через определенное число часов работы в обязательном порядке не- зависимо от технического состояния машина подвергается осмотру, регулиров- ке с устранением неисправностей. Для крана КДЭ-163 устанавливаются сле- дующие виды технического обслуживания: а) ежесменные (ЕО) — производит- ся ежесменно; б) техническое обслуживание № 1 (ТО-1) (через 100 ч работы); в) техническое обслуживание № 2 (ТО-2) (через 600 ч работы); г) техническое обслуживание № 3 (ТО-3) (через 2500—3000 ч работы). При ЕО проводится внешний осмотр механизмов и узлов, проверяется уровень масла, наличие топ- лива, осматривается состояние канатов, металлоконструкций, измерительных приборов, освещения, сигнализации. Проверяется надежность тормозов, ра- бота крана на холостом режиме. Все замеченные неисправности устраняются. При ТО-1 выполняются все работы ЕО, а также проверяется крепление дизель- генератора, электроаппаратов, редукторов, двигателей, тормозов, опорно-пово- ротного устройства; состояние металлоконструкций, электроаппаратов. Про- водится смазка механизмов, уход за дизелем, аккумуляторной батареей. При ТО-2, кроме работ по ТО-1, машину осматривают через смотровые люки. Зубча- тые зацепления должны работать всей поверхностью (минимальное пятно кон- такта 40% по высоте и 50% по длине). Проверяют центровку соединительных муфт, величину осевого зазора у конических подшипников, регулировку тор- мозов с заменой тормозных накладок, состояние металлоконструкций, сварных швов, роликов, блоков, канатов. При ТО-3, кроме работ по ТО-2, проводится ревизия подшипников и уплотнений, пру ин, прижимных роликов, состояние тормозных муфт, стоек портала, регулировочных винтов, ограничителей грузо- подъемности, выключателя рессор. При всех видах ухода производится обслу- живание элементов электрооборудования и дизеля в соответствии с инструк- циями. Основные неисправности крана КДЭ-163 даны в таблице. 2.7. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН Общие требования техники безопасности включают проверку технической готовности машины, ее пуск, осмотр после окончания работы и устранение не- исправностей. Рабочее место машиниста должно быть удобным и обеспечивать хороший обзор фронта работы, оборудовано ограждениями, защитными и пре- дохранительными устройствами и приспособлениями. Повышение степени безопасности достигается применением предохрани- тельных устройств: ограничителей высоты подъема груза, грузоподъемности, грузового момента, передвижения, указателей наклона самоходного крана. 89
Перед допуском к работе машинисты и их помощники под расписку получают инструкцию, содержащую также требования техники безопасности. Ежегодно у лиц, обслуживающих машины, проверяют знания в объеме призводственной инструкции. Результаты проверки знаний оформляют и заносят в журнал ат- тестации и проверки знаний. Перед началом работы необходимо подать пре- дупредительный звуковой сигнал. Нельзя начинать работу при недостаточном освещении. Работа должна быть прекращена при спадании канатов с барабанов и бло- ков., при повреждении предохранительных устройств, при вынужденной оста- новке машины. По окончании работы все горючие и смазочные материалы необ- ходимо сдать на склад. Рубильник перед главным кабелем питания машины с электроприводом должен быть выключен и закрыт на замок. При аварии или несчастном случае необходима остановка машины до прихода представителя администрации. Несоблюдение правил техники безопасности может привести к производственным травмам. Современные машины и оборудование оснащаются средствами защиты ра- бочих от вибрации, сотрясений, производственного шума, пыли. Для предупреждения поражения электрическим током в сети освещения или управления при возможности применяют электрический ток напряжением до 36 В; изолируют и ограждают электрооборудование и проводы, находящиеся прд напряжением; устанавливают защитную аппаратуру, отключающую элек- трооборудование при опасных нагрузках в электрической цепи; заземляют электрооборудование. На гр узо подъемных машинах масса поднимаемых грузов ни в коем случае не должна превышать номинальной грузоподъемности кранов или подъемных механизмов и применяемых во время работы вспомогательных приспособлений. По имеющимся на кране указателям необходимо точно учитывать грузоподъем- ность крана в зависимости от положения (наклона) его стрелы. Передвижные стрелковые краны (железнодорожные и автомобильные) при подъеме грузов, близких по весу к предельно допускаемой для крана нагрузке, следует уста- навливать на выносные опоры независимо от предполагаемого направления стрелы при работе. Все движения кранов и подъемных механизмов, а также тор- можение их во время работы должны производиться плавно, без рывков и с над- лежащей осторожностью. Находиться или проходить под поднятым грузом запрещается; отступле- ния от этого правила, если они являются неизбежными по производственным условиям, должны быть согласованы с инспекцией Госгортехнадзора. Воспре- щается поднимать и перемещать грузы с находящимися на них людьми. Все передвижные краны с моторными приводами должны быть снабжены механическими или электрическими сигнальными приборами; при неисправно- сти или отсутствии сигнального прибора работа на кране не допускается. Под- таскивание грузов, где бы они ни находились, краном при косом натяжении тро- сов запрещается; не разрешается также отрывать краном груз, находящийся на земле в примерзшем состоянии или углубленный в землю. По окончании ра- боты или в перерывах груз нельзя оставлять в подвешенном состоянии. При работе на путях с уклоном кран должен быть установлен на тормозе; при дли- тельной работе на одном месте кран, кроме того, укрепляется захватами за рельсы. Если сработал ограничитель грузоподъемности, нужно опустить груз на землю или уменьшить вылет стрелы. Груз с земли необходимо поднимать только грузовой лебедкой, а не подъ- емом стрелы. Запрещается находиться в машинном отделении при работе крана. 90
3. МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ПУТЕВОЙ ИНСТРУМЕНТ Для механизации путевых работ применяют как путевой механизирован- ный инструмент, так и машины. Механизированный инструмент классифици- руют по назначению и применению, виду используемой энергии, характеру воз- действия на обрабатываемый материал и виду движения рабочего органа отно- сительно корпуса. По назначению и применению путевой инструмент и машины подразделяют на следующие виды: для работы с рельсами (рельсорезные, рельсосверлильные, рельсошлифовальные), со скреплениямц (шуруповерты, гаечные ключи, мо- торные гайковерты, машины для закрепления и смазки клеммных и заклад- ных болтов, костылезабивщики, костылевыдергиватели), со шпалами (станки и машины для одиночной смены шпал), для работы на подъемке, выправке и рихтовке пути (домкраты, рихтовщики, разгоночные приборы, электрошпало- подбойки). По виду используемой энергии инструмент подразделяют на элек- трический, гидравлический, пневматический н с двигателем внутреннего сго- рания (ДВС). По характеру воздействия рабочего органа на обрабатываемый материал инструмент и машины могут быть вращательного, режущего, виб- рационного, ударного и комбинированного воздействия. 3.1. ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫЙ ПУТЕВОЙ ИНСТРУМЕНТ • И ИНСТРУМЕНТ С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Весь электрифицированный путевой инструмент, как правило, имеет трех- фазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором напряже- нием 220 В и частотой 50 Гц. В последние годы начаты работы по постепенному переводу инструментов на повышенную частоту до 200 Гц, что способствует сни- жению их веса, повышению производительности и улучшению условий работы обслуживающего персонала. Отдельные инструменты в качестве привода име- ют ДВС, при этом не требуются электростанции. 3.1.1. Рельсорезные станки Рельсорезные станки предназначены для резки рельсов всех типов. Разли- чают два вида станков: рельсорезные станки РМ-3, используемые для резки не- закаленных рельсов, и станки РМК. с абразивным диском для резки рельсов, в том числе и объемнозакаленных. Рельсорезный станок РМ-3 (рис. 3.1) состоит из рамы, на которой установ- лен мотор-редуктор с кривошипно-шатунным механизмом, пильной рамкой 5, ножовочным полотном 3, бачком 2 для охлаждающей жидкости и устройством для крепления станка к рельсу. При перемещении станка используются двух- 91
Рис. 3.1. Схема рельсорезного станка РМ-3 ребордчатый ролик 14 и ручки 12. Мотор-редуктор имеет электродвигатель 5, посредством вала и втулки 10, присоединенной к червяку 11 редуктора. На ведомый вал редуктора неподвижно насажен кривошип 13. К нему шарнирно прикреплен шатун 9, связанный с пильной рамкой 5. Благодаря кривошипно- шатунному механизму пильная рамка с ножовочным полотном, натягиваемым винтовым устройством, перемещается поступательно вдоль направляющей, ук- репленной на поводке 7. Последний свободно опирается на вал червячного коле- са. Станок крепится на рельсе скобой 1 с винтовым приспособлением. Для удер- жания рабочего органа в верхнем (нерабочем) положении предусмотрен фикса- тор 6.При включении двигателя пильный механизм плавно опускается на рельс и начинает резку. Для охлаждения полотна открывают краник бачка. Когда про- пил выполнен, устанавливают нажимные грузы 4, которые снимают перед окон- чанием резки рельса. Желание отказаться от применения грузов привело к соз- данию станка РМ5Г, у которого вместо грузов предусмотрена гидросистема. Рельсорезный станок РМК (рис. 3.2, а) состоит из направляющей рамы I, режущей головки II и кассеты для переноски абразивных дисков III. Направ- ляющая рама / включает в себя винтовое зажимное устройство /, посредством которого станок крепится к рельсу, основание 2, перекидывающий рычаг 6, Рис. 3.2. Схема рельсорезного станка РМК 92
качающийся рычаг н Т-образный элемент, на котором крепится режущая го- ловка II. Для переноски инструмента предусмотрена рукоятка. Режущая го- ловка// состоит из корпуса 9, бензодвигателя 10 типа «Урал-2», рукояток 11 с бензобаком и абразивного диска 3, расположенного внутри кожуха 7. Диск укреплен на валу посредством двух фланцев 4, стягиваемых гайкой 5. Поло- жение кожуха при резании стопорится фиксатором 12. Положение режущей головки // на Т-образном элементе определяется зажимом 8. Абразивный диск 7 (рис. 3.2, б) приводится во вращение от бензодвигате- ля 1 через центробежную фрикционную муфту 2, ведущий вал 5, коническую пару передач 5 и ведомый вал 6. Все валы установлены в корпусе 4 на подшип- никах качения. Ручка газа 8 служит для управления режимом работы двигате- ля. При резании рельса усилие прикладывается к рукояткам 9. Для резания рельса станок укрепляют на рельс, заводят бензодвигатель, вытягивают за- порный стержень, давая режущей головке необходимую степень свободы, за- тем приводят во вращение абразивный диск и подводят его к рельсу. Сначала прорезают головку, шейку и большую часть подошвы рельса. По окончании ре- зания рельса с одной стороны заводят качающийся рычаг с режущей головкой на рычаг 6 (см. рис. 3.2, а), освобождают зажим 8 и поворачивают режущую го- ловку вокруг оси Т-образного элемента в плоскости, параллельной поверхности земли, на 180°. Затем завертывают зажим 8 до упора. После освобождения фик- сатора перекидывают рычаг 6 на противоположную сторону в крайнее нижнее положение. Резание рельса продолжают с обратной стороны до окончания ре- за всего рельса. Размеры абразивных дисков 300 X 3 X 32 мм, окружная скорость не более 80 м/с. 3.1.2. Рельсосверлильные станки Рельсосверлильные станки предназначены для сверления отверстий в шей- ках рельсов. Станок 1024В используют только прн работе с незакаленными рельсами, а станок РСМ-1 — с любыми рельсами. Рельсосверлильный станок 1024В (рис. 3.3) состоит из рамы 12 с упорами 10,11 н эксцентриковым рельсовым зажимом 9, двух направляющих штанг 13, мотор-редуктора и бачка 7 для охлаждающей жидкости. К источнику электро- энергии станок подключается посредством четырехжильного кабеля с вилкой 3 на конце. Мотор-редуктор состоит из электродвигателя 4 и соосного ци- линдрического редуктора 5, свободно опирающихся на направляющие штанги, регулируемые по высоте в зависимости от типа рельсов. Подача сверла со шпин- делем 6 н мотор-редуктором осуществляется винтовым приспособлением / с трещоточным ключом. Мотор-редуктор присоединен к рельсу посредством ско- бы 2. Бачок 7 укрепляется на рельсе пружинными зажимами 8. Прн включении двигателя вращение через редуктор передается сверлу. Рис. 3.3. Схема рельсосверлильного станка 1024В 93
Рельсосверлильный станок РСМ-1 (рис. 3.4) состоит из рамы 4, подаю- щего механизма с зажимным винтом 9, двух штанг 10, опирающихся на стойки 11, неподвижного упора 5; подвижного упора 3, надетого свободно на зажим 1 и вставленного в планку 2 рамы; мотор-редуктора 8 с переключателем и бачка 6 для охлаждающей жидкости. Станок передним концом рамы крепится за по- дошву рельса путем поворота рукоятки зажима. В зависимости от ширины по- дошвы рельса зажим устанавливается в одно из отверстий планки 2 рамы. На- правляющие штанги, по которым перемещается в процессе работы станка мо- тор-редуктор, переставляют в необходимое по высоте положение. Рычагом 7 обеспечивается подача сверла с требуемой скоростью: рабочей или уско- ренной. Мотор-редуктор (рис. 3.5) состоит из электродвигателя 15, Цилиндри- ческого редуктора 1 с механизмом вращения и рабочей подачей и устройства для ускорения подвода сверла к рельсу и отвода .его в исходное положение. Механизм вращения включает цилиндрическую пару передач 14, 16, про- межуточный вал 7, шестерни 8, 4 и направляющую втулку 2, передающую вра- щение шпинделю 3. К механизму рабочей подачи относятся шестерни 14, 16, муфта максимального момента 13, шестерни 12 и 17 и гайка-шестерня 19, рас- положенная на резьбовой части вала шпинделя. Механизм ускоренного подвода и отвода сверла включает муфту 10, ше- стерню 11, гайку-шестерню 19, тормозную втулку 20, валик 6 с рукояткой 9 и вильчатым рычагом 5. Работа мотор-редуктора осуществляется следующим об- разом. При включении электродвигателя вращение двумя парами передач пере- дается шпинделю со сверлом. Прн этом поступательного движения не происхо- дит. Для подвода сверла к рельсу необходимо перевести рукоятку управления 9 вперед по ходу сверла, невращающаяся тормозная втулка 20 при этом пере- мещается назад и конические поверхности втулки и гайки-шестерни 19 со- прикасаются. Вращение гайки-шестерни 19 прекращается, и вал шпинделя со сверлом, вывертываясь из гайки-шестерии, ускоренно перемещается вперед. При упоре сверла в шейку рельса перемещение шпинделя прекращается, но так как вращение продолжается, то заторможенная гайка-шестерня пере- мещается назад, сжимает пружину 18 и торцовыми кулачками входит в зацеп- ление с кулачками шестерни 17. Гайка-шестерня 19 начинает вращаться сов- местно с шестерней /7 со скоростью, меньшей скорости вращения вала-шпииде- Рис. 3.4. Рельсосверлильный станок РСМ-1 94
ля. Происходят рабочая подача и сверление отверстия. В этот момент рукоят- ку 9 необходимо отпустить, и она станет в нейтральное положение. После окон- чания сверления отверстия, когда осевая нагрузка на сверло отсутствует, пружина 18 отжимает гайку-шестерню с валом шпинделя вперед до упора в то- рец втулки 2, при этом гайка-шестерня отходит от шестерни 17 и подача вала шпинделя прекращается. Для отвода сверла необходимо нажать на рукоятку управления 9 назад. При этом вильчатый рычаг 5 перемещает муфту 10 назад до соприкосновения конических поверхностей муфты и шестерни 11. Последняя начинает вращаться со скоростью вала 7 и передает крутящий момент гайке-шестерне 19, которая вращается со скоростью, в 2 раза большей скорости вала-шпинделя. В резуль- тате этого шпиндель ускоренно возвращается в исходное положение. При свер- лении отверстия затупленным сверлом, когда осевая нагрузка превосходит допустимую, срабатывает предохранительная муфта. Это сопровождается характерными щелчками внутри редуктора. При сверлении сырых рельсов сверлом из быстрорежущей стали необходи- мо применять охлаждающую жидкость, а при сверлении закаленных рельсов сверлом с твердосплавной пластинкой охлаждение не допускается. Ниже приведены технические характеристики рельсорезных и рельсо- сверлильных станков: Параметры РМ-З РМК 1024В РСМ-1 Мощность двигателя, кВт . Частота вращения ведомого 1 3,7 0,75 1,7 вала, об/мин Продолжительность реза- 44 5100 93 150 ния (сверления) рельса Р65, мин 17 3—7 2—3 2,5 Масса, кг 78 31 38 65 95
3.1.3. Рельсошлифовальные станки Для шлифовки рельсов разработаны станок МРШ-3, рельсошлифовалка на тележке РТ-3 и рельсошлифовальный станок 1649. Рельсошлифовальный станок МРШ-3 (рис. 3.6), предназначенный для за- чистки наплавленных концов рельсов, крестовин и остряков стрелочных пере- водов и других работ, состоит из электродвигателя 3, выключателя 2, устройства для крепления шлифовального круга, кожуха 5 и ручек. Шлифовальный круг 10 посредством двух нажимных шайб 7 с картонными прокладками 9 и корончатой гайкой 8 укрепляется на выходном конце вала 4 электродвигателя. Включение и выключение электродвигателя осуществляет- ся выключателем 2 барабанного типа при повороте ручки. В рабочем положе- нии станок поддерживается за ручку выключателя и ручку, прикрепленную к кожуху. Спереди круг закрыт крышкой 6. Подвод тока осуществляется че- рез кабель и вилку 1. Работая шлифовальным кругом, рекомендуется делать скользящие движе- ния вперед и назад по обрабатываемому месту, пока оно не будет отшлифовано в соответствии с предъявляемыми требованиями. Чрезмерное нажатие на круг или резкое подведение его к обрабатываемой поверхности вызывает поврежде- ние наждачного круга. Рельсошлифовалка на тележке РТ-3 (рис. 3.7) предназначена для снятия бокового наката на рельсах и стрелочных переводах при их текущем содержа- нии. Рельсошлифовалка на тележке состоит из рамы 15, двух поддерживающих 8 и двух подвижных 14 роликов и шлифовального круга 12, защищенного ко- жухом 9, с приводом от электродвигателя 3 посредством клиноременной пере- дачи 10, закрытой кожухом 4. Поддерживающие ролики укреплены на рамке 7, вставляемой в основную раму и закрепляемой ручкой 6. Подвижные ролики служат для подъема и опускания шлифовального круга при помощи винтового механизма, приводимого в действие ручкой 16. Для предупреждения замыка- ния рамой тележки рельсовых цепей на участках с автоблокировкой во все ролики запрессованы капроновые втулки. Поперечное перемещение шлифовального круга по направляющим штан- гам 11 рамы осуществляется двуплечим рычагом 5, присоединенным к ползуну 13, а изменение угла наклона круга относительно вертикальной плоскости — винтовым механизмом с маховичком 1 ца конце. Включение электродвигателя осуществляется пакетным выключателем 2. Во время работы круг необходимо подводить к рельсу плавно, без ударов. Рис. 3.6. Схема рельсошлифовального станка МРШ-3 96
Рис. 3.7. Схема рельсошлифовалки на тележке РТ-3 Рельсошлифовальный станок 1649 (рнс. 3 8) предназначен для шлифовки крестовин в пути без перерыва движения поездов и шлифовки наплавленных коццов рельсов. Станком обрабатываются сборные крестовины с литым сердеч- ником и цельнолитые типов Р50, Р65 марок 1/9, 1/11,1/18. Станок состоит из копирного устройства н самого станка. В копирном устройстве предусмотрены три пары линеек 1 для различных марок крестовин и комплект клещевых захватов 2. Каждая линейка с одной стороны имеет поверхность, выполненную в виде продольного профиля сердечника, а с другой—в виде продольного про- филя усовиков. Клещевые захваты служат для установки копирного устройства на сборные крестовины 17 с литым сердечником и цельнолитые крестовины 16. Винтовыми зажимами 18 захваты попарно крепятся по обе стороны крестовины. В пазы захватов и устанавливаются линейки /, закрепляемые винтами 19. Ра- ма 14 станка четырьмя роликами 15 опирается на линейки. На раме крепится механизм 21 установки уклонов. При помощи пружинного фиксатора 22 опор- ная площадка механизма устанавливается в горизонтальное положение или с уклоном в нужную сторону. Шлифовальная головка состоит из основания 9, электродвигателя 10, клнноременной передачи 8, шлифовального круга 7 с ог- раждением и механизма поворота 13. Последний позволяет устанавливать три положения шлифовальной головки при обработке соответствующих частей кре- стовины. Шлифовальная головка через механизм ограничения врезания 6 опи- рается на площадку механизма установки уклонов. Установка круга на нужный уровень производится вращением рукоятки 5 в ту илн иную сторону. Наклон шлифовального круга при снятии боковых накатов рельсов обеспечивается эксцентриками 20, опирающимися на поперечную планку 21 механизма уста- новки уклонов. Рукоятки 3 с установленным на одной из них переключателем 4 регулируются по высоте и могут складываться прн транспортировке станка. На раме шлифовальной головки установлен перекаточный ролик 11, который при шлифовке крепится фиксатором в верхнем положении. Переноска, установка нлн снятие станка с копирного устройства производится двумя людьми. Для переноски станка предусмотрены ручки 12 Ниже приведены технические характеристики рельсошлифовальных стан- ков: Параметры МРШ-З РТ-3 1649 Мощность двигателя, кВт . . 0,4 1,7 1,7-2,2 Размеры шлифовального кру- га, мм 200X25X32 250X32X32 250X32X32 Окружная скорость круга, м/с 29 17 37 Масса, кг 11,5 70 135 4 Зак. 47. 97
Рис. 3.8. Рельсошлифовальный станок 1649
3.1.4. Шуруповерт ЩВ-2М Шуруповерт ШВ-2М (рис. 3.9) предназначен для завертывания и отверты- вания путевых шурупов, гаек клеммных и закладных болтов и сверления от- верстий в шпалах. Шуруповерт состоит из трехколесной разборной тележки /, параллелограммной подвески, имеющей две тяги 5, пружину 4 и колонку <?, на- детую на стойку 2 рамы тележки, и мотор-редуктора 6 со сменным наконечни- ком 11. Рама тележки опирается на головку рельсов со стороны мотор-редук- тора двумя двухребор дчатыми роликами, а с противоположной—одним глад- ким роликом с изоляционными втулками и имеет откидной предохранительный ролик 10, позволяющий поворачивать мотор-редуктор на 180° и обеспечиваю- щий безопасность работы. В рабочем положении мотор-редуктор поддерживает- ся за две ручки 8, правая одновременно служит и для управления переключате- лем 7, обеспечивающим включение и реверсирование электродвигателя. Ско- рости мотор-редуктора переключаются рычагом 9. Мотор-редуктор (рис. 3.10, а) состоит из электродвигателя, планетарного и основного цилиндрических редукторов. Применение планетарного редуктора позволило уменьшить габариты и вес основного редуктора и одновременно уве- личить величину крутящего момента, развиваемого инструментом. Солнечная шестерня а планетарного редуктора 9 выполнена заодно с валом 10 электро- двигателя. Находящиеся с ней в зацеплении два сателлита б свободно насаже- ны на осях вала-водила основного редуктора. Зубчатый венец в планетарного редуктора неподвижно соединен с корпусом электродвигателя. Вал-водило 3 так же, как и два других вала 16 и 18, укреплены в разъемном корпусе редук- тора 12 на шарикоподшипниках. На валу 3 на бронзовых втулках насажены две цилиндрические шестерни 6 и 2 различного диаметра, а между ними на шлицах укреплена двусторонняя кулачковая муфта 4. В зависимости от зацепления кулачковой муфты с верх- Рис. 3.9. Шуруповерт ШВ-2М 4* 99
ней или нижней шестернями шпиндель инструмента получает большую или меньшую скорость вращения. В положении, показанном на рисунке, большая скорость вала 18 обеспечивается пружиной 7, устанавливающей скалку 8, вильчатый рычаг 5 и муфту 4 в крайнее верхнее положение. Для уменьшения скорости скалка 8 должна быть опущена в нижнее положение, что достигается прижатием рычага переключателя 9 (см. рис. 3.9) к рукоятке инструмента. От вала 3 (см. рис. 3.10, а) приводится в действие эксцентрик 1 плунжерного насо- са. Последний по внутреннему каналу вала подает масло на верхние колена редуктора., которые не находятся в масляной ванне. На промежуточном валу неподвижно укреплены три зубчатых колеса: верхнее 20 и нижнее 17 находятся в зацеплении с соответствующими шестерня- ми вала-водила, а среднее 19 через зубчатое колесо 15 и муфту предельного мо- мента передает вращение валу 16. На консольной части промежуточного вала закрепляется наконечник со сверлом. Зубчатое колесо /5, служащее нижней частью муфты предельного момента, посажено на валу 16 свободно, тогда как верхняя половина муфты — диск 14— на шлицах. Обе части муфты связаны между собой шариками, размещенными радиально в луиках колеса и диска. Диск 14 прижимается к колесу 15 пружи- ной 13, затягиваемой винтом 11 через чеку и шайбу. Регулировочный винт защищен предохранительным колпаком. По образующей верхней полумуфты выфрезерованы гнезда для роликов, заклинивающих полумуфту при обратном вращении вала. Благодаря этому при отвинчивании гаек или шурупов муфта предельного момента автоматически блокируется и шуруповерт ра,звивафг мак- симальный крутящий момент электродвигателя. 100
При включении двигателя крутящий момент от солнечной шестерни плане- тарного редуктора передается сателлитам, а так как они обкатываются по не- подвижному венцу, то получает вращение вал-водило, вращающийся в 4 раза медленнее вала двигателя. В зависимости от требуемого при производстве работ крутящего момента кулачковая муфта ставится в верхнее или нижиее поло- жение. Тогда вращение от вала-водила передается соответствующими цилиндри- ческими шестернями промежуточному и ведомому валам, а следовательно, и рабочим органам. Кинематическая схема мотор-редуктора приведена на рис. 3.10, б. 3.1.5. Электрогаечные ключи Различают два вида ключей: ЭК-IM и ПГК. Электро гаечный ключ ЭК-1М (рис, ЗЛО предназначен для отвертывания и завертывания гаек стыковых болтов и состоит из мотор-редуктора с преобразо- вателем и двухколесной тележки / ддя перекатывания инструмента по рельсу. К корпусу мотор-редуктора прикреплены две соединенные между собой руко- ятки.? с амортизатором для удержания ключа при работе, уменьшения воздей- ствия вибрации на руки рабочего и ручка 7 для удержания ключа при транспор- тировке. Электродвигатель 5 включают переключателем 4. К источнику пита- ния инструмент подключают посредством кабельной вилки 6. Мотор-редуктор, соединенный с рамой тележки универсальным шарниром 2, имеет электродвига- тель 5 с коническим редуктором 8. Для преобразования непрерывного враще- ния конического колеса в ударно-импульсное вращение головки ключа пре- дусмотрен преобразователь, состоящий из кулака 9, выполненного заодно с ко- лесом, молотка 10, надетого на кулак, и головки ключа И. Молоток и кулак соединены между собой двумя шариками 13, вставленными в профильные пазы обеих деталей. Пружина 12 соединяет торцовые выступы молотка и головки ключа между собой. В начале завертывания гайки, когда сопротивление мало, кулак через шарики непрерывно вращает молоток, головку ключа и гайку. Завинчивание гайки осуществляется с постоянным крутящим моментом. При возрастании сопротивления дальнейшее завинчивание гайки происходит в ре- зультате ударно-импульсного действия. При этом шарики, перекатываясь по профильным вырезам, заставляют молоток двигаться поступательно в сторону зубчатого колеса. В результате пружина сжимается, а выступы молотка и голов- ки ключа расцепляются. В следую- щий момент пружина перемещает мо- лоток в сторону головки ключа. Мо- лоток, вращаясь, своими выступами наносит боковой удар по выступам го- ловки ключа, поворачивая ее вместе с гайкой на некоторый угол. За один оборот кулака головка ключа полу- чает два удара. Далее цикл повто- ряется. Завинчивание гайки должно быть прекращено, как только пру- жинная шайба окажется выпрямлен- ной.1 Процесс отвинчивания гайки на- чинается с ударно-импульсного дей- ствия ключа и по мере уменьшения сопротивления гайка переходит во вращательный режим. Путевой гаечный ключ ПГК (рис. 3.12) предназначен для завертывания Рис. 3.11. Схема электрогаечного ключа ЭК-1М 101
Рис. 3.12. Путевой гаечный ключ ПГК и отвертывания гаек клеммных бол- тов и состоит из электроключа 1, па- раллелограммной подвески 5 и тележ- ки 6. В рабочем положении инстру- мент удерживается за две рукоятки^, прикрепленные к корпусу электро- ключа посредством комплекта резино- вых амортизаторов 2. В нерабочем по- ложении ключ с рамой скрепляется фиксатором 7. Включение и ревер- сирование электродвигателя осущест- вляется переключателем 3. ПГК имеет три основных узла (рис. 3.13): электродвигатель /, ци- линдрический планетарный редуктор II и преобразователь III вращатель- ного движения в ударно-импульсное. На валу 15 ротора электродвигателя неподвижно укреплена солнечная ше- стерня 13 планетарного редуктора. В зацепление с нею входят два са- теллита 12, свободно посаженные на осях водила 7. Неподвижный зубча- тый венец 11 укреплен при помощи фланца между корпусом 3 преобразо- вателя и переходным корпусом 14. Преобразователь предназначен для преобра- зования непрерывного крутящего момента в ударно-импульсный и состоит из ударника 4, пружины 6, двух шариков 5, втулок 8 и 10 и шариков 9, выполняю- щих роль упорного подшипника. Кулачки ударника находятся в зацеплении с кулачками хвостовика 2, несущего на себе головку 1 ключа. Крутящий момент электродвигателя передается через редуктор, водило, ударник, хвостовик на головку ключа. Вначале завертывания гайки хвостовик преобразователя вра- щается непрерывно. Когда момент сопротивления завертываемой гайки начи- нает превышать установленный крутящий момент, удариик смещается вдоль оси, сжимая рабочую пружину ударного механизма. Кулачки ударника выхо- дят из зацепления с кулачками хвостовика, при этом ударник продолжает вра- щаться и, одновременно двигаясь возвратно-поступательно, ударяет по кулач- кам хвостовика, затягивая резьбовое соединение. В настоящее время наряду с ПГК изготовляется гайковерт инерционный электрический КИГЭ, у которого рама с подвеской и рукоятки остались такими же, как и у ПГК, а конструкция гайковерта несколько изменена. Рис. 3.13. Гаечный ключ в разрезе 102
3.1.6. Костылезабивщик ЭПК-3 Рис. 3.14. Схема костылеза- бивщика ЭПК-3 Электропневматический костылезабивщик ЭПК-3 (рис. 3.14), применяемый для забивки костылей в шпалы, состоит из электродвигателя 7, коническо- го редуктора 2, кривошипио-шатунного механизма 4—5, подвижного цилиндра 6 со свободно двигаю- щимися в нем поршием-бойком 8, узла амортиза- тора // с забойииком 13 и выключателя. Враще- ние, передаваемое электродвигателем через пони- жающий редуктор, преобразуется кривошипно-ша- тунным механизмом в возвратно-поступательное движение цилиндра внутри неподвижного ствола 16. При ходе вверх между подвижными цилиндром и поршнем-бойком 8 возникает разрежение, увле- кающее боек вслед за цилиндром. При движении цилиндра вниз происходит его встречное движение с бойком. Воздух в цилиндре сжимается и застав- ляет боек сначала остановиться, а затем ускоренно двигаться вниз. Боек наносит удар по хвостовику 10 забойника 13, поставленного на костыль. Для направления стержня забойника служит направ- ляющая 14. Компенсационная воздушная система выполнена в виде кольцевой выточки 7 и отверстия 9 цилиндра и каналов 15 в поршне-бойке. Пополне- ние воздуха происходит каждый раз при совмеще- нии верхнего пояса бойка с отверстиями ци- линдра. Если усилие работающего не прикладывается к рукояткам 3, то про- исходит холостой ход. Давление как над бойком, так и под ним атмосферное, боек неподвижен, возвратно-поступательные движения совершает только ци- линдр внутри ствола. Для перехода на рабочий режим должно быть приложено усилие к ручкам инструмента, пружина 12 при этом сжимается. Ниже приведены характеристики инструментов: Параметры ШВ-2М ЭК-1М пгк КИГЭ .ЭПК-3 Мощность электродвига- теля, кВт 1,7 0,4 0,6 0,12 0,6 Частота вращения, об/мин: шпинделя 45,250 660 960 — — сверла 980 — — — —• Число ударов, мин . . . •— 1320 1920 1100 Продолжительность завер- тывания, с: гаек 4 6 5 5 X шурупов 5; 11 — — — — Продолжительность забив- ки костыля, с —. 3-5 Крутящий момент, Н м 120—450 -—. 200—400 200 — Масса, кг . 63 27,5 27 20 24 3.1.7. Костылевыдергиватель КВД-1 Электрогидравлически й костылевыдергиватель КВ Д-1 (рис. 3.15) предназ- начен для выдергивания костылей из шпал и состоит из электродвигателя с вы- ключателем, гидравлической системы, механизма захвата костыля и механиз- ма управления. Конец кабеля заканчивается вилкой 32. Один конец заземляю- 103
Рис. 3.15. Костылевыдергиватель КВД-1 щей жилы присоединяется к корпусу кабельной вилки, другой винтом 21 —- к корпусу выключателя. Вал ротора электродвигателя 19 оканчивается эксцентриком 18 с шарико- подшипником. При вращении вала электродвигателя плунжер 16 масляного на- соса приводится в возвратно-поступательное движение. Перемещаясь под дей- ствием пружины 17 в сторону эксцентрика, плунжер засасывает масло из мас- ляного резервуара 20 через отверстие в гильзе 14. Затем, перемещаясь под действием эксцентрика в обратную сторону, плунжер нагнетает масло через шариковый клапан 11 в гидравлический цилиндр 9, прикрепленный к кор- пусу 15 ’ Режим холостого хода обеспечивается тем, что толкатель 22 под действием рукоятки 23 и пружины 24 постоянно отжимает шарик 25 от гнезда, и перепуск- ное отверстие остается открытым. Происходит перекачка масла по замкнутому 104
циклу, не создающая давления в полостях гидравлического цилиндра: меха- низм работает на холостом ходу. Для работы поднимают рукоятку 23 вверх. При этом шарик 25 под действием пружины 26 перекрывает перепускное от- верстие. Перекачка масла в бак прекращается и в работу вступают последова- тельно вначале большой цилиндр 9, создавая большое усилие в момент наддер- гивания костыля, а затем малый цилиндр 8, и выдергивание костыля продол- жается с меньшим усилием, но при большей скорости. Передача усилия от гидравлического цилиндра 9 к выдергиваемому косты- лю происходит через две регулируемые тяги 3, ввернутые одним концом в клещевой захват, а другим — в муфту 6, которая соединена с гидравличе- ским цилиндром посредством резьбы. Поршень 5 присоединен к опоре 33, являющейся одновременно направляю- щей для клещевого захвата. При выдергивании костыля корпус КВД-1 с электродвигателем переме- щается вверх, тогда как поршень 5 и опора 33 остаются неподвижными. Герметизация гидравлической системы костылевыдергивателя достигается посредством манжет 7 и 10, сальника 4 и прокладок 12 и 13. Верхнее крайнее положение механизма, соответствующее полному выдер- гиванию костыля, ограничивается тем, что при своем движении гайка, нахо- дящаяся на нижнем конце тяги 27, упирается в шайбу трубки 30, рукоятка 23 от усилия тяги открывает перепускной клапан, и масло получает возможность перетекать в масляный резервуар. Для захвата костыля губки 1 клещей надо поставить на головку костыля, затем резко нажать иа ручки костылевыдергивателя — сожмутся пружины 2 и 28, а палец 31 переместится по профильным пазам половинок клещей и губки разойдутся. Для захвата костыля клещами необходимо прекратить нажатие на ручки. Под действием пружин 2 и 28 палец переместится вверх по пазам кле- щей, губки клещей сойдутся и захватят костыль за головку. Выбрасывание костыля совмещается с приведением механизма в нижнее положение. При этом конец костыля упирается в шпалу или подкладку, а го- ловка костыля выбрасывается наклонной плоскостью клещей из зева. При пере- носе инструмента подвижная часть удерживается защелкой 29. Техническая характеристика КВД-1 Мощность электродвигателя, кВт.......................................0,4 Время, затрачиваемое на выдергивание костыля из шпалы, с . 5 Масса инструмента, кг................................................24 3,1.8. Шпалоподбойка ЭШП-9М Для уплотнения балласта под шпала- ми применяются электрошпалоподбойки ЭЩП-6, ЭШП-7 и ЭШП-9М. Шпалопод- бойка ЭШП-9М (рис. 3.16) состоит из элек- тродвигателя 4 с вибратором 3, рамки 6 с резинометаллическими амортизаторами 10, амортизированной рукоятки 8 и подбой- ника 1. Для переноски предусмотрена ру- коятка 9. Между ремнем 5, прикрепленным к двигателю, и рамкой установлены рези- иометаллические амортизаторы. Для сни- жения вибрации, передаваемой на руки ра- ботающего, между рукояткой и рамкой Рис. 3.16. Шпалоподбойка ЭШП-9М 105
дополнительно установлен амортизатор 7. Подбойни к к корпусу электродвига- теля крепится при помощи двух стремянок 2 с гайками на концах, что обеспе- чивает жесткость и надежность узла. При вращении вала ротора на дебаланс действует центробежная сила, в результате корпус с подбойником получает ко- лебательное движение, которое передается балласту. При работе шпалопод- бойки наконечник, вибрируя, создает текучесть балласта и этим уплотняет его под шпалой. Высота рукоятки может быть установлена в зависимости от роста работающего путем регулирования телескопического устройства рамки. Техническая характеристика ЭШП-9М Мощность электродвигателя, кВт................................0,37 Возмущающая сила дебаланса, Н................................. 2350 ( Масса (без кабеля и вилки), кг...............................(19±5) % 3.2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПУТЕВОЙ ИНСТРУМЕНТ ЙТНГЧ Гидравлический путевой инструмент позволяет развивать большие усилия при относительно малом весе и отличается высоким к.п.д. К гидравлическим инструментам относятся домкраты, рихтовочные и разгоночные приборы. 3.2.1. Гидравлические домкраты Путевые гидравлические домкраты предназначены для подъемки рельсо- шпальной решетки и стрелочных переводов при текущем содержании пути (высота подъемки до 100 мм) и при капитальном ремонте (высота подъемки до 200 мм). Наибольшее применение получили домкраты типов ДГ-09 и ДГП-8. Гидродомкрат ДГ-09 (рис. 3.17) состоит из опорной плиты 16 с панелью 13, резервуара для масла 8 с сапуном 3, гидроцилиидра 21, ввинченного в панель с отверстием 4, поршня 2 с лапой 20, поршневого насоса 9 со всасывающим 10 и нагнетательны” 11 клапанами, предохранительного клапана 14 и спускного клапана 15. Для большей жесткости опорная плита имеет рифленую поверх- ность с ребрами жесткости 19. Для работы домкрат устанавливают под рельс с таким расчетом, чтобы лапа находилась под подошвой рельса, спускной клапан закрывают, поворачивая стержень с резьбой по ходу часовой стрелки, и, при- кладывая возвратно-поступательные движения к стержню 6 через рычаг 5 и тягу 7, приводят насос в работу. Последний нагнетает масло под поршень и тем Рис. 3.17. Схема гидродомкрата ДГ 09 106
самым поднимает лапу и рель- со-шпальную решетку. Для снятия домкрата достаточно повернуть стержень спускно- го клапана 15 против хода ча- совой стрелки. Уплотнения 1 и 17 обеспечивают герметич- ность поршня. Домкрат пере- носят за ручку 12. Кольцо 18 ограничивает ход поршня. Гидродомкрат ДГП-8 (рис. 3.18) принципиально от- личается от домкратов всех других видов. Основанием домкрата служит опорная плита 17 с вваренным в нее неподвижным поршнем 16 ци- линдра 14. Внизу цилиндр за- канчивается резьбой, на ко- торую навернута грузовая гайка 15. Для максимального приб- лижения точки приложения нагрузки к оси цилиндра и сведения к минимуму изгиба- ющего момента по длине пор- шня со стороны рельса сде- лан паз, по которому переме- щается верхний 2 и нижиий 1 сегменты грузовой гайки. К верхней части цилиндра при- варена клапанная коробка 3 Рис. 3.18. Схема гидродомкрата ДГП-8 с каналами и гнездами под клапаны насоса. Уплотнение поршня в цилиндре выпол- нено в виде двух уплотнительных колец с манжетой из маслостойкой резины Домкрат имеет двухплунжериый насос, размещенный внутри резервуара 4 для масла и прикрепленный болтами к клапанной коробке. У этого насоса вдвое меньшее число качаний ручки в 1 мин, чем у домкрата ДГ-09. В вертикальные резьбовые отверстия коробки ввернуты корпуса 5 плунжерных пар. На верх- ние концы плунжеров 6 навернуты тарелкн 8, упирающиеся в ролики 9 коро- мысла 12 привода насоса. Для всасывания масла плунжеры поднимаются нз резервуара пружинами 7. Опускание их производится двуплечим коромыслом, закрепленным шпоикой иа валу 13. На выходном конце вала установлена руко- ятка 11 со вставленным в нее стержнем 10. Опорами вала служат бобышки ре- зервуара для масла. Клапанная коробка снабжена двумя всасывающими 21, двумя нагнетательными 20 и предохранительным 19 шариковым пружинным клапанами. Для спуска давления в цилиндре предусмотрен спускной вентиль 18 с запорной иглой на конце. При движении плунжера вверх масло из резервуара поступает в рабочую камеру всасывающего клапана; при обратном движении всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный открывается и порция масла поступает в подъ- емный цилиндр домкрата, который вместе с грузовой гайкой и грузом подни- мается вверх. Для сброса давления масла и приведения домкрата в исходное 107
положение достаточно повернуть на 1—1,5 оборота спускной вентиль. При этом запорная игла освободит канал и масло перетечет из цилиндра в резервуар, снабженный сапуном. Переносят домкрат за две ручки. При работе домкра- том ДГП-8 поршень остается неподвижным, а цилиндр перемещается вместе с грузовой гайкой, баком и насосом. Ниже приведены технические характеристики гидродомкратов: Параметры ДГ-09 ДГП-8 Грузоподъемность, т 6 8 Наибольшая высота подъема лапы, мм . . . 200 200 Усилие на рукоятке насоса, Н 240 250 Давление рабочей жидкости, МПа .... 35 24 Рабочая жидкость Масло веретенное Масса, кг . , 17 19,5 .1 нг. 0 < П 1 1 нои 3.2.2. Гидравлические рихтовочные приборы ' М i J' . .qw V Одной из весьма трудоемких работ в путевом хозяйстве является рихтовка пути. При ее выполнении применяют два варианта расстановки приборов на пути. По варианту I необходимо иметь три рихтовщика, два из них располагают на одном рельсе, один — на другом. По варианту II требуется пять рихтовоч- ных приборов, из иих два расставляют по одному рельсу и три—по другому. Последний вариант применяется при рихтовке пути с тяжелыми элементами верхнего строения пути. Используются гидравлические рихтовочные приборы систем Матвеенко, ГР-12, ГР-12Б и РГУ-1. Принцип их действия аналогичен принципу действия гидравлических домкратов, но усилие, прилагаемое к рель- су, направлено не вертикально, как в домкратах, а наклонно. Рихтовочный прибор системы Матвеенко (рис. 3.19) представляет собой гидравлический домкрат ДГП-8, дополненный приспособлением для рихтовки, благодаря чему он может быть использован как рихтовщик и как домкрат. На цилиндре 2 прибора болтом 3 укреплен башмак 4 с кронштейном для за- водки под головку рельса. Для предотвращения скольжения башмака по ци- линдру на последнем установлен вкладыш 7, упирающийся в грузовую гайку 8 Рис 3 19. Рихтовочный прибор си- стемы Матвеенко домкрата и закрепляемый болтом 6. Для рихтовки прибор за ручку 5 устанавливают под углом 45° к горизонту, опорную плиту 9 короткой стороной погружают в балласт. При этом кронштейн башмака упирается в головку рельса. Качанием рукоятки 1 при- водится в действие плунжерный насос. Работа прибора ие отличается от рабо- ты домкрата ДГП-8. Под давлением масла рельсо-шпальная решетка вывешивается и одновременно рихтуется. Рихтовщик гидравлический ГР-12 (ГР-12Б). Рихтовщики ГР-12 и ГР-12Б принципиально отличаются тем, что для их установки на рабочем месте требуется минимальное время (ие надо рыть луики). В процессе рихтовки используются наи- большие значения коэффициента сопротив- ления прибора с балластом, при этом затра- чиваются мйнимальные физические усилия работающих Оба прибора имеют новое са- 108
моустанавливающееся опор- ное устройство. Рихтовщики ГР-12 и ГР-12Б (рис. 3.20) состоят из гидравлического толкателя и опорного устройства. Толка- тель представляет собой двух- плунжерный ручной насос 5, расположенный в корпусе 4, цилиндр 3 со штоком 2 и воз- вратной пружиной /. Подвижным элементом толкателя является цилиндр с установленной на нем насос- ной группой и трехступенча- тым рельсовым захватом 6, упирающимся во время рабо- ты в подошву рельса. Опор- ное устройство состоит ИЗ задней 13 и средней под- вижной 7 опор и сошника 9, шарнирно соединенных и опирающихся на балласт. Гидравлический толкатель при помощи шарнира, 14 прикреплен к задней опоре, а подвижная часть его шар- ниром И крепится к двухшарнирной стойке 8, присоединенной к сошнику. Для увеличения устойчивости прибора при работе на рыхлом щебне на среднюю опору надевается съемная подкладка 10. Для предотвращения обратного про- гиба опорного устройства при переносе и установке рихтовщика в шарнирах промежуточной опоры установлены ограничители 12. При работе двухшарнирную стойку подводят под подошву рельса до упора одной из ступенек захвата. После этого шток толкателя выдвигается, при этом увеличивается расстояние между шарнирами 11 и 14. Двухшарнирная стойка передним концом с сошником заглубляется в балластную призму, одновремен- но вывешивая путевую решетку. При дальнейшем выдвижении штока и повыше- нии сопротивления балласта сдвигу гибкое опорное устройство практически останавливается, а вывешенная колея смещается в сторону рихтовки. При этом рельсо-шпальная решетка как бы перекатывается на двухшарнирных стойках приборов. По мере возрастания сопротивления решетки сдвигу увеличивается глубина опускания двухшариирной стойки и сошника в балласт. Благодаря самоустанавливающемуся опорному устройству рихтовщик при работе автома- тически реализует в процессе сдвижки максимальные значения коэффициента сопротивления, это дает возможность рихтовать путь с наименьшей вывеской рельсо-шпальиой решетки. Рихтовщики ГР-12 и ГР-12Б исключают необходимость рыхлеиия балласта у торцов шпал, а также в большинстве случаев отрытие его в шпальных ящи- ках. $ результате каждый цикл рихтовки совершается в 1,5—2 раза быстрее При этом прибором развивается усилие, в 1,5—2 раза большее, чем другими типами ручных рихтовщиков. Благодаря этому производительность труда при работе с приборами типов ГР-12 и ГР-12Бв2—3 раза выше, чем при рих- товке пути'другими приборами. Рихтовщик гидравлический передвижной РГУ-1 является усовершенство- ванным гидравлическим прибором с приводом от двигателя. Он имеет четыре рабочих органа-домкрата с одним общим приводом. Применение моторных рих- товщиков РГУ-1 способствует резкому повышению производитель ости труда (2,5 км в смену вместо 0,5—0,8 км). Благодаря одновременному приложению 109
Рис. 3.21 Рихтовщик гидравлический РГУ-1 I f<i ' Т Д11 Ш8 ' усилий при рихтовке на все четыре рабочих органа значительно облегчается сдвижка путевой решетки с железобетонными шпалами и рельсами тяжелых типов. Рихтовщик РГУ-1 (рис. 3.21, а) состоит из рамы /, опирающейся на рельсы двумя роликами 7, двигателя внутреннего сгорания 3 типа «Дружба», редук- тора 11, шестеренчатого насоса 12, бензобака 8, масляного бака 9, четырех гид- равлических домкратов 6 и маслоподводящих рукавов 2 высокого давления. Для сбрасывания давления в системе при перестановке домкратов предусмот- рен рычаг 5. При воздействии последнего на иглу 4 отжимается шариковый клапан, расположенный в корпусе 10. Все четыре рабочих органа-домкрата имеют одинаковую конструкцию. Домкрат (рис. 3.21, б) имеет опорную плиту 6, иатяжиой винт 5, цилиндр 4, возвратную пружину 3, штуцер 2 подводящего шланга и крышку цилиндра 1 с захватом головки рельса. Для рихтовки цилиндры устанавливают под рельсы и запускают двигатель на больших оборотах. После создания во всех цилиндрах необходимого давления производится рихтовка пути, затем обороты двигателя уменьшаются, давление в системе снижается. Рихтовщик передвигается по рель- су к следующему месту, и цикл повторяется. Работу выполняют 4 или 5 чел. Один из иих (моторист) управляет рихтовщиком, удерживая его на рельсовой нити, а остальные устанавливают и снимают домкраты. Ниже приведены технические характеристики гидравлических рихтовоч- ных приборов: Параметры Система Матвеенко ГР-12Б ГР 12 РГУ-1 (один домкрат) Распорное усилие, Н . . ♦ 80 000 60 000 60 000 50 000 Ход поршня, мм .... 200 100 100 120 Рабочее давление, МПа 24 25 25 12 Усилие на рукоятке прибо- ра, Н 250 140 140 Масса, кг 21,5 15,5 16 20 3.2.3. Гидравлические разгоночные приборы Они предназначены для продольной сдвижки рельсов или рельсовых плетей для восстановления нормальных зазоров между рельсами, нарушенных в ре- зультате угона пути подвижным составом Работа без разрыва рельсовой колеи называется регулировкой зазоров, ас разрывом — разгонкой зазоров. Регули- ровкой зазоров руководит бригадир пути, а их разгоикой — дорожный мастер. Применяются гидравлические разгоночные приборы РН-01А и РН-02. 110
Разгоночный прибор РН-01А (рис. 3.22) состоит нз двух корпусов 6 и 13, соединенных между собой двумя гидроцнлиндрами 15 и возвратными пружина- ' мн 12. Каждый корпус для захвата за головки рельсов имеет по два клина 14 с наконечниками с внутренней стороны. Клиньями управляют двуплечими ры- чагами 4, закрепленными в корпусе на оси 3. Разведение рычагов соответствует заклиниванию корпусов с рельсами. Сближение рычагов 4 соответствует уста- новке прибора в транспортной положение, при этом оба корпуса приподнима- ются и опираются на ролики 1. На корпусе 6 установлен масляный бак 10 с расположенными в нем четырьмя плунжерными насосами. Насосы приводятся в действие попарно при помощи рычагов 8 и коромысел 9. Если в одном насосе происходит всасывание масла из бака, то в другом — нагнетание порции масла в цилиндр. Работой иасосов управляют 2 чел., каждый из которых нагнетает масло в один из цилиндров. Оба цилиндра ввинчиваются в корпус 6, а их плун- жеры неподвижно соединяются с корпусом 13. Перепускной вентиль 7 служит для сбрасывания давления в цилиндрах по окончании работы. Масло в цилинд- ры подается по каналам 11. Для разгонки (регулировки) зазоров прибор уста- навливают так, чтобы стык рельсов приходился посередине между обоими кор- пусами. Обе ручки ставят в рабочее положение, а спускной вентиль завинчива- ют до отказа. Затем качанием обоих рычагов приводят в действие насосы; от давления масла поршни получают поступательное движение, а зажатые клинь- ями рельсы раздвигаются. Для приведения прибора в исходное положение спускной вентиль отворачивают на один оборот, давление в цилиндрах резко падает, пружины возвращают масло в резервуар, при этом корпуса возвраща- ются в исходное положение. Одновременно с этим поворотом ручек к его сере- дине прибор посредством балок 2 приподнимается относительно оси 5 и иа ро- ликах передвигается к следующему стыку. Этим прибором можно перемещать одновременно четыре 25-метровых рельса без ослабления стыковых болтов, а при ослабленных костылях — до 150 м. Разгонный прибор РН-02 представляет собой упрощенный вариант при- бора РН-01 А. Только у него один двухплунжерный насос и ролики предусмот- рены лишь для одного корпуса. В остальном приборы конструктивно схожи Рис. 3.22. Схема гидравлического разгоночного прибора РН-01А 111
Их используют только для регулировки зазоров и перемещения одного 25- метрового рельса. Ниже приведены технические характеристики разгоночных приборов Параметры РН-01А РН-02 Распорное усилие, кН.................................. 250 120 Диаметр распорного цилиндра, мм........................ 65 42 Число цилиндров, шт.................................... 2 2 Рабочее давление, МПа.................................. 40 45 Усилие на рукоятке, Н................................. 180 220 Максимальная величина раздвижки, мм: без перехвата........................................ 150 100 с перехватом . 300 -* Рабочая жидкость..................................Масло веретенное Масса, кг.............................................. 78 37 3.3. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТОВ К ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ Питание электррииструментов током может осуществляться как от пере- движных электростанций, так и от внешних источников в виде низковольтной электрической сети напряжением 220 и 380 В или высоковольтной — напряже- нием 10 и 27 кВ. На рис. 3.23 приведена схема переносной кабельной сети с пи- танием от передвижной электростанции 1. Такая сеть состоит из магистраль- ного кабеля 2 марки КРИТ сечением 3x10+1x6 мм2 и длиной 100—150 м, распределительных коробок 3, кабелей 4 сечением 3 X 2,5+1 X 1,5 мм2, подводя- щих ток к инструментам, и соедини- тельных муфт, укрепленных на кон- цах этих кабелей. Если число ин- струментов больше, чем может быть подключено к одной распределитель- ной коробке, пользуются дополни- тельным кабелем 5. Распределитель- ная коробка имеет шесть розеток, из которых две торцовые служат для под- ключения магистрального кабеля, а четыре боковые — для подводящих. На рис. 3.24 приведены схемы подключения электроинструментов к низковольтным сетям и высоковольт- ным линиям. Непосредственное под- ключение электроинструмента к сети трехфазного тока напряжением 220 В изображено на рис. 3.24, а. Электро- двигатели 6 инструментов соедини- тельным кабелем 5 подключаются к бо- Рис. 3.23. Схема переносной кабельной сети Рис. 3.24. Схемы подключения электроинст- рументов 112
ковым розеткам распределительной коробки 4, последняя посредством магис- трального кабеля 3 присоединена к заземленной токоотборной точке 2, полу- чающей питание силовой сети 1. Возможно подключение к трехфазной сети 1 напряжением 380 В через по- нижающий трансформатор 4 (рис. 3.24, б). В этом случае последний магист- ральным кабелем 3 соединяется с токоотборной точкой 2, также заземленной. Нулевая жила силовой сети подведена к корпусу токоразборной точки. В тех случаях, когда требуется подключить электроинструмент к однофаз- ной сети 1 220 В или к трехфазной сети напряжением 380 В (рис. 3.24, в) к токо- отборной точке 2 присоединяют преобразователь фаз 3. Схемы питания электро- инструментов от ЛЭП 10 кВ и 27 кВ приведены на рис. 3.24, г, д, е. По вариан- ту, показанному на рис. 3.24, г, питание токоразборных точек осуществляется через низковольтную сеть 3 напряжением 220 В, энергия в которую поступает от 1 (ЛЭП 10 кВ) при помощи понижающих подстанций 2. По другому вариан- ту (см. рис. 3.24, д) питание инструментов осуществляется через переносные понижающие трансформаторы 2, которые иа период работы подключаются к ли- нии электропередачи 1 напряжением 27 кВ. В случае, приведенном на рис. 3.24, е, можно использовать два преобразо- вательных агрегата: однофазный понижающий трансформатор 1 и преобразова- тель цикла фаз 2. Для подключения электроинструмента собирается электри- ческая цепь: инструмент—силовая линия. Затем вилку магистрального кабеля подключают к электростанции или к токоразборной точке. После проверки пра- вильности сборки включают рубильник или пакетный выключатель и последо- вательно — выключатели инструментов. Если электроинструмент не имеет вы- ключателей, его подключают к распределительным коробкам после включения рубильника. 3.4. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИЯ ПУТЕВОГО МЕХАНИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТА 3.4.1. Подготовка к работе и обслуживание электроинструментов При подготовке всех электрических инструментов к работе необходимо проверить соответствие напряжения сети технической характеристике данного инструмента, уровень масла в редукторе, надежность всех соединений и зазем- ления инструмента, подтянуть крепежные детали. После этого инструмент подключают к сети и опробуют вхолостую. При искрении, постороннем шуме и других неисправностях он должен быть от- ключен от сети, а неполадки устранены. В процессе работы не допускается перегрев электродвигателя или других частей инструмента. Если они нагрева- ются настолько, что к ним нельзя прикоснуться рукой, то инструменты оста- навливают и дают им возможность остыть. При эксплуатации инструментов важно применение необходимых сортов смазки и соблюдение : пернодичиости смазки. Уровень масла в редукторах должен находиться в соответствующих пределах; один раз в 3—6 месяцев (в зависимости от вида инструмента) обяза- тельны разборка, осмотр и чистка двигателя и редуктора. Важными условиями правильной эксплуатации являются своевременная замена изношенных деталей, недопущение замасливания и увлажнения обмот- ки статора, резких перегибов кабеля, повреждений резиновой оболочки и по- падания на нее масла, керосина, бензина. При эксплуатации различных инстру- ментов необходимо придерживаться соответствующих правил. Рельсорезный станок. В процессе резания следят за непрерывной подачей охлаждающей жидкости к месту резания. пз
Рельсосверлильный станок. До начала заглубления сверла открывают кран и подводят к месту сверления охлаждающую жидкость; во время выхода сверла из отверстия необходимо уменьшить подачу, что позволит избежать его заедания и возможных поломок. Электрошпалоподбойки. Следует избегать резких толчков корпуса вибра- тора, натяжения, скручивания и дергания кабеля, что может привести к его обрыву. Шуруповерт. При перемещениях шуруповертов рекомендуется сохранять вертикальное положение мотор-редуктора, стараясь исключить попадание смазки на обмотку; необходимо периодически осматривать контакты переклю- чателя, очищать их от пыли и нагара. В электроключах требуется регулярно осматривать состояние кулачков. В костылезабивщиках для смазкн кривошипно-шатунного механизма не- обходимо заполнять компрессорным маслом масленку; через 100 ч работы тре? буется снимать и промывать в керосине ствол, поршень, боек, направляющую втулку, рабочий орган; удалять заусенцы, наклеп на хвостовике стержня, бой- ке, стволе и втулке, а детали смазывать компрессорным маслом. Костылевыдергиватель. Для залива масляного резервуара костылевыдер- гивателя рекомендуется применять только профильтрованное масло, чтобы не нарушить работу плунжерной пары, шариковых клапанов и уплотнений; выключатель необходимо периодически вскрывать и очищать от пыли. Основные неисправности электроинструментов и способы их устранения Неисправность Возможные причины Способы устранения При включении электро- двигатель не работает 1. Нет напряжения в сети Проверить контрольной лампой и устранить неис- правность 2. Сняты или сгорели предо- хранители Поставить новые предо- хранители При включении вилки го- рит предохранитель 3. Нет контакта в вилке или выключателе 1. Короткое замыкание в вы- ключателе или кабеле Осмотреть и исправить вилку или выключатель Осмотреть кабель и ис- править выключатель 2. Короткое замыкание в об- мотке статора Отправить в ремонт При подключении к сети электродвигатель гудит, а вал не вращается или вра- щается, медленна 1. Нет контакта на одной из фаз в переключателе или вил- ке 2. Неисправен предохрани- тель Исправить переключа- тель или вилку Исправить или заменить предохранитель При прикосновении .к ме- таллическим частям бьет током Электродвигатель сильно перегревается Произошло замыкание токо- ведущих частей на корпус 1. Перегрузка электродвига- теля Найти и устранить неис- правность Выяснить причину Пере- грузки и устранить 2. Увлажнена обмотка Просушить обмотку Греются гнезда шарико- подшипников 3. Произошло междувитко- вое замыкание в обмотке 1. Недостаточная смазка Отправить в ремонт Пополнить смазку 2. Перекос или зажим под- шипников Устранить перекос или зажим 114
3.4,2. Подготовка к работе и обслуживание гидравлических приборов При подготовке гидродомкратов к работе необходимо проверить количест- во масла в баке и в случае надобности долить его (в домкратах ДГП-8 масло должно быть залито до верха резервуара, а в домкратах ДГ-09 — до оси вала привода иасоса). Работу домкрата опробовают без нагрузки, закрыв спускной вентиль. При подтекании масла подтягивают ослабленные крепления. Во вре- мя работы домкратов необходимо следить за исправностью крепления рукоят- ки привода иасосов; заблаговременно снимать нх с пути при подходе поездов к месту работ, а при перерывах в работе ставить домкраты вертикально. Чтобы домкраты работали безотказно, необходимо обеспечить тщательный и своевре- менный уход за подъемным механизмом и насосом. В домкраты следует зали- вать веретенное масло № 3 только чистое и профильтрованное через ситец. Нужно следить, чтобы в домкрат не попадала пыль. Все работы по ремонту приборов рекомендуется выполнять в закрытых по- мещениях. При работе с несколькими рихтовочными приборами гидронасосы всех рихтовщиков следует приводить в действие одновременно, а после сдвижки пу- ти разгружать сначала рихтовщики, установленные на задней рельсовой нити. Для пропуска поезда рихтовщики заблаговременно должны быть сняты с пути и уложены на обочину нли междупутье. Приступать к работе разгоночными приборами разрешается только после того, как ослаблены стыковые болты и противоугоны; при загрязнении насечкн клиньев их необходимо выиуть и прочистить. При приближении поезда прибор должен быть снят с рельсов. Для обеспечения нормальной и бесперебойной ра- боты гидравлических разгоночных приборов необходимо ежедневно после ра- боты очищать прибор от грязи и масла, а открытые неокрашенные поверхно- сти смазывать слоем веретенного масла; через каждые 500 ч работы заменять масло с тщательной промывкой керосином бака, насоса и фильтров. Основные неисправности гидравлических приборов и способы их устранения Неисправность Возможные причины Способы устранения Насос не подает мае- 1. В приборе недостаточно Вывернуть пробку или са- ла в цилиндр масла 2. Неплотное прилегание ша- риков клапанов к своим гнез- пун и долить масло Проверить клапаны насоса, при засорении очистить, в слу- дам из-за износа иди засоре- чае износа гнезд отправить в ния гнезд ремонт Полная или частичная 1. Износ манжет поршня Заменить манжеты потеря усилия в., цилинд- 2. Снижение упругости пру- Отрегулировать или заме- рах прибора жины предохранительного клапана нить пружину Масло вытекает из ци- линдра Износ или порыв манжет поршня Заменить манжеты Зажимные клинья про- 1. Загрязнение насечки кли- Очистить насечку клина от скальзывают по головке ньев грязи и масла рельса., 2. Выкрашивание насечки клиньев; обильный слой мазу- та на головке рельса; большие заусенцы на головке рельсов Заменить негодные клинья; очистить рельсы от мазута в местах установки прибора; удалить заусенцы на рельсах в местах постановки прибора 115
3,4.3. Основные требования по технике безопасности прн работе с путевым механизированным инструментом При эксплуатации механизированного путевого инструмента следует стро- го соблюдать требования, предусмотренные инструкциями и правилами тех- ники безопасности. Так, к работе с электрифицированным инструментом допу- скаются лишь лица, знающие его устройство, знакомые с Правилами техниче- ской эксплуатации устройств электрооборудования и Правилами техники безо- пасности прн работе с ним. Работа с электрифицированными механизмами производится, под постоянным контролем моториста и руководителя путевых работ. Электроинструмент надо хранить в закрытых помещениях; выдавать для работы неисправный инструмент запрещается. Корпус электрического инстру- мента через четвертую жилу кабеля должен быть обязательно заземлен через корпус электростанции. Для повышения безопасности рекомендуется при- менять электроинструмент с двойной изоляцией, когда корпус электроинстру- мента выполняется пластмассовым или же статор отделяется от корпуса слоем изоляции, а в редуктор вводится шестерня из изоляционного материала. Кро- ме того, целесообразно использование защитно-отключающего устройства, ко- торое может обеспечивать контроль состояния изоляции фаз, контроль непре- рывности заземления, а также отключение инструмента при снижении сопро- тивления изоляции ниже допускаемых пределов. При переноске запрещается держать инструмент за его рабочие части. Очистка ножовочного полотна рельсорезного станка и сверла рельсосверлиль ного станка допускается только при полной остановке двигателя. Работать иа шлифовальных станках без защитных кожухов й защитных очков не разре- шается. При обнаружении в шлифовальном круге хотя бы небольшой трещины его надо заменить. Нельзя включать электроинструмент до тех пор, пока рабочий не возьмет его в руки и не приготовится к работе. Если рабочий почувствует хотя бы сла- бое воздействие тока, он должен отключить инструмент и заявить об этом руко- водителю работ. Не разрешается работать электрифицированным инструментом без диэлектрических перчаток. При перемещении электроинструмента на но- вый участок работы его отключают от источника тока. Во время работы реко- мендуется следить за состоянием изоляции кабеля, не допуская перекручива- ния последнего. Не следует оставлять инструмент, присоединенный к сети без надзора. Запрещается применять гидравлические приборы с неисправными возврат- ными пружинами, а также с пружинами, ненадежно закрепленными. то?. 116
4. МАШИНЫ ДЛЯ РЕМОНТА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА Земляное полотно является основанием железнодорожного пути. Его проч- ность и стабильность влияют на состояние всего пути и, следовательно, ца до- пускаемые скорости движения, нагрузки и безопасность движения. Под дей- £ТД1|ем, нагрузок от поездов, атмосферных осадков, грунтовых вод возможна потеря прочности земляного по,лотца и возникновение деформаций (оседание, выпирание, пучины, провалы, оползни, размывы). Для предотвращения таких деформаций, а также их ликвидации проводят работы по ремонту земляного полртца с использованием как общестроительных машин (экскаваторы, буль- дозеры, скреперы), так и специализированных машии для ремонта земляного полотна (путевые струги, путевые уборочные машины, дренажные машины). 4.1. ПУТЕВЫЕ СТРУГИ 4.1.1. Назначение и устройство путевых стругов Путевые струги предназначены для очистки старых и нарезки новых кюве- тов, планировки и оправки откосов выемок, оправки бровок и откосов иасыпей, профилирования балластной призмы, срезки загрязненного балласта или грун- та с соседнего пути при снятой путевой решетке, а также для срезки и плани- ровки грунта при строительстве вторых путей. Зимой они используются в местах выгрузки снеговых составов и очистки станций от снега, а также кюве- тов для пропуска весенних вод. На железных дорогах СССР эксплуатируются путевые струги нескольких типов: струг-снегоочиститель СС-1, мощный отваль- ный плуг МОП и ранее выпускавшийся путевой струг ПС-2а. Независимо от ти- па путевой струг (рис. 4.1) — машина иа железнодорожном ходу, перемещае- мая локомотивом, которая срезает, планирует и перемещает грунт. По бокам струга к раме 1 шарнирно прикреплены крылья 2 и 4. Для выполнения работы устанавливают под углом к оси пути и закрепляют распорками 5 одно из двух крыльев или оба одновременно. В транспортном положении крылья устанавли- вают параллельно ферме (крыло 2). В торцовых частях струга размещены снегоочистительные устройства 3, от- брасывающие балласт или сиег с пути. Наибольшее распространеиие име- ет струг-снегоочиститель СС-1 (рис. 4.2), которым, помимо работ, выпол- няемых всеми путевыми стругами, можно расчищать пути от снега на перегоне прн высоте заноса до 2 м. Рабочими органами его являются два боковых крыла и два снегоочисти- Рис. 4.1. Схема путевого струга 117
Qo шшш Рис. 4.2. Струг-снегоочиститель СС-1
тельных устройства. Наибольший вылет каждого крыла от оси пути 7,5 м. Все оборудование струга размещено на сварной раме /, опирающейся на две те- лежки: переднюю (трехосную) и заднюю (двухосную). В средней части струга установлена портальная рама 10, на вертикальных стойках ее смонтированы два боковых крыла 5. В рабочее положение каждое крыло переводится своим пневмоцилиндром 8, который может поворачиваться вокруг вертикальной оси. В вертикальной плоскости крыло наклоняется телескопической тягой 7, кото- рая шарнирно крепится на укосине 9. Снегоочистительные устройства 12 смон- тированы по торцам струга, где расположены также автосцепки. В передней части рамы находится будка управления И, в задней — хозяйственная буд- ка 2. В раскрытом состоянии крылья удерживаются тремя телескопическими распорками 3 и 4. Телескопическая распорка (рис. 4.3) выполнена из двух труб 8 н 9, входящих одна в другую. Конец одной трубы, прикреплен к крылу, а конец другой — к раме машины универсальными шарнирами 7 н 10. При по- вороте крыла длина распорок изменяется автоматически в зависимости от угла раскрытия крыла. Для фиксации длины распорок и, следовательно, положе- ния крыла служит пневматический стопор в виде пневмоцилиндра, укреплен- ного на наружной трубе 9. Поршень 3 пружиной 4 всегда отжимается в нижнее положение. На конце штока поршня закреплен сухарь 2 с зубьями, находящи- мися в зацеплении с зубчатой рейкой 6, приваренной к внутренней трубе 8. Для направления движения этой трубы и предотвращения ее поворота преду- смотрен направляющий ролик 5. Стопор в нормальном положении обычно за- стопорен, а при открытии крыла он расстопоривается, для чего по трубке 1 по- дается сжатый воздух под поршень 3, который, поднимаясь, сжимает пружину и освобождает рейку. Благодаря этому при повороте крыла трубы могут раз- двигаться и изменять длину телескопической распорки. Боковое крыло (рис. 4.4) состоит из основной части 6 сварной или литой конструкции, на которой смонтированы выдвижная кюветная часть 7, откосное крыло 1, балластный подкрылок 4. Нижняя режущая грань крыла снабжена подрезным ножом 5. Откосное крыло, предназначенное для профилирования откосов выемки, крепится к основной части при помощи сектора 9 и вертикальной оси 11. Сек- тор может перемещаться по криволинейному направляющему пазу 8, поворачи- ваясь вокруг шарнира 10. Для изменения угла наклона откосного крыла к го- ризонту служит пневмоцилиндр 3, шток которого тягой 2 шарнирно соединен с откосным крылом. При выдвижении штока крыло вместе с сектором поворачи- вается вокруг шарнира 10, устанавливается в требуемое положение и фик- сируется пневмостопором 17. Для перемещения грунта откосное крыло можно Рис. 4.3. Телескопическая распорка крыла CC-f 119
располагать параллельно оси пути, повернув его вокруг вертикальной оси 11. В этом положении откосное крыло удерживается телескопической тягой 6 (см. рис. 4.2), один конец которой закреплен на колонне портальной рамы, а дру- гой — в проушинах откосного крыла. Балластный подкрылок 4 (см. рис. 4.4) служит для планировки откосов балластной призмы. Его можно поворачивать вокруг оси и устанавливать горизонтально под углом, соответствующим укло- ну откоса балластной призмы. Кюветная часть 7 по наклонным направляющим 12, укрепленным на зад- ней стороне основного крыла, перемещается механизмом, состоящим из пнев- модвигателя 14, редуктора 15 и винтового устройства 13. Последнее зубчатое колесо редуктора закреплено на гайке. В гайку ввернут винт 16. При вращении гайки винт поднимает или опускает кюветную часть. Прн подъеме в верхнее (транспортное) положение кюветная часть заходит за основную. В это же поло- жение она переводится при планировочных работах. При этом откосное крыло устанавливается горизонтально. Каждое боковое крыло / подвешено к портальной раме (рис. 4.5) на укосине 6, вертикальная часть которой выполнена в виде трубы 5, надетой на колонну 7. К верхней части укосины 6 крепится наклонная телескопическая тяга 4. Шток 2 тяги соединен с крылом. К кронштейну 3 нижней обоймы трубы на го- ризонтальной оси крепится крыло, поворачивающееся в вертикальной плоско- сти и изменяющее величину угла наклона. Поворот осуществляется телескопи- ческой тягой 4. Кронштейн 8 верхней обоймы укосины 6 соединен со штоком подъемного пневмоцилиндра 9, закрепленного внутри фермы струга. Каждое крыло имеет свой подъемный пневмоцилиндр. При выдвижении штока этого цилиндра укосины вместе с крылом поднимаются вверх, скользя по колонне 7. В поднятом положении крыло стопорится штырями. 120
Телескопическая тяга (рис. 4.6) служит для изме- нения наклона крыла, со- стоит из рамы 2, в которой за- креплен пневмоцилиндр /. Шток цилиндра универсаль- ным шарниром 3 соединен с подвижной трубой5. На верх- ней части последней приваре- на зубчатая рейка 7. Труба 5 перемещается в неподвижной трубе 6, на которой смонти- рован пневмостопор такой же конструкции, как и на теле- скопической распорке. Сто- пор состоит из пневмоцилин- Рис. 4.5. Схема подвески бокового крыла к порталь- ной раме струга дра 8 с зубчатым сектором 9 на штоке. Воздух в пневмопцлиндр подается по трубопроводу 4. Для пред- отвращения перекоса внутренней трубы служит двухребордчатый направ- ляющий ролик 10, закрепленный на неподвижной трубе и катящийся по рейке. Подвижная труба шарниром 11 соединена с крылом. При выдвижении поршня пневмоцилиндра крыло наклоняется вниз, поворачиваясь вокруг го- ризонтальной оси закрепления его на нижней обойме. Таким образом, боковые крылья могут быть подняты, опущены и наклонены. На верхней обойме укосины имеется также кронштейн для крепления телескопической тяги 6 (см. рис. 4.2) и установки откосного крыла параллельно оси пути. В транспортном положении кюветная часть вдвигается за основную, откосное крыло занимает верхнее поло- жение и все крыло посредством подъемного пневмоцилиндра и наклонной тяги поднимается в крайнее верхнее положение. Снегоочистительные устройства установлены по обо- им торцам фермы струга. Они позволяют использовать струг для расчистки снежных заносов при движении по перегону в обоих направлениях без разворо- та. При расчистке выемок и станционных путей, кроме снегоочистительных устройств, используют боковые крылья. Снегоочистительное устройство (рис. 4.7, а) состоит из двух передних верти- кальных щитов 5 и 7 и двух снегоочистительных боковых крыльев 4. Первые шарнирно закреплены на раме машины, вторые — на щитах. Крылья открыва- ются и закрываются пневмоцилиндрами 2, размещенными на кронштейнах 3 передних щитов. В раскрытом положении передние щиты удерживаются жест- кими распорками 1. Открывают и закрывают щиты, поворачивая их вокруг шарнира 6. Кинематическая схема снегоочистительного устройства дана на Рис. 4.6. Телескопическая тяга СС-1 121
рис. 4 7, б. Каждое крыло 4 имеет подвижной подкрылок 12, который с помо- щью рычагов 10 и тяг 9, 13 автоматически поднимается по направляющим 11 в транспортное положение при закрытии и опускается в рабочее при открытии крыла пневмоцилиндрами 2 на кронштейнах 3 В нижней части передних щитов, установленных на оси 6, есть подвижные щитки /6, которые в рабочем положе- нии опускаются на 50 мм ниже уровня головки рельса, в транспортном поло- жении поднимаются пневмоцилиндрами 8 и рычажной системой /7; фиксируются щитки пневмопилнндрами 18. Для прохода снегоочистительного устройства кривых участков пути при опускании щитков в них имеются вырезы для рель- сов. Эти вырезы в щигках перекрываются секторами 15, автоматически повора- чивающимися вниз или вверх под действием рычажных механизмов 14, соеди- ненных с подвижными щитками 16. Передние щиты удерживаются распорка- ми 1. Снегоочистительное устройство можно устанавливать в виде двухгранного угла для очистки однопутных линий (рис. 4.8, а), отвальной плоскости — для очистки двухпутных линий с отбросом снега вправо (рис. 4.8, б) или влево (рис. 4.8, в), а также в виде скрепера (рис. 4.8, а) для перемещения снега вдоль пути и выноса его за пределы выемки. Управление рабочими органами струга-снегоочистителя пневматическое (рис. 4.9). Сжатый воздух от локомотива по трубопроводу через кольцевой кран /С/С, обратный клапан ОК, редукционный клапан РК, воздухоочиститель 122
Рис. 4.8. Схемы работы снегоочистительного устройства О подается в воздушные резервуары (ресиверы Рг — Р7), откуда через краны Л'х поступает к постам управления (левым П} и правым /72) боковыми крыльями и /73 снегоочистительного устройства. Отсюда крацами управления Л’2 сжатый воздух направляется к пневмоцилиндрам и пневмодвигателям, На каждом бо- ковом крыле установлены пневмоцилиндры трех стопоров ПС телескопических распорок, стопоров наклонной тяги и рткосного крыла, пневмоцилиндры Z/5, Z/(i, Д4, Ц7 соответственно наклона откосного крыла, наклона, подъема и от- крытия бокового крыла, а также пневмодвигатель Д кюветной части. Каждое снегоочистительное устройство имеет по два пневмоцилиндра подъема щитов Ц-ь Цг> открытия крыльев Ц3, а также пневмостопоры ПС), ПС2 подвижных щитков. В пневмосистему включены манометры М для контроля за давлением воздуха, краны Л3 для спуска конденсата, воздушные сигналы-тифоны Стругом-снегоочистителем СС-1 выполняют работы по очистке и нарезке кюветов на железных дорогах II и III категорий, где ось кювета удалена от осн пути соответственно на 4,1 и 3,6 м. Для работы на железных дорогах I кате- гории, где это расстояние составляет 4,6 м, потребовалась модернизация маши- ны. В связи с этим СС-1М имеет вылет крыла 7,755 м (вместо 7,5 м) и производит горизонтальную планировку на уровне 1,2 м (вместо 1,0 м). что позволяет выполнять необходимый объем работы за меньшее число проходов. Увеличена также база машины с 14 до 16,5 м. благодаря чему возросла ее устойчивость (снизилась вероя гность схода с рельсов), повысилась скорость очистки снега до 80 км ч Кюветная часть СС-1М представляет металлическую плиту трапеце- идальной формы, сваренную из листов. Съемные ножи кюветной части выпол- нены в трех вариантах для дорог I,II, III категорий, что соответствует удале- нию оси кювета от оси пути на расстояния, равные 4,6; 4,1; 3,6 м. Мощный отвальный плуг МОП имеет боковые крылья такие же, как у стру- га-снегоочистителя СС-1, а носовая его часть упрощена и состоит из двух перед- них щитов, расположенных под углом 60°, и двух боковых. Ниже приведены технические характеристики путевых стругов- Параметры СС-1 CC-IM МОП Рабочая скорость, км/ч: на земляных работах . До 15 До 15 До 10 при очистке снега на перегонах . . . До 40 До 80 » Наибольший вылет крыла от оси пути, м 7,5 7,755 7,5 Угол открытия крыла, град 30—45 30—45 30—45 Толщина очищаемого слоя, м . . . . 2,0 2,0 1.0 Ширина очищаемого слоя, м .... 5,2 5,2 зд Величина опускания ножей ниже уров- ня головки рельсов, мм 50 50 100 Масса струга, т 92 •—• 63 Одним из недостатков путевых стругов является невозможность их исполь- зования для нарезкн кюветов на электрифицированных участках, где опоры контактной сети мешают движению струга с открытым крылом; другим —иска- 123
жение проектного профиля кювета при изменении угла открытия крыла в кри- волинейных участках пути, что обусловлено изменением расстояния от оси пу- ти до оси кювета. Для устранения первого недостатка была сделана попытка модернизиро- вать СС-1, оснастив его двумя роторными головками с кожухами, имеющими очертание профиля кювета. При вращении роторов грунт вырезается и отбра- сывается за пределы выемки. Рис 4 9 Пневматическая схема струга-снегоочистителя 124
4.1.2. Тяговый расчет путевых стругов Для того чтобы по заданным параметрам путевого струга и технологичес- кого процесса определить необходимое тяговое усилие и подобрать локомотив или, наоборот, по параметрам тяговой единицы выявить возможные техноло- гические режимы работы машины, выполняют тяговый расчет. При работе струга возникает ряд сопротивлений (рис. 4.10, а), которые должны преодоле- ваться локомотивом. Общее сопротивление, кН, может быть выражено как № = 4^+ W2+ W3+ W<+ Ws + W«, (4.1) где — проекция на ось пути сопротивления грунта резанию; • №2, ^з — проекции на ось пути сопротивлений перемещению грунта соответственно перед крылом и вдоль него; Wi — сопротивление перемещению струга как подвижной единицы; №5, — сопротивления перемещению струга соответственно в кривых и от уклона п ути. ’ Сопротивление грунта резанию Wi, кН, определяют из выражения (4.2) где^ — удельное сопротивление резанию, кН/м2 (для грунтов категории I = 504- 4-60 кН/м2; для категории II k{ = 70—90 кН/м2; для категории Ш ~ 104- 4- 12 кН/м2); h — толщина срезаемой стружки (рис. 4.10, 6), м; I — длина стружки, т. е. длина режущей кромки крыла, м. Сопротивление Wi направлено перпендикулярно плоскости крыла, про- ектируя W\ на ось пути, получим составляющую сопротивления резанню, преодолеваемую локомотивом, 1Г1 — sin « = hl sin a, (4.3) где a — угол открытия крыла, град. Сопротивление перемещению вырезанного и находящегося перед крылом грунта находят по формуле где — коэффициент трения грунта по грунту (Д ~ 0,64-0,9); Q — вес перемещаемого вала грунта, кН; у — средняя плотность грунта, кг/м3; V — объем вала грунта, находящегося перед крылом (треугольной приз- мы), м2; Я — высота вала грунта (см. рис. 4.10, б), м; <р — угол естественного откоса (<р ~ 40°). Проектируя 1^2 на ось пути, най- дем Wz- № I -----Vfisin a- (4-5) 2 tg ф Сопротивление перемещению грун- та вдоль крыла или сопротивление трения крыла о грунт W3’ (4.6) 125
где N — нормальная сила, действующая на крыло от грунта, N = W 2; /2 — коэффициент трения грунта по стали (0,34-0,6). Проектируя W3 на ось пути, получим IF3, кН: № ! W3 = —--- yfi f2 cos а. (4.7) 2 tg ф Сопротивление струга как подвижной единицы Н: 65 - v \W.~Q ------------- 12-j--0,55G ’ (4.8) км/ч. где G — вес струга, кН; v — скорость движения, Сопротивление в кривых F5 и от уклона пути Н: F5--^-G; (4.9) . I. I • I где Я — радиус кривой, м; ty — величина уклона пути, °/00. Подставляя в формулу (4.1) все эти усилия, получим полную величину W сопротивления, направленную вдоль оси струга. При работе струга Т W, где Т — тяговое усилие локомотива, кН. Для надежной работы необходимо учитывать динамический фактор. Поэтому Т = (^+^ + ^3+^ + ^ + ^), (4.Ю) где р— коэффициент запаса (р. 1,2). Если известно тяговое усилие локомотива Т, то при расчете определяют максимальную толщину стружки Л и число проходов. Из формулы (4.10) находим Ш ^-(^4^з + ^ + ^+^)М .. ... Ц/ — * " - , 1 1 * / р Но так как hl sin а, * 1 то г_(Д72 + Г9+У74 + Г5 + Г6)р h =--•------ . -- ------— (4.12) I sin a При расчете крыльев на прочность максимальное усилие, перпендикуляр' ное крылу, определяют из условия полного использования силы тяги локомоти- ва на уклоне (IFe с минусом) прямого участка пути (/? — оо и, следовательно, W5 — 0). Величина нормальной силы, действующей на крыло, составит 1Г + 1Г =1Г-(Гз + Г4 -Fe) р]-------. (4.13) 12 р, sin a Прн определении №’3 принимается, что высота вала грунта соответствует высоте крыла. 4.2. ПУТЕВАЯ ЗЕМЛЕУБОРОЧНАЯ МАШИНА 4.2.1. Назначение и устройство землеуборочиой машины Путевая землеуборочная машина системы Балашенко предназначена для очистки станционных путей от грязи и мусора, скола льда и уборки снега, от- валки от пути за пределы габарита приближения строений грунта, шлака, за- грязненного балласта, уборки с откосов выемок и косогоров сплывов грунта, 126
Рис. 4.11. Путевая землеуборочная машина а также для углубления муждупутья. На машине (рис. 4.11) установлены рель- совые щетки 15, дисковые рыхлители 14, собирающее устройство 12, средний 11 и боковые 10 элеваторы, средний ленточный конвейер 9, щеточный питатель 8, наклонный ленточный конвейер 7, боковые тросовые щетки 6, скалывающее устройство 5. Рама 16 опирается на две двухосные тележки. В кабине 1 разме- щена электростанция мощностью 200 кВт, от которой питаются электродвигате- ли рабочих органов машины. Кабина 2 предназначена для отдыха обслуживаю- щего персонала. 1 Подача воздуха в пневматические цилиндры рабочих органов машины осу- ществляется из резервуара, наполняемого компрессором локомотива перед вы- ходом машины на работу. Для управления пневматическими цилиндрами пре- дусмотрены типовые трехходовые краны. Для управления рабочими органами предусмотрены два поста. С поста 13, расположенного на нижней площадке, осуществляется управление дисковыми рыхлителями 14, крыльями собираю- щего устройства 12, боковыми 10 и средними 11 элеваторами. С поста 3, разме- щенного на верхней площадке, управляют средним 9 и наклонным 7 ленточными конвейерами, щеточным питателем 8, боковыми тросовыми щетками 6, скалы- вающим устройством 5 и муфтой включения ленточных конвейеров полува- гонов 4. 4.2.2. Рабочие органы машины Рельсовые щетки (рис. 4.12) предназначены для очистки рельсов, в част- ности, перед осмотром их на дефектность. Щетки 8 закреплены на вертикаль- ных валах. Они представляют собой цилиндры, на наружной поверхности которых в несколько рядов по высоте расположены стальные тросы. Наружные концы тросов при работе контактируют у поверхностью рельсов, сметая с них загрязнители (грязь, мазут, шлак). Щетки закрыты кожухами 7, чтобы грязь не разбрасывалась. Вертикальные валы щеток установлены на подшипниках в корпусах 9, на боковых площадках которых закреплены электродвигатели 4 (N 4,5 кВт, п — 950 об/мин), соединенные цепной передачей 5 с валами щеток. Последние попарно шарнирно подвешены на горизонтальной оси 3. Буксы пос- ледней установлены в челюстях рамы 2 на регулировочных подвесках, измене- нием длины которых регулируется положение щеток относительно рельсорых нитей по высоте. Опускание щеток и подъем осуществляются пневматическими цилиндрами 1 путем поворота щеток по стрелке А относительно оси 3. Для предохранения щеток от поломок при проходе рельсовых стыков предусмотрен нх отвод при помощи лыж 6, закрепленных на кожухах 7. В транспортном поло- жении щетки вписаны в габарит 1-Т подвижного состава и закреплены пневма- тическими стопорами. Дисковые рыхлители (рис. 4.13) установлены впереди элеваторов и пред- назначены для рыхления в междупутьях слежавшегося грязного балласта, 127
Рис. 4.12. Рельсовые щетки Рис. 4.13. Дисковые рыхлители грунта, снега, что облегчает их захват ковшами боковых элеваторов. Они смон- тированы на раме 7, которая жестко закреплена на раме машины (см рнс. 4.11). На раме 7 (см. рис. 4.13) рыхлителей шарнирно установлены балки 3. На ннх в подшипниках 1 закреплены валы с дисками 2, которыми осуществляется рых- ление слежавшихся материалов. Диски могут быть заглублены максимально на 350 мм ниже головки рельса. Ограничителем служит цепь 4. Ширина захвата с каждой стороны рыхлителя 1200 мм от головки рельса. В тех случаях, когда для рыхления оказывается недостаточно собственного веса, дополнительно включают пневмоцилнндры 6, предназначенные для приведения рыхлителя в ра- бочее и транспортное положения. В транспортном положении рыхлитель закре- пляется защелкой 5, а при транспортировке иа дальние расстояния — допол- нительно болтами. Собирающее устройство предназначено для перемещения убираемого ма- териала с междупутий к середине пути, где его захватывает средний элеватор Юно смонтировано на раме 11 (рис. 4 14, а). По обе стороны рамы на верти- Рис. 4 14. Собирающее устрой- ство 128
кальных валах 10 шарнирно закреплены боковые крылья 9, оснащенные смен- ными подрезными ножами 7, подкрылки 4. Крылья (рис. 4 14, б) приводятся в рабочее и транспортное положения независимо одно от другого посредством пневматических цилиндров 1 и 2. Цилиндр / ^предназначен для опускания и подьема крыла с подкрылком, а цилиндр 2 — для раскрытия крыла, т е. поворота его вокруг вертикального вала 10 Поворот крыла осуществляется посредством реечного привода, состо- ящего из реечного колеса 13, закрепленного на валу 10, и рейки 12, связанной со штоком поршня цилиндра 2 Ширина захвата крыла 9 до 3 м от оси пути, макси- мальный угол раскрытия 45е Крыло в раскрытом положении удерживается цепью 6. Собирающее устройство используют также для отвалки от рельсового пути за пределы габарита приближения строения убираемого материала. В тран- спортном положении крылья крепят стяжками 8 к упору 5 на раме машины, а подкрылки — пневматическим стопором 3. Средний элеватор (рнс. 4.15) предназначен для погрузки иа средний лен- точный конвейер материалов, перемещенных на середину пути крыльями соби- рающего ушройства. Ковши 3 элеватора вместимостью 160 л каждый закрепле- ны на двух втулочно-роликовых цепях 2, посаженных на направляющие блоки 8. Три верхние пары блоков 8 установлены на раме машины, а иижияя пара — на нижней части подъемной рамы 1. Верхняя часть рамы / шарнирно с возмож- ностью поворота в вертикальной плоскости подвешена на раме машины. При наезде на препятствие рама / с ковшами, поворачиваясь вокруг шарнира (точка /), поднимает нижний конец вверх, н ковши свободно, без поломок проходят над препятствием Натяжное устройство 7 позволяет регулировать натяжение цепей 2 н величину заглублеиия ковшей. Элеватор работает на двух режимах первый — с забором до 130 мм ниже уровня головок рельсов, второй — при совместной работе со щеточным питателем на 100 мм выше уровня головок рель- сов; привод элеватора —от электродвигателя 5 (N — 20 кВт, п — 1460 об/мин), через червячный редуктор 4 и цепную передачу 6 В рабочее и транспортное положение элеватор приво- дится совместно с собираю- щим устройством посредством пневматических цилиндров / (см. рнс. 4.14, а). Боковые элеваторы (рис. 4.16) предназначены для убор- ки с междупутий предвари- тельно разрыхленного диско- выми рыхлителями 14 (см. рис. 4.11) загрязненного ма- териала. Они шарнирно за- креплены иа раме машины, благодаря чему возможен по- ворот нх на 90°. Каждый бо- ковой элеватор (см. рис. 4.16) состоит нз рамы 8, цепи с ков- шами 10, привода ковшовой цепи, ленточного конвейера- питателя 7. Рама 8 подвеше- на шарнирно на раме маши- ны 18 на двух кронштейнах: нижнем 13 и верхнем 3. Рис. 4.15. Средний элеватор 5 Зак 47 129
Ковши 10 (вместимостью ио 40 л) закреплены на двух втулочно-роликовых цепях. Привод ковшовой цепи осуществляется от электродвигателя 1 (N 10 кВт) через червячный 2 и конический редукторы. Привод конвейера-пита- теля 7 осуществляется от конического редуктора цепной передачей, состоящей из звездочек 5 и цепи 6. Элеватор закрыт кожухом 4. Конический редуктор размещен внутри кронштейна 3, являющегося одно- временно его корпусом. Конвейер-питатель 7 является промежуточным зве- ном между боковым элеватором и средним ленточным конвейером 17. Грунт из ковшей боковых элеваторов в месте их опрокидывания попадает на ленту кон- вейера-питателя и последним подается на ленту среднего конвейера. Ковшовая Рис. 4.16. Боковые элеваторы 130
Рис. 4.17. Кинематическая схема бокового элеватора цепь в нижней части элеватора огибает два направляющих блока, установлен- ных на подъемной раме 16, которая верхним концом шарнирно подвешена на раме 8 элеватора. Благодаря такой подвеске предотвращается поломка нижней части ковшовой цепи при встрече препятствий в забираемом ковшами материа- ле. В нижней части подъемной рамы 16 установлен подкрылок 11, способствую- щий лучшему заполнению ковшей. Для опускания в рабочее положение и подъ- ема в транспортное подъемной рамы 16 предусмотрен пневматический цилиндр 19, шток которого шарнирно связан с рамой 16. Поворот элеватора в горизон- тальной плоскости на 90° при приведении его в рабочее и транспортное положе- ния осуществляется пневматическим цилиндром 15, шток которого связан с ры- чагом 14 нижнего кронштейна 13. В рабочем положении элеватор закрепляет- ся штангой 9, один конец которой шарнирно связан с рамой 8 элеватора, а дру- гой, размещенный в направляющих на раме машины, фиксируется пневмати- ческим стопором. Заглубление ковшей элеватора ограничивается цепью 12. В транспортном положении элеваторы закрепляются винтовыми стяжками 20. Из кинематической схемы (рис. 4.17) видно, что от электродвигателя 1 вра- щение передается на червячиый редуктор 2, который имеет два вала: горизон- тальный, соединенный с двигателем 1, и вертикальный с коническим зубчатым редуктором 3, имеющим также два выходных вала. Один соединен с приводным валом 4 ковшовой цепи 6 элеватора 5, на другом, параллельном оси машины, сидит звездочка 9, через которую цепной передачей 8 вращается ленточный конвейер-питатель 7. Средний ленточный конвейер (рис. 4.18) предназначен для передачи на наклонный конвейер 4 материала, убираемого с пути средним и боковыми эле- ваторами. Конвейер расположен в середине машины и состоит из горизонталь- ного и наклонного участков. Его прорезиненная лента 9 прикреплена скобами к двум втулочно-роликовым цепям. Для предотвращения скатывания транспор- тируемого материала с наклонной части конвейера на ленте поперек ее за- креплены уголки. Для предупреждения провисания втулочно-роликовых цепей они поддер- живаются роликами 8. Для ограничения прогибов ленты под воздействием тран- спортируемого материала рабочая ветвь леиты по всей длине средней части опирается на поддерживающие ролики 6. По бокам рамы конвейера установ- лены борта 7, образующие лоток, приемную вороику 10 и разгрузочный патру- бок 5. Конвейер приводится в действие электродвигателем 3(N ~ 10 кВт, п = — 1460 об/мин) через червячный редуктор 2 и цепную передачу 1. 5* 131
Щеточный питатель (рис. 4.19) предназначен для очистки мусора и снега со станционных путей и стрелочных переводов. Это горизонтально расположен- ный цилиндр, на поверхности которого по всей длине равномерно закреплены гибкие элементы — стальные тросы 11, образующие щеточный барабан-пита- тель, размещенный в струенаправляющем кожухе 12. Привод от электродви- гателя 6 (N = 28 кВт, п — 1460 об/мин) осуществляется посредством двух цепных передач 7 и 8 с отклоняющей звездочкой 10. Прн работе щеточный барабан диаметром D вращается и подает сметаемый мусор и снег по струенаправляющему кожуху 12 (по стрелке К} на наклонный конвейер, нижний коней 9 которого шарнирно соединен с кожухом 12. По обеим сторонам кожуха установлены подкрылки 13. Это увеличивает ширину захвата питателя до 2,7 м, благодаря чему путь обметается на всю длину шпалы. В ра- бочее и транспортное положения питатель приводится двумя пневматическими цилиндрами 4 через рычажную передачу 1 и две тяги 5. Величина опускания щеточного питателя регулируется винтовым устройством 2 с сектором 3. В тран- спортном положении питатель фиксируется стопором с закладками. Наклонный ленточный конвейер 7 (см. рнс. 4.11) предназначен для пере- дачи поступающего иа него материала со среднего ленточного конвейера в под- вижной состав. Его конструкция (см. рис. 2.50) (несущий орган-леита, система поддерживающих н опорных роликов) аналогична конструкции среднего лен- точного конвейера (см. рис. 4.18). В рабочее и транспортное положения ои приводится одновременно со щеточным питателем. Боковые щетки (рис. 4.20) предназначены для сметания с концов шпал и бровок балластной призмы остающихся после работы боковых элеваторов за- сорителей или снега с подачей нх на середину рельсовой колеи для погрузки щеточным питателем на наклонный ленточный конвейер, а последним — на под- вижной состав. Они установлены по обеим сторонам машины после скалываю- щего устройства. Горизонтально расположенные тросовые барабаны 9 щеток Рис. 4.19. Щеточный питатель 132
консольно подвешены на раме машины иа полых телескопических стойках 7, что обеспечивает возможность поворота щеток в горизонтальной плоскости на 45' при приведении их в рабочее и транспортное положения. Привод каждого тросового барабана осуществлен от электродвигателя / (Д' — 10 кВт, п 1460 об'мин) через червячный редуктор 2. В ступице червячного колеса редуктора 2, имеющей шлицы, размещен верхний конец вертикальною вала 3, установ- ленного внутри полой стойки 7 Ban 3 парой конических зубчатых колес ниж- него редуктора 8 связан с горизонтальным валом тросового барабана 9. Опуска- ние последнего в рабочее положение и подъем в транспортное осуществляются пневмоцилиидром 4, шток которого через рычажную передачу 5 и муфту 6 связан со стойкой 7 подвески тросового барабана на раме машины. Для пово- рота тросового барабана в горизонтальной плоскости предназначен пневмоци- линдр 11, шток которого связан с рычагом поворота 12 барабана, жестко связанного с полой телескопической стойкой 7. С внешней стороны тросовый барабан огражден щитком 10, не допускающим разбрасывания грязи. Льдоскалывающее устройство (рис. 4.21) предназначено для скалывания льда и уплотненного снега. Оно размещено впереди машины и выполнено из трех наклонных под углом 45° подвижных щитов: среднего 3 с шириной захва- та 2,45 м и двух боковых 4 и 10, которые увеличивают ширину захвата до 3,4 м. Такое расположение щитов перемещает сколотый материал на середину пути (по стрелке Д’) для погрузки его в подвижной состав. Снизу щиты оснащены зубьями 1 Средний щит 3 смонтирован на четырех направляющих 13, закреп- ленных на кронштейне 2. 1 Боковые щиты 4 и 10 установлены на раме машины в подшипниках 9. По- ворот щитов в рабочее и транспортное положения осуществляется пневматичес- кими цилиндрами 11. Средний щит двумя тягами 8 связан с горизонтальными плечами угловых рычагов 7. вертикальные плечи которых соединены со штока- ми двух пиевмоцилиндров 6, опускающих щит в рабочее положение и подни- мающих в транспортное. Для опускания и подъема боковых щитов предназна- чены пневмоцилиндры 5, а для раскрытия и закрытия — пневмоцнлиидры 11. Ширина захвата щитов регулируется цепями 12. Заглубление зубьев скалы- вающего устройства (до 70 мм ниже верха головок рельсов) регулируется огра- ничителями, смонтированными на щитах. 133
Рис. 4.21 Льдоскалывающее устройство Техническая характеристика землеуборочиой машины Производительность, м3/ч: по среднему элеватору 600 » боковым элеваторам 450 » конвейерам .... 650 Скорости, км/ч: рабочая..................3—5 транспортная . . . . до 50 Габарит....................1-Т Масса машины, т . . . . 74,2 Потребное тяговое усилие, кН......................100—160 Силовая установка . . . Электростанция мощностью 200 кВт Обслуживающий персонал, чел...................... 3 На сети дорог, кроме описанной машины, находятся в эксплуатации убо- рочные машины ранних выпусков, оборудованные аналогичными механизмами, но на них отсутствуют рельсовые щетки, щеточный питатель и боковые щетки. Кроме того, эксплуатируются машины, у которых скалывающее устройство выполнено в виде одного среднего щита с удлиненными боковыми сторонами. 131
4.3. МАШИНЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДРЕНАЖЕЙ 4.3.1. Машина для сооружения продольных дренажей За один проход машина выполняет весь комплекс работ по сооружению продольного дренажа глубиной от 1,6 до 3,1 м, считая от бровки земляного по- лотна или от поверхности земли, и шириной 520 мм. Диу траншеи для самопро- мывания дренажной трубы придается уклон не меиее2°/00. Продольная ось дре- нажа располагается в плайе на расстоянии не менее 3,5 м от оси пути. Машина (рис. 4.22) сконструирована на базе экскаватора ЭТЦ-202. Она имеет тяговую лебедку /, установленную на раме 2, дизель 3 (96 кВт), кабину управления 4, ковшовый бар 7 с механизмом заглубления 12 и бункерами-кре- пями 8,9, 10, //, поперечный 6 и продольный 13 ленточные конвейеры. Привод самоходного шасси 5 и ковшовой цепи бара 7 осуществлен от дизеля 3 через про- межуточный вал и шестеренчатый редуктор. Приводы остальных рабочих орга- нов и устройств машины гидравлические. К ним относятся механизм заглубле- ния 12 ковшового бара 7 с бункерами-крепями 8, 9, 10, 11, привод поперечного 6 и продольного 13 ленточных конвейеров, управление фрикционами и тормоз- ным барабаном гусеничного шасси 5, а также тяговой лебедки 1 Ковшовый бар 7 имеет верхний приводной вал с двумя звездочками и от- клоняющие колеса с натяжным устройством ковшовой цепи, а также инжний вал с отклоняющими колесами. Ковшовая цепь состоит из двух параллельных ветвей тяговой цепи с шагом 190 мм, соединенных между собой ковшами. По- перечный ленточный конвейер 6 служит для приема грунта, разрабатываемого ковшами, и передачи его на продольный конвейер 13, а последним обратно в траишею, если грунт дренирующий, или на откос выемки и частично в верх- нюю часть траншеи, если грунт недренирующий. Продольный конвейер 13 можно устанавливать с любой стороны машины так, чтобы всегда он был со стороны откоса выемки. Бункеры-крепи из листовой стали с угольниками жесткости закреплены сзади бара и служат для укладки в траншею дренирующих материалов и дренажной трубы, а также для предохра- нения сгеиок траншей от возможного обрушения. Из бункера-крепи 8 на дно траншей по всей протяженности дренажной трубы насыпается дренирующая подсыпка 14 (ширину слоя 150—200 мм регулируют передвижной заслонкой, установленной иа задней стейке бункера). Ее же используют для планировки поверхности слоя. Из криволинейного бункера-крепи 9 укладывают дренажную трубу 15, керамзитобетонные трубофильтры или гончарные трубы 125x200 мм. Монтаж трубы ведется непрерывно из секций длиной 500 м, соединенных гоф- рированными пластмассовыми муфтами. Дренажную трубу засыпают из бун- 10000 Рис. 4 22. Машина для сооружения продольных дренажей 135
кер а-крепи 10 дренирующей обсыпкой 16. Толщина слоя (100 250 мм) регули- руется передвижной заслонкой на задней стенке буикера-крепи 10. Иа бункера- крепн 11 укладывают дренирующий заполнитель /7, толщина слоя которого при сообщающихся водоносных горизонтах составляет 200 —400 мм. При ие- сообщающихся водоносных горизонтах верх дренирующей части заполнителя располагается на 200— 300мм выше верхнего водоносного горизон га. Оставшую- ся часть 18 траншеи заполняют местным грунтом Машина в процессе работы перемещается по кювегу, который предварительно загружается дренирующим материалом (мелкий щебень, гравий) и планируется бульдозером. Тяговая лебедка / является вспомогательным устройством для передви- жения машины, когда по условиям работы силы тяги гусеничного шасси ока- зывается недостаточно. Канат лебедки через уравнительный блок заякоривает- ся по оси дренажа на расстоянии 100 м впереди машины При подходе машины к якорю его снова переставляют вперед. Положение сооружаемого дренажа в плане и продольном профиле и рытье траншеи с необходимым уклоном дна задаются тросом-копиром, устанавливае- мым по проектным данным вдоль фронта работ. С тросом-коп и ром контактируют датчики автоматического устройства, управляющего гидроприводом шасси 5 (фрнкцноны н тормозной барабан) и гидроприводом механизма заглубления 12 ковшового бара. 4.3.2. Машина для сооружения поперечных дренажей (МСПД) Машина предназначена для сооружения поперечных дренажей для оздо- ровления «больных» мест в насыпях (балластные корыта, грязевые мешки и т. п.). Она бурит горизонтальные и наклонные скважины и устанавливает в них элементы поперечного трубчатого дренажа (рис 4.23), состоящего из перфо- рированной трубы (фильтра) 5, керамзитобетонных трубофильтров 4, соеди- ненных пластмассовыми муфтами 3. Секция асбоцементной трубы 2 распола- гается в бетонном оголовке L Бурение производится шнеком 1 (рнс. 4.24), вращаемым двигателем 4 (от мотороллера «Тула-200», 17,7 кВт) через редуктор 10. Шнек состоит нз секций длиной 1 м, наращиваемых по мере бурения скважины. Наибольшая длина скважины 20 м. Двигатель и редуктор вместе со шнеком перемещаются при вра- щении вручную штурвала 5, вал которого коническими зубчатыми колесами связан с валом реечных колес, находящихся в зацеплении с зубчатыми рейками, нарезанными на нижней части трубчатых направляющих 2. На выходном валу редуктора 10 жестко установлена коническая втулка, в которую входит закреп- ляемый клином хвостовик бурового инструмента диаметром 150 мм, состояще- го из буровой головки н шнека /, транспортирующего из скважины разработан- ный грунт. Вспомогательная лебедка//предназначенадля самозатаскивания машины на откос насыпн и для самомонтажа ее из транспортного положения в рабочее и обратно. Машина оборудована колесами 7 и 14 для перемещения по откосу Я-Я Б-Б 8-8 Рис. 4.23. Схема поперечного трубчатого дренажа 136
Рис. 4 24. Машина для сооружения поперечных дренажей насыпи и вдоль фронта работ. Стойки 6 снабжены шаровыми шарнирами, вхо- дящими в башмаки 9. Для подъема машины на откос насыпи конец троса с лебедки 11 через блоки 5 подается вверх к забиваемому в откос якорю После его закрепления запускают двигатель 4, трос наматывается на барабан и затас- кивает машину на откос. Колеса 14 снимаются и опорные башмаки 1,3 устанав- ливают на откосе и закрепляют. Стойки 6 в траиспортном положении располо- жены горизонтально вдоль направляющих 2. Прн приведении машины на от- косе в рабочее положение их устанавливают вертикально. При этом опориые башмаки 9 также закрепляют. С помощью лебедки 11 поднимают заднюю часть машины, поворачивая ее раму вокруг оси башмаков 12, н устанавливают в тре- буемое рабочее положение. Для устойчивости на откосе служат подкосы 8 4.4. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИЯ МАШИН ДЛЯ РЕМОНТА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В обязанности обслуживающих машины бригад входят подготовка к ра- боте н соблюдение всех требований, определенных Правилами технической эксплуатации железных дорог, Инструкцией по обеспечению безопасности дви- жения поездов прн производстве путевых работ, Инструкцией по движению по- ездов и маневровой работе, Правилами по технике безопасности и производст- венной санитарии при производстве работ в путевом хозяйстве и др. Машинист Машины является ответственным за выполнение бригадой всех требований ука- занных инструкций и правил Перед началом работы путевого струга на участке проводят подготовитель- ные мероприятия: убирают с пути н переносят на расстояние не менее 10 м от его оси путевые знаки, заменяют временными настнлы переездов, убирают рель- сы, шпалы и другие предметы из кюветов, с обочин н откосов насыпей. До вы- езда струга на перегон машинист и его помощник осматривают машину, техни- ческое состояние узлов, опробывают их действие, смазывают трущиеся части, устраняют неисправности. Особое внимание при подготовке струга к работе уделяют проверке пневматической системы управления рабочими органами. Прн обнаружении в магистрали, кранах управления и цилиндрах мест, где утечка воздуха достигает 0,05 МПа в течение 5 мни, в кратчайший срок исправ- ляют неисправность. При этом в пневматических цилиндрах подтягивают илн заменяют уплотнения. Перед выездом на перегои рабочие органы опробовают на холостом ходу. 137
К месту работы на перегоне струг перемещается со скоростью до 65 км ч. При этом рабочие органы находятся в транспортном положении. Приступая к работам, руководитель должен иметь профиль земляного полотна на участке с обозначением глубин и уклонов кюветов и расстояний от оси кюветов до оси пути Заранее должны быть намечены места, куда предстоит отваливать или вывозить грунт. При нарезке или очистке кюветов первый проход делается пробным со скоростью 5 км/ч с выключенным стопором механизма наклона крыла. Если при этом проходе не обнаружены препятствия, то при последую- щих проходах скорость может быть повышена до 10—15 км ч. При возвраще- нии к месту начала работ (холостой ход), если нет препятствий, струг движется с поднятым, но не закрытым крылом. При последнем проходе машины, когда выполняется окончательная зачистка кюветов, скорость составляет 3 км/й. Кюветы нарезают с уклоном i не менее 0,002. При уклоне пути I Д> 0,002 ук- лон кювета соответствует уклону пути. При i 0,002 и длине участка свыше 300 м рекомендуется, чтобы кювет имел уклоны в обе стороны от середины вы- емки Нарезка и очистка кюветов на горизонтальном участке (i 0,002) ве- дется ступенями. Вначале при первом проходе снимается слой по всей длине кювета; во второй проход срезку начинают на 20—30 м от начала первого, а в следующий еще на 20—50 м от начала второго и т. д. Последним проходом сглаживают кювет по всей длине при выключенном стопоре наклона крыла. При очистке перегонов от снега струг-снегоочиститель движется со ско- ростью до 40 км/ч. На станциях пользуются снегоочистительным устройством й боковыми крыльями, которые устанавливают в положение для планировочных работ. Снег очищают,на 50 мм ниже уровня головки рельса одновременно с двух путей и переваливают на второе междупутье. Второй уже очищенный путь струг проходит с раскрытым крылом, отбрасывая снег со второго междупутья, и с третьего пути — на третье междупутье. Так процесс повторяется, пока снег не будет сброшен за пределы станции. Путевую уборочную машину обслуживают машинист и два его помощни- ка Перед выходом уборочного состава на работу бригада осматривает ее, про- веряя рабочие органы и механизмы машины, ходовые части, упряжные прибо- ры и тормозную систему. Осматривают и в случае необходимости смазывают ведущие и натяжные валы, их подшипники, конвейеры, элеваторы, редукторы, пневматические цилиндры и т. п. Редукторы рабочих органов, подшипники ве- дущих и натяжных валов регулярно смазывают: штоки пневматических цилинд- ров—консистентной смазкой, цепи элеваторов и транспортеров — нигролом или карданной смазкой. Одновременно проверяют заземление корпусов генератора электростанции, электродвигателей и электроаппаратуры, надежность изоляции и защиты от возможности прикасания ко всем токоведущим частям. Цепи эле- ваторов и ленты конвейеров машины и полувагонов в случае необходимости на- тягивают до устранения их провисания. Машина транспортируется отдельным локомотивом, расположенным в голове уборочного состава. Последний форми- руют, как правило, из путевой землеуборочной машины и специальных полу- вагонов, оборудованных продольными ленточными конвейерами. Специаль- ные полувагоны включают в уборочный состав после осмотра и устранения выявленных недостатков. При отсутствии полувагонов убираемый материал отбрасывают в отвал за пределы габарита приближения строения. Прн встрече с препятствиями механики машины приводят рабочие органы в состояние, обеспечивающее беспрепятственный проход машины; в случае не- обходимости дают сигнал машинисту локомотива об остановке поезда. Если ма- шина находится в сцепе с подвижным составом, с пульта управления на верх- ней площадке одновременно с рабочими органами включают пластинчатые кон- вейеры полувагонов этого состава. Второй помощник машиниста обслуживает электростанцию, находясь у щита управления в будке, где она размещена. 138
Сигнал машинисту локомотива о начале движения уборочного поезда дает его механик, а сигнал об остановке обязан дать каждый член бригады, если он обнаружил неисправность, которая .может вызвать поломку машины или угро- жает безопасности движения поезда. Для обеспечения надежной связи бригады машины с бригадой локомотива уборочного поезда, помимо звуковой сигнали- зации, установлена световая. Для транспортировки рабочие органы машин при- водят в транспортное положение и после проверки вписывания в габарит под- вижного состава закрепляют на раме стопорными устройствами. Техническое обслуживание путевого струга и путевой уборочной машины предусматривает ежесменное обслуживание (ЕО), проводимое бригадой перед началом работы; техническое обслуживание № 1 (ТО-1), выполняемое через 50 км рабочих проходов струга и через каждые 10 смен работы путевой убороч- ной машины; техническое ©обслуживание № 2 (ТО-2), проводимое через 100 км рабочих проходов струга и через один месяц работы путевой уборочной машины. Ежесменное обслуживание (ЕО) включает внешний осмотр, очистку дета- лей, крепежные работы, смазку трущихся направляющих поверхностей. ТО-1 предусматривает все операции ЕО, а также смазку механизмов сог- ласно карте смазки, замену негодных болтовых соединений, регулировку и на- ладку отдельных узлов и механизмов. ТО-2 сводится к выполнению всех операций по ТО-I, а также устранению дефектов в пневмосистеме, электрооборудовании; замене неисправных уплотне- ний, прокладок, болтовых соединений; притирке неисправных кранов управле- ния и т. п. Обслуживание электростанции и проверка ее работы должны вы- полняться в соответствии с требованиями приложенной к ней инструкции заво- да-изготовителя. Сведения о смазке путевых стругов, основные неисправности машин для ремонта земляного полотна и способы их устранения приведены ниже. Таблица смазки струга-снегоочистителя Места смазки Тип масла Периодичность смазки 1 2 3 Направляющие подъемных щитов и крыльев Солидол 1 раз в неделю снегоочистительного устройства; колонны и на- правляющие колонн боковых крыльев Пневмоцилиндры, пневмостопоры Смазка 4а 1 раз в 6 месяцев Пятники и шейки осей тележек Масло осевое Перед выездом на работу Рабочая поверхность крыльев То же При длительных стоянках Валы, петли и оси рычагов передних щитов, бо- 1 раз в неделю ковых крыльев; валики петель откосного крыла; штанги телескопической распорки; шарнирные со- единения Пневмодвигатель кюветной части Масло инду- стриальное То же Редуктор кюветной части То же 1 раз в месяц Подшипники вал-гайки кюветной части Солидол I раз в сутки Винты стяжек крыла и ручного тормоза Масло осевое 1 раз в неделю При сооружении продольного дренажа работы разделяются на подготови- тельные, основные и заключй'Гелъньтё1, ‘ К подготовительным ра^бтамютносятся доставка машины на место произ- водства работ и установка ее в рабочее положение; завоз и распределение по 139
Неисправности машин для ремонта земляного полотна и способы их устранения Неисправность Возможные причины Способы устранения Утечка воздуха в сети воздухопровода Утечка воздуха в ци- линдрах Ослабление болтовых креплений Не поднимаются кры лья Не опускаются крылья Не открываются боко- вые элеваторы путевой уборочной машины Дисковые рыхлители при подъеме не подхо- дят к раме машины Скалывающее устрой- ство путевой уборочной машины полностью не опускается При включении боко- вой элеватор не работа- ет Конвейер-питатель не успевает передать мате- риал на средний транс- портер 1 Неплотности в местах резьбовых соединений возду- хопровода 2 Ослабли хомутики резино- вых рукавов 3 Пропуск в кранах управ- ления 4 Трещины в трубах возду хопровода 1 Ослабла набивка сальни- ков в цилиндрах 2 Неисправны прокладки под крышками цилиндров 1. Ослабли затяжки гаек, от- сутствуют шплинты и шдйбы 2 Срыв или удлинение резь- бы болтов 1 Низкое давление сжатогр воздуха в магистрали 2 Утечки сжатого воздуха в магистрали 3 . Неисправны манжеты ци- линдра 4 Заедание шарнирного ва- ла среднего элеватора 1. Перекос в направляющих 2 Заедание пальца пневмо- стопора 1. Заедание ползуна в на- правляющей 2 Утечка воздуха через про- кладки цилиндровых крышек 1. Изгиб штока поршня ци- линдра 2. Низкое давление сжатого воздуха из-за утечек через сальниковый уплотнитель 1. Изгиб штока цилиндра 2. Изгиб рычагов передачи 3. Держит стопорный диск на валу поворота 4. Перекос в направляющих 1. Перегорели плавкие встав- ки 2 Сорвана муфта соедине- ния между редуктором и ко- робкой передач Ослабло натяженне ленты и снизилась скорость ее движе- ния При ослаблении резьбы труб намотать на нее пеньки и об- мазать суриком, после чего со- единить трубы Плотнее затянуть хомутики, закрепляющие резиновые ру- кава Притереть пробку крана и подтянуть гайку ее крепления Заварить трещины труб ав- тогеном или заменить трубы Подтянуть крышки грунд- букс цилиндров или заменить в них уплотняющую набивку Заменить прокладки и плот- нее притянуть крышки ци- линдров Поставить шайбы, подтянуть гайки болтов и поставить шплинты Сменить болты с сорванной, изношенной или вытянувшейся резьбой * Поднять давление воздуха в магистрали до 0,6 МПа Устранить утечки воздуха Заменить манжеты цилиндра Устранить заедание вала и смазать его подшипники Устранить перекос и смазать направляющие Выправить палец стопора Устранить заедание ползуна и смазать направляющие Сменить прокладки под крышками Выпрямить шток поршня Подтянуть грундбуксу или заменить сальниковую набивку Выправить шток цилиндра Выправить рычаги передачи Выправить положение сто- порного диска на валу поворо- та Устранить перекос и смазать направляющие Заменить плавкие вставки Исправить муфту и соеди- нить редуктор с коробкой пе- редач Подтянуть натяжение ленты конвейера 140
Окончание Неисправность Возможные причины Способы устранения Лента среднего кон- вейера не вращается 1. Цепи ослабли и переска- кивают через зубья звездочек 2. Проворачиваются на валу ведущие звездочки Отрегулировать натяжение цепей Заменить шпонки ведущих звездочек фронту работ дренирующих материалов, труб и т. п.; установка по проектным данным троса-копира. Основные работы включают сооружение дренажа с периодической провер- кой нивелированием правильности укладки дренажной трубы, устройство в не- обходимых случаях смотровых колодцев и перестановку в процессе работы ма- шины троса-копира. Заключительные работы предусматривают очистку и приведение машины в транспортное положение; отправку машины на базу или новое место работы; уборку с откоса выемки вынутого из траншей грунта и восстановление проект- ных очертаний и размеров земляного полотна. На небольшие расстояния машина транспортируется своим ходом, а на большие — на железнодорожной платформе. Машину обслуживает бригада из 10—12 чел. в составе: руководитель работ, сигналист, два механика, работаю- щих на машине, бульдозерист и пять—семь рабочих, выполняющих вспомога- тельные операции. Эта же бригада осуществляет планово-предупредительные ремонты.
5. МАШИНЫ ДЛЯ БАЛЛАСТИРОВКИ И ПОДЪЕМКИ ПУТИ При всех видах ремонта железнодорожного пути, а также при строитель- стве новых линий иа 1 км укладывают от 300 до 1800 м:! балласта. Для механи- зации этих работ на железнодорожном транспорте применяют хопперы-доза- торы и электробалластеры, что сокращает число рабочих, занятых на выполне- нии расчетного годового объема работ соответственно на 70 и 150 чел 5.1, ХОППЕРЫ-ДОЗАТОРЫ 5.1.1. Назначение и общее устройство Хопперы-дозаторы предназначены для перевозки, механизированной раз- грузки слоем заданной толщины — дозой (отсюда дозировка) и разравнивания всех видов балласта на рельсо-шпальной решетке. Из хопперов-дозаторов фор- мируют специальные составы (обычно 20 вагонов) с одним турным вагоном для размещения и следования в нем обслуживающей брит ады На железных дорогах применяют хопперы-дозаторы ЦНИИ-ДВЗ и ЦНЙИ-ДВЗМ Хоппер-дозатор (рис. 5 I) представляет собой специальный полувагон, оборудованный разгрузочно-дозировочными устройствами. Он состоит из ра- мы, опирающейся на две двухосные тележки, кузова /, торцовые стенки которого наклонены под углом 45' к горизонту, пневмооборудования (цилиндры 2, воз- душный резервуар 4, рабочая воздушная магистраль 6), пульта управления 5, стопор а-фиксатор а 3 и дозатора 7 Для отвалки от рельсов выгруженного бал- ласта предусмотрены плужки 8 В кузов 7 (рис. 5.2) загружается балласт Внизу кузова имеется бункер 3 с разгрузочными люками, которые снабжены наружными 5 и внутренними 6 крышками Под бункером размещен дозатор 2, устанавливаемый механизмом его подъема и опускания на заданную высоту от уровня верха головок рельсов Рис. 5.1. Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ 142
Рис. 5.2 Транспортное и рабочие положения разгрузочно-дозировочных механизмов Дозатор представляет собой бездонную коробку, в которую из кузова через открытые люки бункера выгружается балласт. Высота выгружаемого слоя бал- ласта (дозировка) определяется величиной установки низа дозатора по отноше- нию к головкам рельсов. Для дозировки использован принцип подпора. Если на стоянке открыть крышки люков бункера по одной из схем, указанных на рис. 5.2, то балласт из кузова через люки будет высыпаться в дозатор, а из него на путевую решетку до тех пор, пока на ней не образуется слой такой высо- ты, который закупорит разгрузочные окна в дозаторе, т. е. создастся подпор Дальнейшая выгрузка прекратится. При движении хоппер-дозатор наезжает на участки, где просвет между путевой решеткой и низом дозатора не заполнен балластом. Здесь балласт высыпается из дозатора и непрерывно заполняет про- свет до образования подпора. Выгрузка балласта из хопперов-дозаторов про- изводится только на ходу. В транспортное положение (рис. 5.2, а) механизмы хопперов-дозаторов ЦНИИ-ДВЗ приводятся для следования с грузом и порожняком в составе по- ездов. Хопперы-дозаторы производят следующие виды разгрузки балласта: на всю ширину пути (рис. 5.2, б). В этом положении дозатор 2 опущен и а заданную отметку, установленную иа стопоре-фиксаторе, и упоры 1 не препят- ствуют открыванию крышек. Наружные крышки 5 открыты н упираются в бо- ковые рамы 4, образуя замкнутую воронку .благодаря которой балласт не рас- сыпается. Двускатные продольные балки средней рамы дозатора 2 защищают рельсы от засыпки их балластом. Внутренние крышки бункера открыты; на стороны пути (на концы шпал) (рис. 5.2, в). Для этого выполняют те же операции, что и при выгрузке на всю ширину пути, но внутренние крышки 6 закрыты; 143
на середину пути (рис. 5.2, г). Для этого выполняют те же операции, что и при выгрузке на всю ширину пути, но наружные крышки 5 закрыты; на обочину пути (рис. 5.2, 6). Дозатор опускают иа заданную отметку толь- ко со стороны обочины. Со стороны междупутья дозатор остается закреплен- ным в транспортном положении стопором-фиксатором и транспортными запо- рами. Упоры 1 препятствуют открыванию наружной крышки со стороны меж- дупутья; открывают наружную крышку 5 со стороны обочины; на междупутье (рис. 5.2, е). Для этого приводятся в действие разгрузоч- но-дозировочные механизмы со стороны междупутья. Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗМ отличается от хоппера-дозатора ЦНИИ- ДВЗ улучшенной конструкцией ходовых частей вагона, тормозов и схемой пневмооборудования. 5.1.2. Основные устройства хопперов-дозаторов ЦНИИ-ДВЗ * Разгрузочно-дозировочные механизмы хопперов-дозаторов состоят из ме- ханизмов наружных и внутренних крышек и механизма подъема, опускания и регулирования высоты установки дозатора. Механизм наружных крЫшек (рис. 5.3) служит для их открывания и за- крывания. В транспортном положении поршень пнлиндра 1 поднят вверх. Прн подъеме в верхнее положение рычагов 2 поворачивается вал 3, а рычаги 12 опускаются в нижнее положение. Благодаря этому распорные рычаги 11 по- ворачивают угловые распорные рычаги 10 вокруг их осей 9 и рычагами 4 за- крывают наружные крышки 5. В этом положении крышки удерживаются упо- рами 6 поднятого дозатора 8 и распорными рычагами 4, которые перешли через «мертвую» точку. Этот переход регулируется таким образом, чтобы в транспорт- ном положении крышек струна, натянутая через центры осей шарниров рычага 4, была ниже центра оси вращения рычага 10 на 6—10 мм. Для упоров 6 в бун- кере 7 имеются окиа. Разгрузочно-дозировочные механизмы хоппера-дозатора позволяют открывать каждую наружную крышку отдельно. Механизм внутренних крышек (рис. 5.4) служит для открывания и закры- вания виутреиних крышек люков бункера. В транспортном положении поршень цилиндра 4 поднят вверх, рычаг 5, поворачивая вал 6, находится в верхнем положении, а рычаги 7 — в нижнем. Благодаря этому рычаг 7 через подвеску 9 устанавливает рычаги 10, соединен- Рис 5.3. Механизм наружных крышек 144
Рис. 5 4 Механизм внутренних крышек ные шарниром 6, в распор В этом положении внутренние крышки 3 люков бун- кера закрыты и удерживаются упорами 12 поднятого дозатора 13 и распорными, рычагами 10, которые перешли через «мертвую точку». Этот переход регулиру- ется таким образом, чтобы в транспортном положении крышек струна, натяну- тая между центрами шарниров 11, была выше центра шарнира 8 на 6— 10 мм Для упоров 12 в бункере 2 имеются окна. Для открывания наружных 1 и внут- ренних 3 крышек воздух впускают в верхние полости их цилиндров. Механизм подъема, опускания и регулирования дозатора (рис. 5.5) слу- жит для подъема и закрепления дозатора в транспортном положении, а также для установки и фиксирования в заданном рабочем положении—при дозировке балласта. Таких механизмов два Каждый из них предназначен для управле- ния левой или правой сторонами дозатора. Для опускания последнего вначале устанавливают гайку стопора-фиксатора 5, вращая маховичком 4 ее винт до заданной отметки по шкале 3. Отметки шкалы соответствуют высоте низа доза- тора по отношению к уровню головок рельсов. Вместе с гайкой стопора-фнкса- тора могут опускаться опирающийся на нее конец рычаг 8, который другим концом соединен с рамой тягой 7, и подвеска 13, паз которой перемещается по пальцу приводного рычага 12. Под действием сжатого воздуха шток цилиндра 6, воздействуя на рычаг 12, поворачивает вал 1 и рычаги 9, к которым на подвес- ках 2 присоединен дозатор 10 с боковой, рамой 11. Дозатор опускается до тех 145
Рис 5 6. Принципиальная схема пневмообо- рудования хоппера дозатора пор, пока палеи рычага 12 упрется в нижнюю часть паза подвески 13. В этом положении иижняя кромка дозатора будет находиться над уров- нем головок рельсов на отметке шка- лы 3. Хопперы-дозаторы ЦНИИ-ДВЗ оборудованы двумя пневматическими системами: рабочей—для приведе- ния в действие и управления разгру- зочно-дозировочными механизмами и тормозной — для приведения в дей- ствие автоматических тормозов ва- гона. Принципиальная схема рабо- чего пневматического оборудования приведена на рис. 5.6 Сжатый воздух от локомотива поступает по рабо- чей магистрали 10 через обратный клапан 9 и кран 8 в рабочий резер- вуар 6. из резервуара через клапан максимального давления 11 по воздухо- проводной сети 12 хоппера-дозатора, через краны управления 13, 14, 15, 16 и резиновые шланги 5 к рабочим цилиндрам / наружных крышек, 2— внутрен- них и 3, 4 — дозатора. Спуск конденсата из рабочего резервуара осуществля- ется краном 7. Ниже приведена техническая характеристика хопперов-доза- торов ЦНИИ-ДВЗ. Параметры Виды перевозимого балласта Грузоподъемность, т.................. Число одновременно выгружаемых ваго- нов, шт. , . ................ Рабочая скорость движения при раз- грузке, км/ч...................... Максимальное давление воздуха в ра- бочем резервуаре, МПа .... Минимальное давление воздуха в рабо- чем резервуаре, МПа ЦНИИ-ДВЗ ЦНИИ двзм Все виды 60 балласта 60 1-2 1—2 3—5 3—5 0,6 0,8 0,4 0.4 5.1.3. Основы обслуживания хопперов-дозаторов Составы хопперов-дозаторов обслуживают две бригады, в каждой из них по два человека: машинист и его помощник. При выгрузке участвуют обе бригады, при транспортировании — одна. При эксплуатации, хопперов-дозаторов проводят следующие виды техничес- ких обслуживании: техническое обслуживание № I (ТО-1) выполняют на стоянках в пути сле- дования. Оно заключается в осмотрах разгрузочно-дозировочных механизмов, проверке надежности закрепления нх в транспортном положении и устранении выявленных недостатков; техническое обслуживание № 2 (ТО-2) выполняют после каждой разгрузки хопперов-дозаторов: очищают механизмы от грязи и щебня в рычажных пере- дачах, проверяют крепления и устраняют неисправности, выявленные при про-, верке и в процессе выгрузки балласта; техническое обслуживание № 3 (ТО-3) производят один раз в месяц. В него входят все работы, входящие в ТО-2. Кроме того, используя локомотив или другой источник сжатого воздуха, проверяют плотность воздухопроводов рабо- чей магистрали, кранов управления и обратных клапанов воздушных резервуа- 146
ров; работу механизмов при давлении воздуха в резервуаре 0,4 МПа; правиль- ность регулировки механизмов; одновременно производят смазку и крепление узлов. Во время погрузки и выгрузки балласта люди не должны находиться внутри кузова. Нельзя пролезать в открытые люки кузова, регулировать механизмы, а также находиться в зоне движения разгрузочно-дозировочных механизмов .при наличии сжатого воздуха в системе. Для пропуска поездов по соседнему пути работу хопперов-дозаторов прекращают, и бригада машинистов сходит на обочину. 5.2. ЭЛЕКТРОБАЛЛ АСТЕРЫ Электробалласзеры предназначены для дозировки балласта и подъемки пу- ти £ отличие от хоппсров-дозаюров электробалластерами дозируют неравно- мерно выгруженный балласт (например, из полувагонов) с перераспределе- нием его в продольном и поперечном направлениях по отношению к пути и раз- равниванием па рельсо-шпальной решеткеслоем заданной толщины. Цосьемку пути элек(робалластеры производят на ходу, непрерывно у дер- живая в поднятом положении рельсо-шкальную решетку на заданной высоте. При ням ранее задозированный балласт просыпается в шпальные ящики и разравнивается После опускания на него рельсо-шпальная решетка оказыва- ется поднятой на заданную высоту, определяемую высотой подъемки и толщи- ной слоя дозировки Кроме этих основных работ, электробалластерами про- изводят сдвижку путевой решетки (перемещениее ее в плане), рыхление песча- ного балласта пол рельсо-шпальной решеткой, срезку и планировку обочин зем- ляного полотна, грубую оправку откосов балластной призмы, подъемку стре- лочных переводов и мостовых пролетных строений массой до 15 г. Электробалластеры служат базой для создания других путевых машин, на- пример щебнеочистительных и рихтовочных. Наибольшее распространение получили электробалластеры ЭЛБ-I и Э,ЛБ-3М. Для транспортного строительства начат выпуск электробалластеров ЭЛБ-ЗТС. 5.2.1. Электробалластер ЭЛБ-1 ЭЧБ-i (рис 5 7) предназначен для подъемки пути с рельсами не тяжелее Р65 и деревянными шпалами Он состоит из двух ферм 2 (ферма № /) и 21 (фер- ма № 2), соединенных между собой междуферменным шарниром 19. На фермах расположены все рабочие органы машины — электромагнитный подъемник 18 с механизмами 5 подъема и опускания магнитов, 7 — перекоса, 4 — сдвига пу- ти, 6 подъема балластерных рам, 10 — подъема дозатора 16 и 8 — поворота его крыла, рельсовые 15 и шпальные 17 щетки Хвостовая часть фермы № 2 у тележки 22 для устойчивости загружена чугунными отливками. Ферму № 2 (ферма № /), где расположен электромагнитный подъемник, называют фермой рабочего пролета. Ферма 21 (ферма № 2) является направляющей, так как, опи- раясь на две тележки 20 и 22, она направляет при движении ферму 2, опираю- щуюся только на одну тележку 14 и на консоль фермы № 2. Питание всех электродвигателей механизмов электробалластера обеспечи- вает электростанция 12 переменного тока, установленная в машинном отделе- нии 13. Там же размещен машинный преобразователь 11 для питания постоян- ным током электромагнитного подъемника 18. Всеми механизмами управляют с пульта 9 управления дозатором и центрального пульта<3. Электробалластер оборудован автоматическими н ручными тормозами, зву- ковыми сигналами, электроосвещением помещений и рабочих органов. При сле- 147
00 Рис. 57 Электробалластер ЭЛБ-1 шарнир подьж Тележка №2 i/ устройство т ин \ / .Ферт Ne1 Ферна N 2 \ / ^ » .. ио< т . „ \ Тележка №1 Тележка \ \ №J \ поО Рис. 5 9. Мелд\фирменное соединение: а- \ инфицированный межлуферменный шарнир, и ~- междуферменные связи Рис. 5.8 Схема вписывания электробаллас- тера в кривые
довании машины бригада разметается в будке 1. В ней же хранятся инстру- менты и инвентарь. Междуферменный шарнир электробалластера предназначен для обеспече- ния вписывания его в кривые участки пути, безопасного следования по перело- мам профиля и участкам с изменением возвышения одной рельсовой нити по от- ношению к другой. Геометрическая схема соединения ферм электробалластера (рис. 5.8) обес- печивает его вписывание в кривые участки пути с сохранением положения электромагнитного подъемника по оси пути. В настоящее время электробалластеры оборудованы усиленными между- ферменными шарнирами (рис. 5.9, а), у которых кронштейны сварены из двух листов, а диаметр шаровой части оси увеличен до 220 мм. Ферма № / опирается через свой кронштейн, полусферы / и 4 на шаровую часть оси 2 , которая через пяты 3 и кроиштейн передает эту нагрузку на фер- му № 2. Оси, полусферы и пяты унифицированы с аналогичными деталями элек- i робал ластера ЭЛ Б-Зм и щебнеочистительных машин ЩОМ-Д и 1ЦОМ-4. Межф- ирменные связи (рис. 5 9, и) служат для восприятия усилий, возникающих при перемещении ферм относительно друг друга вокруг шарнира, а также для возвращения фермы № / в установленное среднее положение относительно фер- мы № 2. Они состоят из тяг /, пружин 3 и pei улировочных муфт 2. Электромагнитный подъемник (рис. 5.10) — главный рабочий оргаи элект- робалластера Он предназначен для подъема, сдвига и перекоса рельсо-шпаль- ной решетки и удержания ее в поднятом положении во время движения маши- Рис. 5.10. Электромагнитный подъемник 149
ны. Для захвата рельсов он снабжен четырьмя электромагнитами, по два на каждую рельсовую нить. Грузоподъемность каждого электромагнита 75 кН. Электромагниты 1 подвешены к траверсе 5 посредством серьги 4 и валика 3. Такая подвеска дает возможность каждому электромагниту поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях вокруг горизонтальной и верти- кальной осей валика и серьги. Траверса 5 также шарнирно подвешена к попе- речной балке 8 при помощи валика 6 и вилки 7. Шарнирная подвеска магнитов и траверсы позволяет электромагнитам самоустанавливаться по изогнутым поверхностям поднятых рельсовых нитей и вписываться в кривые участки пути. Электромагнит состоит .из стального литого корпуса-ярма, на сердечника которого установлено пять катушек. К сердечникам ярма привинчены полюсные решетки. При подъемке пути электромагниты, удерживая поднятые рельсовые нити, катятся по ним на роликах 2 (по два на каждый электромагнит). Ролик магнита (рнс 5 11) предохраняет полюсные решетки от износа и облегчает передвижение электробалластера. Зазор между полюсными решетками и голов- кой рельса должен быть не более 1 мм. При большем зазоре грузоподъемность магнита снижается. Величина зазора регулируется роликом 4, для чего его ось / опирается на корпус магнита через эксцентриковые втулки 5 (эксцентри- ситет составляет 3 мм), закрепленные на оси при помощи шпонок 10. При по- вороте оси / ролика вправо он опускается, увеличивая зазор, а влево поднима- ется, уменьшая его. На шкале 8, прикрепленной к корпусу магнита, указаны величины зазоров, соответствующие различным положениям ролика. Дробные доли миллиметра (с точностью до 1Z3 мм) получают постановкой фиксирующего болта 2 в одно из отверстий 9, засверленных н нарезанных в корпусе полумаг- нита. Величина зазора читается против выступа, на шайбе 3, вращающейся сов- местно с осью / ролика благодаря шпонке 10. Ролик опирается на ось 1 через конические роликоподшипники 7, расстояние между которыми фиксируется дистанционной трубкой 6. Рабочие операции электромагнитного подъемника—подъемку, сдвиг и перекос пути — выполняют соответственно механизмы подъема, сдвига и пере- коса пути. Механизм подъема пути состоит из электродвигателя 24 (см. рис. 5.10), соединенного полужесткой муфтой с червячным редуктором 23. Червячная шестерня редуктора является одновременно гайкой винта 21, который шар- нирно при помощи вилки и валика 22соединен с траверсой 19 подъемного меха- низма. Траверса перемещается в направляющих кронштейнах 20. К ее концам прикреплены две параллелограммныетяги 18, к которым подвешена поперечная балка 8 с траверсами 5 н электромагнитами 1 Траверса 19, параллелограммные тяги 18 и участок балки 8 между точками прикрепления тяг образуют шарнир- ный четырехугольник, постоянно сохраняющий параллельность своих сторон. Положение шарнирного четырехугольника определяют рычаг 17, траверсы 19, ползун 16 механизма перекоса пути и каретка 12 механизма сдвига пути. Рис. 5.11. Ролик магнита 150
По схемам (рис. 5.12, а, б) можно проследить работу механизма подъема. Оси рычага / и ползуна 2 совмещены с вертикальной осью машины. Траверса 4, жестко закрепленная перпендикулярно оси рыча! а /, находится в горизон- тальном положении, одновременно, в шарнирном четырехугольнике тяги 3 отвесны, а балка'/? горизонтальна. При включении электродвигатель 6 приводит во вращение червяк и червячную шестерню редуктора 7. Червячная шестерня поднимает или опускает (в зависимости от направления вращения электродви- гателя) винт 5, который в свою очередь поднимает или опускает траверсу, тяги и балку с электромагнитами и рельсо-шпалыюй решеткой. При подъеме путе- вой решетки ползун 2 перемещается в пазу рычага 1 Полный ход механизма подъема равен 400 мм. Это обеспечивает опускание магнитов на 50 мм ниже уров- ня стоянки тележек (см. рис. 5.7), захват путевой решетки, имеющей местную проса тку до 50 мм, и подъем магнитов с путевой решеткой на 350 мм выше этого уровня. Контроль за величиной подъемки пути ведут по шкале указателя подьема пути, находящегося в кабине центрального пульта управления. Во всех механизмах электробалластера применены специальные червячные редукторы (рис. 5.13). Конструкция их однотипна. Отличаются они лишь свои- ми параметрами в зависимости от передаваемой мощности и передаточного чис- ла. Редуктор состоит из стального корпуса 3, в котором расположен червячный вал 4, опирающийся на два подшипника 5. Гнезда в корпусе для установки под- ши пн и кор закрыты крышками 6. Крышки снабжены уплотнительными войлоч- ными кольцами 7. Один конец червячного вала заканчивается квадратным хво- стовиком для прокручивания редуктора вручную. Ручной привод применяют для приведения рабочих органов в транспортное положение, если нет электро- энергии или вышел из строя электродвигатель. На другом конце червячного ва- ла на шпонке закреплена одна половина соединительной цепной муфты 2. Другая ее половина 1 закреплена на валу электродвигателя. Червячный вал 4 зацепляется с червячным колесом 12, ступица которого имеет трапецеидаль- ную резьбу. В него заводится винт 8. В редукторах механизмов сдвига и перекоса пути в ступице червячного колеса резьбы нет, цилиндрический конец винта закреплен в нем гайкой и шпон- кой, поэтому винт продольного перемещения не имеет. Ступица червячного колеса расположена в радиальных подшипниках 10 и упорных 18. Корпус редуктора с одной стороны имеет фланец для закреп- 151
ления его на опорной площадке фермы С другой стороны к редуктору прикреп- лена болтами крышка 13 с одним радиальным шарикоподшипником. Между упорными и радиальными подшипниками установлены распорные кольца 17; они и крышка 15 обеспечивают регулировку нормального зацепления червяч- ного колеса и червяка, а также передачу осевых нагрузок на корпус редуктора Между крышками 13 и 15 находятся регулировочные прокладки 14. В крышке и фланце корпуса установлены уплотнительные кольца 7 и 16, предохраняющие подшипники от загрязнения и предотвращающие утечку масла из корпуса. Уплотнение со стороны фланца регулируется нажимной втулкой .9, имеющей резьбу. Для наполнения редуктора свежей смазкой и спуска отработавшей смаз- ки служат отверстия в корпусе, закрываемые пробками 11. Механизм сдвига пути электробалластера предназначен для непрерывного или выборочного перемещения рельсо-шпальной решетки в плане одновремен- но с ее подъемкой, а также для регулировки электромагнитного подъемника при вписывании его в переходные кривые и для установки магнитов на головки рельсов при зарядке электробалластера. Усилие сдвига на путевую решетку передают реборды роликов электромагнитов. Благодаря их шарнирной подвеске оба ролика передают одинаковое горизонтальное усилие. Механизм сдвига пути состоит из электродвигателя 10 (см. рис. 5.10), редуктора 11 и каретки 12, которая может перемещаться по балкам 9, увлекая за собой параллелограммиые тяги 18. При смещении тяг 18 сдвигается также поперечная балка 8 с электромагнитами и путевой решеткой, при этом онн со- храняют параллельность траверсе 19 подъемного механизма, так как она удер- живается рычагом 17. На рис. 5.12, в механизм сдвига показан в положении, когда путь сдвинут на максимальную величину, равную 150 мм. Механизм перекоса пути предназначен для обеспечения заданного взаимно- го положения рельсовых нитей по уровню при подъемке на прямых и кривых участках пути. Механизм перекоса состоит из электродвигателя 13 (см. рис 5.10), типо- вого червячного редуктора 14, винта 15 и ползуна 16, находящегося в верти- кальных пазах рычага 17 траверсы подъемного механизма. После включения электродвигателя начинает вращаться винт 15 и по нему перемещается ползун 16, увлекая за собой рычаг 17. Последний поворачивает на необходимый угол вокруг валика 22 траверсу 19, а вместе с ней поперечную балку 8 с электро- магнитами и путевой решеткой, создавая заданное возвышение одной рельсовой 152
нити над другой. На рис. 5.12 , г механизм перекоса показан в положении, когда левая рельсовая нить поднята выше правой на 160 мм. Это возвышение соответ- ствует углу наклона плоскости пути к горизонту, тангенс которого равен Vlo. Электробалластер оборудован устройством для выключения рессор ходо- вых тележек, исключающее влияние на качество подъемки пути раскачивания фермы № 1 на рессорах. Балластерные рамы предназначены для закрепления на них стальных прут- ков диаметром 12—16 мм, называемых струнками, служащих для планировки и рыхления балласта под поднятой рельс о-шпальной решеткой, а также для выдавливания песчаного балласта в шпальиые ящики при неподнятой решетке для опускания пути. Балластериая рама (рис. 5.14) имеет подвижную раму 10, которая при по- мощи механизма подъема и опускания может перемещаться по направляющим 5, закрепленным на ферме 9. Струнки 14 закреплены в нижней балке подвиж- ной рамы штырями 1. Механизм подъема и опускания балластерной рамы со- стоит из электродвигателя 3, соединенного муфтами 5 и промежуточным валом 4 с типовым червячным редуктором 6. Ступина червячного колеса редуктора 6 является гайкой, в которую входит винт 7. В месте соединения винта 7 с под- вижной рамой установлена пружина 12, служащая ограничителем максималь- ной силы нажатия механизма опускания на подвижную раму 10, а также амор- тизатором при наезде на небольшие препятствия. При достижении усилия на раму, равного 16 кН, пружина 12сжимается примерно на 25 мм и рычажком на- давливает на концевой выключатель 2, контакты которого размыкаются и вы- ключают привод механизма опускания рамы. Концевой выключатель 11 огра- ничивает подъем балластерной рамы вверх. При работе рамы опускают таким образом, чтобы струнки 14 находились ниже подошвы наиболее толстых шпал примерно на 100 мм. Струнки закрепляют поворотом штырей 1 в винтовых ру- чьях стаканов 13. Для контроля за положением балластерных рам на централь- ном пульте управления имеются механические указатели с канатным приводом,, аналогичные указателям механизма подъема Рис. 5.14. Балластерные рамы 153
Дозатор предназначен для дозировки балласта, грубой оправки балласт- ной призмы, срезки обочин земляного полотна, а также для перераспределе- ния балласта в продольном и поперечном направлениях по отношению к оси пути, срезки лишнего балласта и других работ. Электробалластер ЭЛБ-1 обо- рудован двумя дозаторами двустороннего действия, поодному на фермах № 1 и №2. Дозатор (рис. 5.15) состоит из щита 14, двух крыльев 12, корневыми частями шарнирно соединенных со щитом, и подкрылков 10. Для управления дозатором имеются механизмы наклона крыла 8, подъема и опускания щита дозатора 4, поворота крыла 5 с редуктором 3, а также аппаратура управления электродви- гателями и контроля положения дозатора. Щит дозатора представляет собой коробку, сваренную из листовой стали толщиной 6—8 мм, снабженную внутри ребрами жесткости и направляющими для перемещения щнта по двум опор- ным стойкам 15, которые прикреплены к ферме машины. Он соединен валом 6 и карданным шарниром 7 с винтами типовых редукторов механизмов подъема и опускания дозатора. Крыло дозатора состоит из корня крыла 13, собственно крыла 12., сектор- ного ножа //, подкрылка 10 и параллелограммной тяги 9. Наклон крыла осу- ществляет механизм наклона 8. Для наклона крыла винт перемещают вверх. При этом часть крыла, связанная с винтом, также поднимается, поворачивая крыло вокруг шарнира 2 и создавая нужный наклон крыла. При любых накло- нах крыла в вертикальной плоскости подкрылок 10 остается параллельным своему первоначальному положению. Это достигается благодаря тому, что точ- ки крепления подкрылка — шарнир 1 и шарнир параллелограммной тяги 9 на подкрылке — образуют с шарниром 2 и вторым шарниром тяги 9 на корне кры- ла параллелограмм. Одна сторона параллелограмма, связанная с корнем кры- ла, сохраняет постоянное направление, поэтому другая сторона, связанная с подкрылком, всегда ей параллельна. Нижняя грань подкрылка в исходном по- ложении горизонтальна, поэтому и при любом наклоне крыла она горизонталь- на. Рис. 5.15 Дозатор 154
Рис 5.16. Дозатор в транспортном положении Крыло поворачивают механизмом 1 (рис. 5.16) поворота, винт которого соединяется шарнирно с рейкой 3, сцепленной с шестерней 4. Последняя по- сажена на вал поворота крыла и связана с ним скользящей шпонкой. В зави- симости от направления вращения электродвигателя винт перемещается влево или вправо. Перемещение винта и связанной с ним рейки 3 вызывает поворот шестерни 4, а следовательно, и вала механизма поворота Поворот вала пере- дается на крыло карданным валом 5 и валом петлевого шарнира 6, с которым крыло связано срезными штифтами и сегментными упорами Такое соединение крыла с валом петлевого шарнира предохраняет самотормозящинся механизм поворота крыла от поломок при обрыве стяжек крыла или в других случаях перегрузки Дозатором управляют с поста 2 Дозатор поднимают н опускают два механизма 4 (см. рис. 5.15). При этом щит дозатора перемещается по опор- ным стойкам 15. Ход щитов дозаторов: фермы № I выше головки рельса 300 мм. ниже головки рельса 100 мм, фермы №2 выше головки рельса 250 мм, ниже го- ловки рельса 100 мм. Рельсовые щетки предназначены для очистки головок рельсов от балласта, которым онн засыпаются при дозировке, чтобы обеспечить безопасный проход ходовых тележек электробалластера. На ЭЛБ-1 (см рис 5.7) установлены че- тыре пары рельсовых щеток (по две пары на каждый дозатор) Они расположены на машине таким образом, что при работе любым дозатором в любую сторону можно очищать головки рельсов перед тележкой, которая цервой проходит по задозированному участку Рабочим органом рельсовой щетки является плужок. Поднимают и опускают рельсовую щетку вручную винтовым механизмом. В опущенном положении рельсовую щетку постоянно прижимает к головке рельса пружина, которая одновременно смягчает у тары ib- та неровностей пути 155
Шпальные щетки предназначены для сметания балласта, оставшегося на верхних постелях шпал во время подъемки пути. На электробалластере уста- новлены две шпальные щетки, по одной с каждой стороны электромагнитного подъемника. Поднимают и опускают шпальные щетки вручную при помощи вин- тового механизма. 5.2.2. Электробалластер ЭЛБ-3М Эта машина предназначена для выполнения балластаровочных работ на пути с тяжелым типом верхнего строения (рельсы Р65, Р75 н железобетонные шпалы). По сравнению с ЭЛБ-1 в конструкцию электробалластера ЭЛБ-3№ (рис. 5.17) внесены изменения' увеличено расстояние между тележками 7 и 15 с 28 до 30,2 м, грузоподъемность электромагнитного подъемника доведена до 440 кН (вместо 300 кН); ход механизма подъема теперь составляет 450 мм, что на 50 мм больше; усилена конструкция дозатора, улучшена его маневренность благодаря увеличению скорости его подъема и опускания, а также установке механизма для прикрытия крыла во время дозировки; рельсовые и шпальные щетки снабжены электроприводом; в связи с увеличением нагрузки на тележку 15 вместо двухосной применена четырехосная тележка; для улучшения усло- вий работы бригады машины увеличена кабина центрального поста 3 и установи лен пост 2 управления дозатором 16. Электробалластер ЭЛБ-3М состоит также из двух шарнирно сочлененных ферм 9 (ферма «А® /) и 17 (ферма №2), на которых смонтированы все рабочие ор- ганы. Ферма № 2 опирается на двухосную тележку 18 и четырехосную тележку /5, а ферма № 1 — на двухосную тележку 7 и междуферменный шарнир 14. На ферме № 1 расположены кронштейн междуферменного шарнира 14, электромагнитный подъемник 13, балластерные рамы 12, механизмы сдвига пу- ти 11 и подъема пути 4 У электромагнитного подъемника имеются рельсовые захваты 10, предназначенные для страховочного удержания поднятой путевой решетки при зарядке струнок н подъемке мостов. Перед тележкой № 1 установ- лены шпальные н рельсовые щетки 8 В хозяйственной будке 6 размещается бригада во время транспортирования машины и хранится инструмент для об- служивания механизмов электробалластера и ухода за ними На центральном посту управления 3 находятся приборы и аппараты для управления электро- магнитным подъемником и балластерны.ми рамами На ферме Л5 2 расположены кронштейн междуферменного шарнира 14, дозатор двустороннего действия 16, машинное отделение 1 и пост 2 управления дозатором. Вдоль обеих ферм установлены перила 5. Электромагнитный подъемник снабжен механизмами подъема и сдвига пути. Механизм подъема пути (рис. 5 18) состоит из нижней рамы, сваренной из трех балок; продольной 3 и двух поперечных 2. К концам поперечных балок шарнирно прикреплены электромагниты 1 В середине продольной балки шар- нирно закреплена скоба 4 на поперечной оси Благодаря этому нижняя рама с Рис. 5 17 Э к ктроба мастер Э.ЛБ-.Р1 156
электромагнитами может свободно изменять свое положение в вертикальной плоскости и самоус- танавлнваться соответственно изгибу рельсов поднятой путевой решетки. Скоба 4 имеет про- ушины, которыми нижняя рама с электромагни- тами шарнирно присоединена к вертикальным тягам 5. Верхние концы тяг 5 шарнирно связа- ны с вилками 6, внутри которых установлены пружины? и помещены головки подъемных вин- тов 8. Редукторы механизма подъема по кон- струкции принципиально не отличаются от ти- повых редукторов механизмов электробалласте- ра ЭЛ Б- 1 . Ступица червячного колеса 11 также играет роль гайкн подъемного винта 8. Червяк 10 цепной муфтой соединен с двигателем 5, При одновременном пуске обоих электродвигате- лей червячные колеса, вращаясь в ту или дру- гую сторону в зависимости от направления вра- щения электродвигателей, перемещают вверх или вниз оба винта, которые поднимают или опускают нижнюю раму с электромагнитами и путевой решеткой. При пуске одного из элек- Рис. 5.18 Схема механизма! подъема пути тродвцгателей поступательное движение получает один нз винтов и одна тяга. Благодаря этому скоба, нижняя рама с электромагнитами и путевой решеткой поворачиваются вокруг шарнира, соединяющего скобу с непод- вижной тягой, и занимают наклонное положение относительно горизонталь- ной плоскости. При этом путевая решетка устанавливается так, что одна рельсовая нить оказывается выше другой. Таким образом, подъемное устрой- ство балластера ЭЛБ-3М может не только поднимать и опускать путь, но и соз- давать перекос без дополнительного механизма перекоса, как это предусмотрено на электро балластере ЭЛБ-1. Пружины 7 ограничивают усилие нажатия элект- ромагнитов на рельсы при их опускании и автоматически выключают электро- двигатели при достижении усилия 50 кН. Ход механизма подъема выше верха головок рельсов на 400 мм, ниже на 50 мм. Таким образом, полный ход 450 мМ Разность хода тяг 5 относительно друг друга ±50 мм, что соответствует пере- косу путевой решетки (разности уровней одной рельсовой нити по отношению к другой) ± 150 мм. Механизмом управляют с центрального поста. Выключение электродвигателей в крайних положениях автоматическое концевыми выключа- телями. Подъем и перекос пути контролируют сельсинами-датчиками и сель- синами-приемниками. Последние установлены в кабине центрального поста Механизм сдвига пути (рис. 5.19) предназначен для непрерывного или выбо- рочного перемещения пути в плане, регулировки электромагнитного подъемни- ка при вписывании его в кривые и для установки магнитов на головки рельсо- вых нитей при зарядке электробалластера. Ои состоит из электродвигателя 2, который цепной муфтой соединен с червяком 1 редуктора. Этот червяк соединен с червяком другого редуктора промежуточным валом 8 В ступицы червячных колес 6 ввинчены винты 7, которые шарнирно связаны с балкой 4, являющейся осью для нажимного ролика 3 Балка перемещается в направляющих 5, обес- печивающих центрирование винтов 7 относительно ступиц червячных колес 6, чем предотвращается изгиб винтов. При пуске электродвигателя 2 начинают вращаться червяки и червячные колеса 6, перемещая винты 7 влево или вправо в зависимости от направления вращения электродвигателя Винты в свою оче- редь перемещают балку 4, которая роликом 3 нажимает на одну из вертикаль- ных подвесок 9 электромагнитов, сдвигая их вместе с путевой решеткой в нуж- 157
ную сторону. Максималь- ный сдвиг путевой решет- ки неподнятого пути 250 мм в каждую сторону от сред- него положения электро- магнитного подъемника. Выключают электродвига- тель в крайних левом и правом положениях меха- низма сдвига конечные вы- ключатели. Величину сдви- га пути контролирует сель- синовый указатель на цент- ральном посту. Сельсин- датчик установлен на на- правляющих 5. На злею тробалластере ЭЛБ-3М име- ются также устройства для выключения рессор тел ёж ки № 1. Рис. 5.19 Схема механизма сдвига пути Балластерные рамы (рис. 5.20) предназначены для закрепления на них струнок, служащих для разравнивания балласта под поднятой рельсо-шпаль- ной решеткой. Они имеют две вертикальные рамы 10 и четыре балки 8, связан- ные между собой шарнирно. Балки 8 соединены с кронштейном 9, приваренным к стенке фермы № /, образуя параллелограммную подвеску рам 10. При такой подвеске рамы во время подъема или опускания сохраняют параллельность бо- ковой стенке фермы №1. Три струнки И закреплены в рамах 10 стержнями 12. Нижняя и боковые кромки рам 10 сменные; они изготовлены из износостойкой лщгой марганцовистой стали. Поднимают и опускают каждую вертикальную ра- му независимо одну от другой. При подъеме и опускании балластерных рам электродвигатель 2 и редуктор 1, установленные на рамке 4, могут поворачи- Рис. 5 20. Балластерные рамы 158
ваться на цапфах 5 в кронштейне 3. Винты 6 соединены с рамами амортиза- торами 7. Положение балластерных рам контролируют указателями, находящимися в кабине центрального поста управления. Там же расположены кнопки управ- ления магнитными пускателями электродвигателей механизмов подъема и опус- кания балластерных рам. Для транспортирования рамы поднимают в верхнее крайнее положение и закрепляют ручными стопорами. Дозатор двустороннего действия установлен на ферме № 2. Устройство его, за исключением механизма прикрытия крыла под нагрузкой и механизма на- клона крыла, принципиально не отличается от устройства дозаторов на элект- робалластере ЭЛБ-1. Механизм прикрытия крыла обеспечивает приведение крыла в габарит во время дозировки при пропуске поездов по соседнему пути Электродвигатель 1 механизма прикрытия крыла (рис. 5.21) соединен с червяком 2 редуктора. Ступица червячного колеса 7 служит гайкой для винта 8, связанного с ползуном 4, к которому прикреплена цепная растяжка 6. По- следняя вторым концом прикреплена к крылу 5 При перемещении ползуна по направляющей 3 посредством растяжки крыло прикрывается на нужный угол. Механизм поворота крыла не препятствует его прикрытию, так как его червяк и винт несамотормозящие. Электродвигатель механизма прикрытия крыла в край- них положениях крыла отключается концевыми выключателями. Наклонная тяга предназначена для придания крылу наклона, соответству- ющего профилю откоса балластной призмы, для регулировки количества за- хватываемого балласта при дозировке, а также для обхода препятствий крылом при работе электробалластера. Электродвигатель 1 механизма наклонной тяги (рис. 5.22) соединен с червя- ком 2 редуктора механизма наклона крыла. Ступица червячного колеса 3 слу- жит гайкой для винта 4. Шайба 5 винта 4 удерживается в стакане 8 крышкой 6, которая прижимает шайбу к пружине 7, размещенной на направляющей труб- ке 9. Стакан установлен на подвижной рамке 11, ннжний конец которой шар- нирно закреплен на подкрылке дозатора. Подвижная рамка входит в непод- вижную рамку 10 и перемещается в ней по направляющим. Верхний конец не- подвижной рамкн шарнирно закреплен на втулке механизма подъема дозатора. При пуске электродвигателя 1 нажатием кнопки на пульте управления до- затором винт 4 в зависимости от направления вращения двигателя ввинчивает- ся в ступицу колеса илн вывинчивается нз нее, соответственно поднимая или опуская подвижную рамку 11 вместе с крылом дозатора. Если при опускании Рис. 5.2!. Схема механизма прикрытия крыла Рис. 5.22. Схема наклонной тяги 159
крыло встретит препятствие при невыключенном электродвигателе, то подвиж- ная рамка И вместе с крылом остановится. Винт с шайбой начнет сжимать пру- жину 7. Когда сжимающее усилие достигнет 16 кН, концевой выключатель ра- зомкнет цепь катушки магнитного пускателя, и электродвигатель выключится. Таким образом ограничено максимальное усилие нажатия на крыло. Пружина служит также амортизатором при наезде крылом во время дозировки на пре- пятствие, скрытое в балласте. Ниже приведены технические характеристики электробалластеров. Параметры Подъемная сила электромагнитного подъемника, кН Вписывание в кривые Общий ход механизма подъема пути, мм . . . Мощность электродвигателя подъема, кВт Ход механизма сдвига пути, мм . . . Чощность электродвигателя сдвига, кВт Ход механизма перекоса пути, мм................... Мощность электродвигателя механизма перекоса, кВт . ............................... Ход винта балластерной рамы, мм .................. Мощность электродвигателя подъема балластерной рамы, кВт ............................ Число дозаторов шт................................ Полный ход щита дозатора, мм...................... Мощность электродвигателя, кВт: . . . . подъема дозатора .............. поворота крыла дозатора ...................... наклона крыла дозатора . . . . . прикрытии крыла дозатора................... Мощность генератора мотор-генераторной группы, кВт..................................... Масса электробалластера, . т Габарит .......................................... ЭЛ Б-1 ЭЛБ-Зм 300 440 Автоматическое 400 450 4,2 7X2 ±150 ±250 1,6 4,5 ±160 ±160 1,6 —. 1100 920 1.6X2 2,8X2 2 1 400 400 1.6X2 1,7X2 1.6 1,7 2,75 4,5 — 7,0 16,2 16.5 84 110 1-Т 1-Т 5.2.3. Основы эксплуатации и обслуживания электробалластеров На магистральных железных дорогах электробалластеры используют при капитальном ремонте пути в комплекте с путеукладчиками на двух-трех участ- ках или в комплекте с путеукладчиками на одном участке и одновременно иа других участках для выполнения среднего или подъемочного ремонтов, а также при среднем и подъемочном ремонтах пути в пределах дороги. Электробалластер работает на пути, временно закрытом для движения по- ездов, во время технологического «окна». Максимальная выработка электро- балластеров достигается при работе по скользящему графику на нескольких участках ремонта пути и при условии, что к каждому выезду электробалластера участок работ подготовлен, материалы выгружены, обеспечена безотказная ра- бота механизмов машины и взаимно увязаны действия бригад электробалласте- ра и локомотива. Электробалластер обслуживает бригада из трех человек: ма- шинист, его помощник и моторист электростанции. Перед подъемкой на участке работ отрезают длинные концы шпал для про- хода балластерных рам, прикрепляют к рельсам ослабшие шпалы, которые мо- гут при подъемке пути оборваться, убирают или обозначают препятствия для прохода рабочих органов машины, отсоединяют заземлители контактных опор на электрифицированных участках В начале участка дозировки опускают рель- совые щетки, щит дозатора, открывают крылья и устанавливают растяжки Подкрылок поворачивают в положение, параллельное оси пути В зависимости •от величины подъемки щит дозатора устанавливают на соответствующую от- 160
метку по указанию руководителя работ. Во время дозировки машинист управ- ляет крылом дозатора со стороны междупутья, а помощник машиниста — со стороны обочины. Скорость движения электробалластера при дозировке до 15 км/ч. На протяжении начальных 25—50 м путь поднимают от нуля до отметки, заданной руководителем работ. При работе в комплекте с путеукладчиками струнками обычно не поль- зуются. Во всех других случаях одновременно с подъемкой пути струнками пла- нируют балласт под шпалами. Во время подъемки электробалластер перемеща- ется со скоростью до 10 км/ч. В конце поднимаемого участка его скорость снижа- ют до 3—5 км/ч, стрункн поочередно выключают, начиная с последней по ходу электробалластера, и путевую решетку на протяжении 25—50 м плавно опускают, обеспечивая конечный отвод. При подъемке пути машинист следит за тем, чтобы шпалы не угонялись шпальными щетками и струйками. При угоне шпал приподнимают шпальные щетки так, чтобы они слегка касались шпал, и заглубляют балластерные рамы. При сдвижке пути сначала поднимают путевую решетку иа 8—10 см. Пос- ле подъемки перемещают электробалластер со скоростью 5—10 км/ч. Одновре- менно с началом движения электробалластера включают механизм сдвига и плавно увеличивают значение сдвига от нуля до заданной величины. В конце участка сдвига устраивают его отвод. Максимальный сдвиг пути за одии про- ход допускается до 250 мм. Техническое обслуживание состоит из ежесменных и периодических уходов за механизмами машины для обеспечения нормальной работы деталей и их со- пряжений, а также для своевременного выявления н устранения возникающих дефектов. Для электробалластеров установлены следующие виды и сроки техничес- кого обслуживания: ежесменное техническое обслуживание (ЕО) перед работой и после ее окончания, техническое обслуживание № 1 (ТО-1) через 20 км об- щей выработки машииы и техническое обслуживание № 2 (ТО-2) через 40 км об- щей выработки машины. Техническое обслуживание выполняет бригада элект- робалластера под руководством мастера по эксплуатации. О каждом проведен- ном техническом обслуживании, кроме ЕО, делают запись в паспорте машины. Прн ЕО проверяют наличие топлива и масла в баках и картерах, охлажда- ющей жидкости в системе охлаждения, напряжение аккумуляторных батарей, показания контрольно-измерительных приборов, состояние крепежных уст- ройств и наиболее ответственных сварных швов. Осматривают электрообору- дование, изоляцию и защиту проводов, кнопки управления и коицевые выклю- чатели. Производят пробный запуск и проверяют работу электростанции. В ТО-1 входят все работы, предусмотренные ЕО, и, кроме того, очистка от пыли и грязи силового и электрического оборудования и всех механизмов машины; выполне- ние технического ухода за электростанцией (по паспорту машины), осмотр и очистка коллекторов и щеток генераторов, контактов электрических аппара- тов, смазка механизмов. В ТО-2 входят все работы, предусмотренные для ТО-1, а также замена смазкн в редукторах (по карте смазки), замена изношенных эле- ментов электроаппаратуры, проверка изоляции электрооборудования, регули- ровка рабочих органов машины. Проверку основных рабочих органов электробалластера производят ма- шинист й его помощник. Для проверки выбирают вполне исправный участок пути протяженностью не менее 60 м, на котором не должно быть просадок и пере- ломов продольного профиля (допускается как площадка, так и однородный ук- лон), перекосов, уширений и сужений, отклонений по направлению в плане, плохо подбитых шпал и недобитых костылей. Особенно важно, чтобы путь был без отклонений по шаблону и уровню и была обеспечена хорошая подбивка шпал и добивка костылей на тех шпалах, над которыми будут находиться те- 6 Зак. 47 161
Таблица смазки основных механизмов ЭЛБ-1 Наименование механизма Наименование смазочных материалов, № стандарта 1 Число то- чек смазки Периодичность проверки и замены смазки Редукторы механизмов подъ- ема, сдвига и перекоса пути Смазка трансмиссионная ЦИАТИМ-208, ГОСТ 16422—79 3 1 раз в месяц Винт редуктора механизма подъема пути Солидол УСо-2, ГОСТ 4366— 74 1 1 раз в неделю Шарниры подвески электро- магнитов Солидол УСо-2, ГОСТ 4366— 74 4 То же Подшипники электродвига- Смазка 1-13, ОСТ 380! 2 1 раз в полгода теля механизма подъема пути Направляющие балластерной рамы Солидол УС0-2, ГОСТ 4366— 74 4 1 раз в неделю Зубья рейки и шестерни ме- ханизма поворота крыла Солидол УСо-2, ГОСТ 4366— 74 2 То же Редукторы механизмов подъ- ема дозатора, поворота и на- Смазка трансмиссионная ЦИАТИМ-208, ГОСТ 16422—79 6 клона крыла /Чеханизм выключения рес- сор Солидол УСо-2, ГОСТ 4366— 74 2 Подшипники мотор-генерато- Смазка 1-13, ОСТ 3801 4 1 раз в месяц ра Буксы ходовых тележек Масло осевое, ГОСТ 610—72 12 Перед выездом на работу Встречающиеся неисправности ЭЛБ-1 Неисправность Возможные причины Способы устранения При подъеме путевой решетки электромаг- нитный подъемник сбра- сывает ее При нормальном на- пряжении электромаг- нитный подъемник сбра- сывает путь При движении элект- ромагниты сбрасывают поднятую путевую ре- шетку При включении меха- низма поворота крыла дозатора крыло не по- ворачивается 1 Низкое напряжение пита- ния электромагнитов 2. Катушки электромагнитов имеют витковое замыкание 1. Неправильно соединены между собой катушки. Не- сколько катушек включены на встречную полярность 2. Неправильно соединены между собой магниты 3 Большие зазоры между полюсными решетками магни- тов и поверхностью рельсов Между полюсными решетка- ми и поверхностью рельсов увеличился зазор вследствие попадания посторонних пред- метов или налипания на роли- ки грязи Срезаны штифты, которыми соединены крыло с валом пет- левого шарнира Отрегулировать напряже- ние генератора постоянного тока до 230 В Разъединить катушки элект- ромагнитного подъемника, оп- ределить неисправную катуш- ку, отремонтировать или заме- нить ее Проверить полярность и включить катушки с правиль- ным чередованием полюсов Проверить полярность ка- тушек и соединить магниты с правильным чередованием по- люсов Отрегулировать зазоры по концам каждого магнита. Они должны быть не более 1 мм Остановить электробалла- стер, опустить путь, обесточить магниты, поднять их, удалить посторонние предметы и очи- стить ролики Заменить штифты. Запасные штифты должны входить в комплект запасных частей и инструмента 162
лежки электробалластера и электромагнитный подъемник. При регулировке подъемного устройства проверяют посадку магнитов на рельсы и величину воз- душного зазора между поверхностью рельсов и полюсами магнитов. По конце- вым полюсам зазор должен быть 0,5—1 мм. Повторными подъемами и опуска- ниями с резкими переходами от опускания к подъему устанавливают надежность захвата пути магнитами. Среднее положение механизма сдвига пути проверяют, замеряя расстояние между отвесом, приложенным к середине поперечной бал- ки подвеса полумагнитов, и головками рельсов. В среднем положении при ра- венстве замеренных расстояний стрелка указателя механизма сдвига стоит на нуле. Для регулировки дозатора машинист и помощник машиниста, став по обе стороны пути, натягивают шнур так, чтобы он одновременно прикасался к обе- им головкам рельсов. Затем опускают дозатор с раскрытыми крыльями в поло- жение, при котором нож на щите касается шнура всей своей рабочей кромкой. При этом указатель должен показывать на линейке нуль. В крайних положе- ниях всех механизмов концевые выключатели должны отключать электродви- гатели их привода. 5.2.4. Определение мощностей электродвигателей механизмов подъема и сдвига путевой решетки электробалластера ЭЛБ-1 Мощность, кВт, электродвигателя привода механизма подъема пути определяется формуле по Qn vn 1000т]ч г]в где Qn — усилие, развиваемое винтом механизма подъема, Н; vn — скорость подъема путевой решетки, м/с (оп = 0,0033 м/с); т]ч, Лв— к.п.д. соответственно червячного редмктороа и винтовой пары (т]ч== 0,45-j- ~ 0,50; т]в = 0,454-0,48); Qn = £ + G3, (5.2) где Р — усилие, необходимое для подъема путевой решетки, Н; G3 — вес траверс, поперечной балки, параллелограммных тяг и электромагнитов, Н (G3 = 33 000 Н); 4 ________ P^4,4VEIx2 , (5.3) Е — модуль упругости рельсовой стали (£ = 21 • 106 Н/см2); I х — момент инерции двух рельсов относительно горизонтальной оси, см4. /Чомент инерции для одного рельса Р50 1Х = 2011 см4, для Р65 / = 3540 см4, для Р75 /Xi = 4489 см4; h — высота подъема путевой решетки, см; q — погонное сопротивление подъему путевой решетки, Н/см-: ?пр + ?б; (5 4) <7пр — погонный вес 1 см путевой решетки, Н/см. Для путевой решетки с деревянными шпалами и с рельсами Р50 = 28 Н/см, с рельсами Р65 — 31,7 Н/см и с рельсами Р75— 33,7 Н/см2. Для путевой решетки с железобетонными шпалами и с рельсами Р50 <упр = 61,3 Н/см, с рельсами Р65 —64 Н/см и с рельсами Р75 — 66 Н/см; — сопротивление балласта в начальный момент подъема; без дозировки 25—27,5 Н/см; при задозированном пути 88—97 Н/см. /Чощность, кВт, электродвигателя привода механизма сдвига пути определяется по формуле Ю00т)ч т)в т)ш где QB — усилие, развиваемое винтом механизма сдвига, Н; ав — скорость движения винта, м/с (рв = 0,0057 м/с); Т|ч — к.п.д. червячного редуктора; 6* 163
— к.п.д. винтовой пары; т|ш — к.п.д. шарниров подвески магнитов (т|ш = 0,9). В соответствии со схемой ме- ханизма сдвига (см. рис. 5.12, в); а Qb = Qc-^" i (5.6) где Qc — усилие сдвига путевой решетки, Н. без учета сопротивления балласта Qc = 192 --------у- (5.7) I3 а — расстояние от траверсы до низа магнитов, см (а = 293,5 см); b — расстояние от траверсы до оси винта механизма сдвига, см (Ь — 145 см); Е — модуль упругости рельсовой стали, Н/см2; 1у — момент инерции двух рельсов относительно вертикальной оси, см4. Момент инерции для одного рельса Р50 Iyi = 375 см4, для Р65 / = 564 см4, для Р75 Iи = 665 см4; K-м — коэффициент жесткости путевой решетки, учитывающий влияние шпал и скреплений. Для деревянных шпал со скреплениями КБ и рельсов Р50 = 3,9, со скреплениями Д и рельсов Р65 /<ж = 4,5; для скреплений К-2 и рельсов Р75 Кж ~ 5,0; для железобетонных шпал со скреплениями К-4 и рельсов Р50 Кж — 6,4; I — расстояние между шкворнями ходовых тележек 14 и 20 (см. рис. 5.7), см; у — максимальная величина сдвига путевой решетки, см. Пример 1 Определить мощность электродвигателя механизма подъема пути ЭЛБ-1 для подъема путевой решетки из рельсов Р65 и деревянных шпал на высоту h = 35 см. По формуле (5.4) определяем погонное сопротивление q, Н/см, q = ?пр + ?б = 31,7 + 97 = 128,7. Усилие подъема Р, Н, определяемое по формуле (5.3), составит: 4 _________ 4___________________________ Р^4,4|/’ EIXthq3 = 4,4 Г2| 106-2-3540-35 (128.7)3 - 254 0 00. Зная Р по формуле (5.2), подсчитываем усилие Qn, Я, которое необходимо развить винтом механизма подъема, Qn == Р + Сэ = 254 000 + 33 000 = 287 000 Н. Отсюда мощность Л/п, кВт составит Qn »п 287 000-0,0033 960 Nn — ------------= ----------------= ------= 4,0. ЮООПчЛв 1000 -0,5-0,48 240 Соответственно выбираем электродвигатель серии 4а типа 4АС112МВ6 мощностью 4,2 кВт, частота вращения 910 об/мин. Пример 2. Определить мощность электродвигателя механизма сдвига пути ЭЛБ-1 для сдвига путевой решетки из рельсов Р65 и деревянных шпал, со скреплениями марки Д на величину у = 15 см. По формуле (5.7) определяем усилие сдвига Qc, Н, без учета сопротивления балласта 192PZ Кж 192-2! • 10s-564-2-4,5 Qc = ---------У = --- 15=14000. Р у 28003 Затем по формуле (5.6) определяем усилие Qo, Н, которое необходимо развить винтом механизма сдвига, (см. рис. 5.12, в), а 293 5 Qb-Qc --14 000 —+- = 28 300. о 145 Зная QB, по формуле (5.5) находим мощность Л/с, кВт, электродвигателя механизма сдвига пути жг QB vb 28300-0,0057 2,83-57 xV с ~~ = Q 7 5. !ОООТ]Ч Пв 1000-0,5-0,48-0,9 216 164
6. МАШИНЫ ДЛЯ СБОРКИ, РАЗБОРКИ, УКЛАДКИ РЕЛЬСО-ШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ И СВАРКИ РЕЛЬСОВ В ПУТИ В нашей стране ежегодно строится около 1 000 км новых железных дорог и вторых путей. Кроме того, осуществляется капитальный ремонт и реконструк- ция более 12 тыс. км эксплуатируемых линий. При этом применяют два мето- да укладкн рельсо-шпальиой решетки: звеньевой, когда в путь укладывают за- ранее собранные звенья (блоки), длина которых равна стандартной длине рель- сов (25 и 12,5 м), и раздельный способ, когда на перегон привозят рельсы, шпа- лы, скрепления, из которых иа месте будущего пути собирают рельсо-шпаль- ную решетку. Применяемые в настоящее время путеукладочные средства сдер- живают работу технологической цепочки, поэтому ведутся работы по созданию машины такой производительности, которая позволила бы в ближайшей перс- пективе увеличить объем укладки в «окно» в 2,5—3 раза. Звеньевой способ по- ка еще остается более производительным и эффективным. Звенья собирают и разбирают на звеносборочных базах ПМС. Собранные звенья грузят на платфор- мы путеукладочного поезда н вывозят на перегон, где одним краном позвенно снимают старую путевую решетку, а другим укладывают новую. Таким обра- зом, весь процесс, начиная от сборки новых и кончая разборкой старогодных звеньев, полностью механизирован. 6.1. МАШИНЫ ДЛЯ СБОРКИ РЕЛЬСО-ШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ Рельсо-шпальную решетку собирают на путях-стендах производственных баз н в закрытых цехах. Для сборки звеньев с деревянными шпалами костыль- ным скреплением .используют поточные звеносборочные линии ЗЛХ-800 и ППЗЛ-650 (ППЗЛ-500), а также звеиосборочный комбайн ХабИИЖТа. Сборку путевой решетки с железобетонными шпалами осуществляют на звено- сборочных линиях ТЛС, ЗЛХ-500, ЗЛЖ-650, ПЗЛ-850, «Смолянка» и др. 6.1.1. Полуавтоматическая поточная линия ЗЛХ-800 Линия длиной 110 м смонтирована на двух путях (рнс. 6.1), На пути I расположены устройства н станки, образующие конвейер для подготовки дере- вянных шпал к сборке: подвижной склад шпал /, приемный конвейер 2, шпало- питатель 3, шаговый конвейер 4, сверлильный станок 5 и накопи- тель 6. На пути II размещены агрегаты и механизмы сбороч- ного конвейера: рельсовый роль- ганг 8 с двумя механизмами по- дачи 10 рельсов и двумя упора- ми 9, бункера для скреплений И и 12, питатели 13, сборочный агрегат 14, приемная рама 15, Рис, 6.1. Схема технологической линии ЗЛХ-800 165
тележки 16 для приема и перемещения звена и перегружатель 17. Связь между обоими конвейерами обеспечивает шпальный поперечный конвейер 7. Шпалопитателем, сверлильным и сборочным станками управляют операторы. По пути III подвозят материалы верхнего строения пути (ВСП), идущие на сборку и забирают готовые звенья. Площадку обслуживают два козловых крана 18, перемещающиеся вдоль подкрановых путей IV. Один из козловых кранов оборудован магнитной пли- той При помощи краиов укладывают шпалы в штабеля, на подвижной склад и приемный конвейер, заполняют бункер подкладками и костылями, устанавли- вают рельсы на рольганг и снимают с перегружателя собранные звенья. Под- вижной склад 1 и конвейер 2 периодически продвигают штабель шпал к шпало- питателю, откуда их по шаговому конвейеру по одной подают к сверлильному станку. Шпалы, подготовленные к сборке, выталкиваются в накопитель и кон- вейером 7 направляются к сборочному станку. Рельсы, поданные на ролики рольганга, вводятся в сборочный станок механизмом подачи 10, азатем отодви- гаются назад до предварительно настроенных упоров 9. Таким образом, концы рельсов могут быть установлены с необходимым забегом. По подвижному диищу бункера И подаются подкладки, направляемые к питателям 13, последние направляют их к сборочному агрегату. Ориентацию подкладок обеспечивает монтер пути. Одновременно два монтера пути берут из лотка бункера 12 костыли и вставляют их в отверстия подкладок. До полной го- товности звено автоматически доводится в сборочном агрегате 14, включающем- ся после введения в него концов рельсов, заполнения питателя 13 подкладками, укомплектованными костылями и заполнения накопителя 6 просверленными шпалами. Из накопителя поперечным конвейером 7 шпала за торец заводится под рельсы, затем две первые подкладки с костылями и шпала с питателем 13 передвигаются вдоль рельсов и устанавливаются в заранее намеченном месте по оси пришивки. В накопитель и питатель ставится следующая пара подкла- док и очередная шпала. Шпала центрируется относительно продольной и поперечной осей так, что- бы просверленные в ней отверстия находились напротив костылей. В этой по- зиции гидропресс агрегата начинает двигаться вверх, поднимает шпалу и на- прессовывает ее на костыли, которые своими головками упираются в пуансоны- После наживления шпалы на костыли питатели 13 возвращаются в исходное положение и готовятся к подаче следующей пары подкладок и шпалы, а пресс продолжает двигаться вверх. Затем пресс опускается вниз, а эпюрный механизм агрегата, захватив рельсы за головку, передвигает звено на шаг заданной эпюры К моменту опускания пресса все элементы верхнего строения, предназ- наченные для следующего звена, а также механизмы агрегата и конвейеры на- ходятся в исходном положении Процесс повторяется до тех пор, пока не будут пришиты к рельсам все шпалы Звено, продвигаясь на шаг эпюры, постепенно надвигается головками рельсов на ролики в приемной раме 15, а затем под соб- ственным весом опускается на тележки 16. Последние откатывают звено к пере- гружателю и возвращаются к сборочному агрегату. Краны снимают звено с перегружателя и укладывают его в пакет. Годовая экономия от применения одной машины составляет 11 тыс. руб. Производительность линии 100 м/ч, приводы рабочих органов электрический и гидравлический, рабочие давления в гидросистеме 4 и 11 МПа, суммарная мощность двигателей 75 кВт, время перестройки линии с рельсов Р50 иа Р65 или наоборот 1 ч, обслуживающий персонал И чел. 166
6.1.2. Полуавтоматическая поточная звеиосборочная линия ППЗЛ-650 (ППЗЛ-500) Линия предназначена для сборки звеньев длиной до 25 м с деревянными шпалами и рельсами до Р65 включительно при костыльном скреплении, а с рель- сами Р50 и при шурупно-клеммном скреплении. Линия ППЗЛ-650 (рис. 6.2) сос- тоит из шпалопитателя /, сверлильного станка 2, стенда с цепным конвейером 5, сборочного станка 4 и трех приемных тележек 5. Для размещения ППЗЛ-650, не считая подкрановых путей IV для козловых кранов, надо иметь еще три пу- ти. На пути I размещена сама линия, на пути II устанавливают путеукладоч- ный поезд, путь III используют для подачи материалов, идущих на сборку Расположение обслуживающего персонала показано кружками. Операции по сборке звена разделяются на автоматизированные, механизированные и ручные. К первым относятся: подача шпал к сверлильному станку, сверление и антисеп- тирование отверстий, выдача шпал на конвейер стенда и подача их к сборочно- му станку, задавливание костылей нлн завинчивание шурупов, навинчивание гаек на клеммные болты и выдвижение звена из сборочного станка. К механизированным операциям относятся: загрузка шпал в шпалопита- тель, укладка рельсов на стенд н транспортирование скреплений к рабочим мес- там, съем готового звена и его погрузка на состав, оборудованный роликовым конвейером, возвращение приемных тележек к сборочному станку. Вручную вы- полняют: ориентацию шпал с выдачей их на наклонный конвейер шпалопитате- ля, раскладку подкладок на шпалах, наживление костылей илн шурупов и ус- тановку клемм, закрепление собираемого звена на приемных тележках. Шпалопнтатель (рис. 6.3) предназначен для приема пакетов шпал и их по- штучной выдачи к сверлильному станку. Он состоит из рамы 2, горизонталь- ного 3 и наклонного 5 конвейеров и рольганга 6. Для транспортировки шпало- питателя по рельсам предусмотрены колесные пары 1 и 9, изображенные на рисунке в поднятом положении. Приводная станция 7состоит из электродвига- теля 10, двух цилиндрических редукторов и цепной передачи. Для отбраковки длинных шпал служат ограничители 4. Цепи наклонного конвейера имеют за- хваты для удержания н продвижения шпал. По рольгангу 6 шпалы скатываются к сверлильному станку, в конце рольганга они задерживаются упором и пода- ются на секцию стенда сверлильного станка поочередно двумя звездочками 8. Вместимость шпалопитателя до 150 шпал. Сверлильный станок (рис. 6.4) предназначен для сверления отверстий в шпалах под костыли или шурупы и их антисептирования. Станок имеет стани- ну в виде портала, состоящего из колонн /, 13 и балок 4 и 18. На станине смон- тированы сверлильные головкн 6 и 9, механизмы центрирования и подъема шпал 17, подвижной 2 и неподвижный 12 упоры, гидроцилиндры 7 опускания и подъема сверлильных головок, установка 8 для подачи антисептика, пульт управления 11, электродвигатель 15 с гидронасосом 16 и аппаратура гидросис- темы станка с масляным баком 14. С нижней стороны к порталу прикреплены упоры 3 и 10, которые поддерживают шпалу при сверлении в ней отверстий. Для сверления отверстий в шпале при различной шири- не колеи сверлильные голов- ки имеют регулировочные винты 5. При их перемеще- нии в горизонтальной плос- кости сверлильная головка поворачивает стрелку указа- теля, которая и показывает Рис. 6.2. Схема технологической линии ППЗЛ-650 на шкале величину сдвижки. 167
Рис. 6.3. Схема шпалопитателя На левой колонне установлен подвижной упор 2, который пружиной прижи- мает шпалу к неподвижному упору, в результате чего правые торцы шпал уста- навливаются по шнуровой нитке. Упоры можно менять местами и тогда шну- ровой будет левая нитка. Привод каждой сверлильной головки имеет элек- тродвигатель, редуктор и пять карданных валов со шпинделями на конце. Для антисептирования отверстий служит установка 8, состоящая из бака, насоса и предохранительного клапана. Для поддержания постоянной температуры ан- тисептика предусмотрен электронагреватель. Антисептик впрыскивается в от- верстие при подъеме сверлильной головки, когда установленный на ней упор поворачивает толкатель, закрепленный на станине. Стенд (рис. 6.5,а) предназначен для непрерывной подачи рельсов и шпал со скреплениями на сборочиый стаиок. На нем выполняют следующие операции: укладку рельсов на опоры, соединение стыкователями рельсов зашиваемого звеиа с рельсами последующего звена, подачу шпал от сверлильного стайка к сборочному, укладку подкладок на шпалы, а при шурупно-клеммном скрепле- нии и карточек на подкладки, наживление костылей или шурупов и установку клемм. Стенд состоит из соединенных между собой секции 1 сверлильного стан- ка, трех промежуточных секций 2, 3 и 4 и секции сборочного станка 5. Каждая секция имеет две колесные пары для транспортировки по рельсам и цепной конвейер. Все секции между собой соединены и имеют общую приводную стан- цию, установленную на секции сборочного станка. Последняя состоит из элект- родвигателя, двух цилиндрических редукторов и цепиой передачи. Шпалы из шпалопитателя поступают на секцию стенда сверлильного стайка. Здесь на них раскладывают подкладки и наживляют обшивочные костыли или шурупы. Оче- редная шпала с рольганга сбрасывается на толкающую раму А сверлильного станка, которая, перемещаясь гндроцилиндром, подает шпалу на сверлиль- ный станок, а шпалу с просверленными отверстиями — на пластинчатый кон- вейер стенда. При движении толкающей рамы к шпалопитателю ее упор ударя- ет по звездочкам 8 (см. рис. 6.3) рольганга н очередная шпала скатывается с него на раму. Промежуточные секции колесными парами Б (см. рис. 6.5, а) опираются на рельсы. Средняя секция имеет боковые роликн, прн помощи ко- торых рельсы заданной шири- ны колеи направляются в сбо- рочный станок и четыре зах- вата Д для прикрепления ра- мы к головкам рельсов пути Над колесными парами на раме секции предусмотрены стойки В с направляющи- ми Г. Последние служат мес- том временного складирования для рельсов, с каждой сто- роны которого можно поло- жить по четыре-пять рель- сов. На секции стенда сбо- Рис 6.4. Сверлильный станок 168
Рис. 6.5. Схемы: й>— стенд; б — сборочный станок; в —приемная тележка
ровного станка 5 шпалы, поступившие с конвейера стенда, устанавливают по шнуровой нитке. Здесь наживляют основные костыли или устанавливают клем- мы. После этого шпалы подают на сборочный станок. В ППЗЛ-650 подачу шпал осуществляет цепной конвейер, а в ППЗЛ-500 — толкающая рама с гид- роприводом. На секции стенда сборочного станка установлена тяговая лебедка Е для откатки собранного звена к участку доводки звеньев и возвращения те- лежек в исходное положение. Для выполнения этих операций на барабан чер- вячной реверсивной электролебедки надет канат, вторая петля которого огиба- ет уравнительный блок в конце линии. Каждая тележка имеет зажимное уст- ройство для указанного каната. Тяговая лебедка включается с пульта управ- ления сборочного станка. Сборочиый станок (рис. 6.5, б) предназначен для сборки звена путем после- довательного прикрепления шпал к подошвам рельсов по заданной эпюре. Станок оснащен прессовыми или шуруповертными головками На станке про- изводится перемещение звена, прием шпалы с подкладками, ее центрирование и прижатие подкладками к подошвам рельсов собираемого звена, задавливание костылей (завинчивание шурупов) и гаек клеммных болтов. Станок имеет станину, состоящую из основания 1, колонн 6 и 13 и балки 7. На станине смон- тированы механизмы центрирования 5, подъемные столы 3, механизмы задавли- вания костылей, механизм передвижения звена 12, шкаф управления 2, роли- ковые клещи 11, ограничители 4, аппаратура гидросистемы станка с приводами 15 гидронасосов, масляным баком 14. При сборке звеньев с шурупно-клеммным скреплением вместо залавливающих головок устанавливают две шуруповерт- ные головки. На балке 7 рамы смонтированы два механизма задавливания кос- тылей, которые состоят из рамы, укрепленной на станине, гидроцилиндра 9 и прессовой головки 8 с пуансонами 10. Головка крепится к штоку поршня гид- роцилиндра и надета на четыре направляющие стойки. При подаче масла в верх- нюю полость обоих гидроцилиндров 9 происходит одновременное задавливание всех костылей. Подъемные столы 3 снизу поддерживают шпалу. Механизм пере- движения звена обеспечивает передвижку рельсов собираемого звена на вели- чину эпюры шпал Приемные тележки (рис. 6.5, в) грузоподъемностью по 6 т каждая предназ- начены для поддержания звена, выходящего из сборочного станка и его откат- ки к месту доукомплектования. Тележка состоит из двух колесных пар 8, ра- мы 6, стяжки 1, рычагов 3 и рукоятки 4 с основанием 5. На неподвижные оси колесных пар посажены по два колеса. Рама тележки сварная, трубчатая. Стяж- ка 1 служит для перемещения подвижных концов рычагов, подводимых снизу под шпалы, и представляет собой винт с правой и левой резьбой по концам. Винт заканчивается квадратами, на которые надеваются рукоятки 4. По резь- бе винта перемещаются правая и левая цапфы, на осях которых установлены ролики 7 и стойки 2, верхние концы которых шарнирно связаны с рычагами 3 рамы Прн сборке звена шпалу вращением рукояток 4 рычагами 3 прижимают к подошве рельса и в таком положении закрепляют костылями или шурупами. 6.1.3. Технологическая линия стендовая (ТЛС) Линия (рис 6.6) предназначена для сборки звеньев с рельсами Р50 и Р65 и железобетонными шпалами. Площадка, на которой она расположена, имеет ходовой путь IV для подачи на сборку материалов и уборку собранных звень- ев. На пути 111 складируют готовые звенья. Собственно сборка звеньев ведется на пути-стенде /, по обе стороны которого уложены рельсы объемлющего пути 1/ (ширина колеи 3680 мм). Площадка обслуживается двумя козловыми крана- ми 3 грузоподъемностью по Ют, перемещающимися по подкрановым путям V. 170
Рис. 6.6. Схема технологической стендовой линии (ТЛС) Под одной из консолей кранов расположены штабеля шпал, бункера для ком- плектов клеммных и закладных болтов и бункер для подкладок. Рельсы шта- белируют по обе стороны объемлющего пути. По последнему движутся три само- ходные тележки: тележка 2 для раскладки прокладок и подкладок, тележка 5 для раскладки сборок закладных болтов и тележка 4 для раскладки клеммных сборок, накладок и стыковых болтов. Гайки клеммных и закладных болтов завинчивают гайковертами ГБЗ-1, расположенным^ на тележках 6 и 7, перед- вигающимися по рельсам собираемого звена. Все тележки имеют электропри- вод, получающий питание оттокоотборных точек /, расположенных вдоль фрон- та работ между штабелями материалов н объемлющим путем с шагом в 20 м. Сборка звеньев ведется поточным методом. Козловыми кранами на путь- шаблон устанавливают пакеты железобетонных шпал, которые затем расклады- вают по эпюре. Бункера самоходных тележек загружают соответствующими ма- териалами с использованием электромагнитов. Двигаясь по объемлющему пути, рабочие с самоходных тележек последовательно раскладывают на шпалы про- кладки, подкладки, закладные и клеммные болты с гайками и шайбами. Козло- выми кранами вдоль фронта работ на подкладки укладывают рельсы. Одна бригада рабочих устанавливает закладные болты, а другая — клеммные. На рельсы собираемого звена краном устанавливают тележки с гайковертами, ко- торые и завершают сборку звеньев. Из самоходной тележки 4 на один конец каж- дого звена укладывают накладки и стыковые болты с гайками и шайбами. Соб- ранные таким образом звенья штабелируют на пути III. Площадка имеет дли- ну 500 м, ширину 20 м. Преимущества такой линии в возможности транспорти- ровать и раскладывать скрепления на шпалы с самоходных тележек; закреп- лять клеммные и закладные болты гайковертами, смонтированными на самоход- ных тележках, а также повышать производительность линии при увеличении числа работающих и установке дополнительных гайковертов. Для завертывания гаек клеммных и закладных болтов при сборке звеньев путевой решетки с железобетонными шпалами на базах ПМС используют гай- коверт ГБЗ-1 (рис. 6.7). Он состоит из двух самоходных тележек: для гаек клем- мных и закладных болтов. Каждая тележка состоит из рамы /, двух колесных пар, механизма 11 передвижения, компрессорной установки 12 с воздухосбор- ником 10, блока 13 шуруповертов ШВ-2 и устройств для центрирования шурупо- вертов относительно клеммных н закладных болтов. Электрооборудование гайковерта размещено в шкафу 5. На траверсе 15 смонтирован блок гайковертов, состоящий из четырех шуру- повертов ШВ-2 с ключами под закладные или клеммные болты. Шуруповерты при помощи специального крепления могут изменять угол наклона шпинделя, а также расстояние между ними для настройки на клеммные или закладные 171

Рис. 6.7. Гайковерт ГБЗ-1
болты. По концам траверсы крепятся телескопические направляющие для цен- трирования блока гайковертов при его опускании. Блок гайковертов может свободно перемещаться в горизонтальной плоско- сти в любую сторону на расстояние до 80 мм под действием центрирующего уст- ройства 9 и устанавливающих пружин 14. Он опускается под собственным весом при выпуске воздуха из нижиих полостей пневмоцилиндров 6 подъема блока. При завертывании гаек шпалы прижимаются к рельсам подвешенными на раме тележки двумя пневмоцилиндрами 2 одностороннего действия, имеющими на концах штоков тарельчатые упоры 3. Для удобства машиниста на гайковерте предусмотрено сиденье 7 и тент 4. Тележки гайковерта могут работать в авто- матическом и ручном режимах. Перед началом работы обе тележки гайковерта устанавливают в начале со- бираемого звена и при помощи кабелей подключают к электросети. Каждая тележка управляется одним машинистом. При ее движении ролик конечного вы- ключателя 8 набегает на поверхность шпалы, отключает привод передвижения тележки, и она затормаживается тормозом ТКТ-100. Одновременно конечный выключатель включает программное реле времени, которое управляет всем цик- лом завертывания гаек клеммных или закладных болтов, подъемом и опуска- нием траверсы с шуруповертами, поджатием шпалы, а также передвижением те- лежки к очередной шпале. При передвижении ролик конечного выключателя, пройдя шпалу, отключает своими контактами реле времени и цепь управления возвращается в исходное положение. При ручном управлении машинист при помощи переносного пульта дистанционно управляет всеми операциями. Техническая характеристика гайковерта ГБЗ-1 Производительность, м/смену.................................. 800—900 Продолжительность цикла обработки шпалы, с..................10—13 Общая установленная мощность, кВт............................... 10,2 Масса одной тележки, кг 980 6.1.4. Прочие типы звеиосборочных линий Звеносборочиую линию ЗЛХ-500 монтируют на двух параллельных путях, располагая на них конвейеры предварительной и основной сборки звена. На первом пути шпалы укомплектовывают прокладками, подкладками и заклад- ными болтами. Конвейер предварительной сборки состоит из комплекта опор- ных балок с роликами, на которые укладываются рельсовые плети со шпалами, бункеров для скрепления, шпального конвейера и механизма передвижения плетей. На втором пути производят окончательную сборку звена. Он снабжен эстакадой с механизмами подачи рельсов, роликовым конвейером для поддер- жания эпюрных реек, эпюрной кареткой для подачи звена на шаг эпюры, по- перечным шпальным конвейером, центратором рельсов, бункером клеммных сборок, сборочным станком и тележкой для отвозки собранного звена, а также тяговой лебедкой для перемещения тележки. Линию обслуживают два козловых 10-тонных крана и два тельфера. Линия ЗЛХ-500 имеет небольшую длину. Дру- гим ее преимуществом является то, что закрепление клеммных и закладных бол- тов производится в полуавтоматическом режиме. Вместе с тем линия характе- ризуется низкой производительностью, занимает два пути и сложна в изготов- лении и эксплуатации. Звеносборочиая линия ПЗЛ-850 располагается на одном пути. Звено мон- тируется на пяти позициях по элементам. Вначале из штабеля на стенд козло- вым краном, оборудованным траверсой, подаются шпалы. Длина траверсы рас- считана на всю эпюру шпал одного звена. Затем производится раскладка про- кладок и подкладок, установка закладных болтов. Звено перемещается на по- зицию, где краном укладывают рельсы и устанавливают клеммные сборки. На следующей позиции завинчивают гайки закладных и клеммных болтов. Гото- 173
вое звено поступает на позицию доводки. Таким образом, технология неслож- ная, производительность линии достаточно высокая, перемещение звена вдоль линии автоматизировано. Однако многие процессы немеханизированы (прикреп- ление шпал к траверсе, завинчивание гаек, закладных и клеммных болтов). Звеносборочиая линия «Смолянка» от других линий отличается тем, что сборка решетки осуществляется на движущемся конвейере. Основные узлы ли- нии расположены в двух зданиях Над линией сборки размещены бункера, за- гружаемые элементами скреплений при помощи козловых кранов Шпалы на тележки конвейера раскладывают козловым краном, оборудованным травер- сой. В первом здании производится раскладка прокладок, подкладок и уста- новка закладных болтов; во втором устанавливают клеммные болты и шурупо- вертами завертывают гайки закладных и клеммных болтов. Между зданиями 3-тоннын козловой кран раскладывает рельсы. Конвейер состоит из технологического пути, пути возврата тележек, спе- циального стрелочного перевода, 15 грузовых тележек, механизма передвиже- ния и двух самоходных тележек: одна служит для подачи грузовых тележек со шпалами в конвейер, другая — для возвращения порожних грузовых тележек к началу конвейера. Механизм передвижения приводит конвейер в движение. Управление самоходной тележкой, конвейером и стрелочным переводом осу- ществляется из диспетчерской. Звеносборочная линия «Смолянка» характери- зуется высокой производительностью. Собирают ее нз распространенных комп- лектующих узлов. Однако наряду с этими преимуществами имеется существен- ный недостаток: сложные условия работы обслуживающего персонала, что обусловлено большой длиной линии, наличием двух путей со стрелочным пере- водом, стесненными условиями при непрерывно движущемся конвейере. Ниже приведены технические характеристики звеносборочных линий: Показатель Типы звеносборочных линяй для шпал деревянных ж елезо бетон н ы х ППЗЛ-650 ЗПХ-800 «Смолянка» ЗЛЖ-650 ЗЛХ-500 ПЗЛ-850 | тле Производитель- ность в смену, м 650 800 1100 650 500 850 600 Тип рельсов Р50; Р65; Р75 Р50; Р65; Р75 Р50; Р65; Р75 Р50, Р65 Р50; Р65 Р50, Р65; Р75 Р50; Р65; Р75 Длина рельсов, м до 30 до 30 12,5; 25 12,5; 25 12,5; 25 jl2.5; 25 12,5; 25 Тип скреплений костыльное клеммно-болтовое Привод рабочих органов электрогндравли- ческий электри- ческий электрогидравли- чески й электро- пневма- тический электро- ги др а - вли чес- кий Установочная мощность линии, кВт 60 75 70 50 50 55 50 Способ и шаг пе- ремещения звень- ев при сборке цикл на шпалу непре- рывный цикл на шпалу цикл на звено цикл на шпалу 174
Продолжение Показатель Типы звеносборочных линий для шпал деревянных железобетонных ППЗЛ-650 ЗПХ-800 «Смолянка» злж 650 ЗЛХ-500 ПЗЛ-850 тле Способ подачи шпад на линию козловым краном пакет специаль- ная тра- верса пакет специаль- ная тра- верса пакет Способ раскладки скреплений вручную Обслуживающий персонал, чел. 16 12 36 20 16 28 26 Удельный расход мощности на 100 м решетки, кВт 9,2 9,4 6,2 7,7 10 6,4 8,3 Удельные затраты труда (без кра- новщиков и комп- лектовщиков клеммных и за- кладных болтов), чел/100 м 2,4 1,5 3,3 3.4 3,2 3,4 4,3 Продолжитель- ность цикла сбор- ки одного звена длиной 25 м, мин 19 15 11 19 24 14 20 Ориентировочная площадь для раз- мещения линии, м2 8X120 12Х ЮО 10х 150 5Х 120 12Х 100 J2X 120 6X600 (в 1 ярус) 6.2. МЕХАНИЗАЦИЯ РАЗБОРКИ РЕЛЬСО-ШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ Разборка рельсо-шпальной решетки — один из трудоемких процессов в путевом хозяйстве. Только при капитальном ремонте пути ежегодно приходит- ся разбирать более 7000 км. Для разборки звеньев с деревянными шпалами и костыльным скреплением чаще всего используют звеноразборочную линию ЗРС-700, а также звеноразборочную машину ХабИИЖТа. Разрабатываются соответствующие линии и для звеньев с железобетонными шпалами. В результа- те предполагается довести уровень механизации процессов разборки рельсо- шпальной решетки до 90%. Звеноразборочный стенд ЗРС-700 обеспечивает разборку звеньев путевой решетки на элементы, укладку подкладок с костылями в бункера транспортной тележки, выдачу под отгрузку рельсов с разобранных звеньев, сортировку ста- рогодных шпал на годные и негодные и комплектование их в пакеты. Стенд (рис. 6,8) располагается на одном из железнодорожных путей звеносборочной базы и включает тяговые лебедки 1 и 7, установленные в начале и конце стенда, транспортную тележку 2, агрегат расшивки 3, перегружатель 4, шпальную те- лежку 5 и сортировщик шпал 6. 175
Рис. 6.8 Схема звеноразборочного стенда 3 PC-700 Тяговыми лебедками осуществляется перемещение транспорт- ной и шпальной тележек вдоль фронта работ. Транспортная тележка движется от крайнего левого положения до перегружателя, а шпальная — от перегружа- теля до сортировщика шпал. Для этого предусмотрена система канатов и откло- няющих блоков, прикрепленных внутри колеи рабочего пути. Обе лебедки име- ют одинаковую конструкцию. Кинематическая схема их представлена на рис. 6.9. Лебедка состоит из электродвигателя 8, клиноременной передачи 9, редуктора 10, двух колодочного тормоза /, соединительной муфты 2, вала барабанов 7, укрепленного в подшип- никовых опорах 6, барабана 3 большего диаметра, барабана 5 меньшего диамет- ра и кулачковой муфты 4. Разный диаметр барабанов обеспечивает меньший ра- бочий и больший холостой ход тележек. Управление лебедками дистанционное. Транспортная тележка (см. рис. 6.8) служит для перемеще- ния звена, уложенного на нее краном, к агрегату расшивки. Рама тележки опи- рается на пять пар колес, перемещающихся по рельсовому пути. На ней укреп- лены съемные бункера для скреплений, освобождающихся при расшивке звеиа. К трем поперечным балкам рамы тележки прикреплены три пары стоек, под- держивающих разбираемое звено. Конструкция стоек позволяет регулировать положение звена по отношению к рабочему пути. Средняя пара стоек выполне- на подвижной, что позволяет устанавливать их под подошву рельса без сдвиж- ки шпал. Грузоподъемность тележки 25 т. Агрегат расшивки (рис. 6.10) служит для разборки рельсо- шпальной решетки на элементы. Все узлы смонтированы на П-образной раме 10, опирающейся на опорную балку 11, на последней расположены рельсы, по которым перемещается транспортная тележка 12 со звеном, и цилиндры 1 ме- ханизма поджатия шпал. По бокам рамы находятся упоры 2, ограничивающие ход шпал. Механизм отжатия шпалы включает прежде всего неподвижный гид- роцилиндр 7, к нижнему концу штока которого крепится головка, отжимающая шпалу в средней части, а к верхнему — концы цепей, огибающих две звездочки, Рис 6.9 Схема тяговой лебед- ки Рис. 6.10. Схема агрегата расшивки 176
размещенные на верху рамы. Другие концы цепей прикреплены к боковым от- жимным рычагам 3, шарнирно закрепленным на портале. В верхнее положение они устанавливаются пружинами, а в нижнее — при поступлении масла в верх- нюю полость гидроцилиндра 7. Таким образом, нажатие на шпалу происходит одновременно в трех точках. На верхней поперечной балке рамы смонтирован механизм захвата под- кладок 4, две пары роликовых клещей 8для поддержания звена за головки рель- сов и упор 6 привода конечного выключателя. Механизм захвата подкладок представляет собой две пары двуплечих клещеобразных рычагов, приводимых в движение горизонтально расположенными гидроцилиндрами двустороннего действия. Привод всех механизмов агрегатов гидравлический, включающий в себя насосную установку с приводом от электродвигателя 5, фильтрующую ап- паратуру, контрольно-гидравлическую и регулирующую гидравлическую ап- паратуру и систему трубопроводов. Агрегат расшивки имеет автоматическую систему управления, обеспечивающую последовательное выполнение следую- щих операций: перемещение транспортной тележки на шаг эпюры, поджатие шпалы к подошве рельса, захват подкладок, отжатие шпалы и холостой ход ра- бочих органов. Контрольно-управляющая электрогидроаппаратура гаранти- рует последовательное включение в работу рабочих органов агрегата и циклич- ность их работы. Звено подается до нажатия шпалой на упор конечного вы- ключателя, последний связан сэлектрогидравлическим золотником управления, в результате чего поступает команда на последовательное срабатывание меха- низмов поджатия шпалы, захвата подкладок, отрыв шпалы и переезд тележки со звеном на шаг эпюры. На агрегате предусмотрена ручная система управления с пульта управления 9. Усилие отрыва шпалы до 12 т, рабочее давление в сис- теме 5 МПа, скорость подачи звена 0,4 м/с. Перегружатель предназначен для перегрузки элементов расшито- го звена с транспортной тележки на шпальную. Он выполнен в виде двух про- дольных балок, соединенных через рычажную систему с шестью гидравличес- кими домкратами, установленными на поперечных балках. Крепление рычагов к балкам перегружателя приведено на рис. 6.11, а. Двуплечий рычаг 7 шарнирно укреплен на опоре 5. Один его конец посредством стойки 1 и подкладки 2 кре- пится к рельсу 3. К Другому концу рычага прикреплена цепь 4, ограничиваю- щая величину хода поднимаемых балок перегружателя. К средней части рыча- га присоединен шток поршня цилиндра 6. До захода транспортной тележки в перегружатель его балки находятся в нижнем положении. После захода тележ- ки с расшитым звеном внутрь перегружателя подается масло в нижние полости всех шести цилиндров и балки, приподнимаясь, снимают путевую решетку с тележки. По возвращении последней в исходное положение внутрь перегружате- ля завозится шпальная тележка, н звено цилиндрами опускается на ее раму. Питание цилиндров рабочей жидкостью осуществляется от гидросистемы агре- гата расшивки. Грузоподъемность перегружателя 10 т, управление ручное. Шпальная тележка 5 (см. рис. 6.8) предназначена для переме- щения шпал и рельсов разобранного звена от перегружателя к сортировщику Рис 6.11. Схемы: а крепления рычагов к балкам перегружателя; б сортировщика шпил 177
шпал. После снятия рельсов краном шпалы подаются на сортировку. Конструк- ция шпальной тележки отличается от конструкции транспортной тележки лишь тем, что на ней нет стоек. Шпальной тележкой управляют дистанционно с пуль- та управления сортировщика шпал. Сортировщик шпал (рис. 6.11, б) служит для сортировки шпал на годные и негодные и накопление их в пакеты для последующей отгрузки. Он состоит из двух бункеров, каждый из которых имеет П-образное основание 1 и 7, внутри которого проходит шпальная тележка, бункеров 2 и 6 с одной под- вижной стенкой 3 и наклонного цепного конвейера 4 с захватами для шпал. Сортировщик устанавливают на рабочий путь стенда. Первым по ходу шпаль- ной тележки от перегружателя располагают бункер с более коротким цепным конвейером, захват которого проходит над шпалами шпальной тележки. Этот бункер оборудован двумя наклонным рычагами 5, свободно поворачивающими- ся на нижней оси наклонного конвейера. Конвейер второго бункера располо- жен ниже уровня рамы шпальной тележки. При работе сортировщика шпалы по одной захватываются упорами на цепях конвейера и перемещаются вверх по нему. Шпалы, годные к употреблению в пути, по направляющим сбрасываются в бункер справа, а негодные—обратным движением цепей конвейера по наклон- ным рычагам 5 передаются на укороченный конвейер и накапливаются в бун- кере слева. Подвижные стенки бункеров обеспечивают правильную укладку шпал. Приводом стенок бункера управляет оператор с пульта сортировщика шпал. Укладка звеньев на транспортную тележку, штабелирование рельсов и шпал осуществляются кранами, обслуживающими стенд. Привод агрегатов электрический от сети переменного тока и гидравлический. Техническая характеристика стенда ЗРС-700 Производительность, м/ч................................................100 Мощность электродвигателей, кВт.......................................26 Время настройки, ч.....................................................0,5 Масса стенда, т......................................................17,76 Обслуживающий персонал, чел. ...........................................8 6.3. МАШИНЫ ДЛЯ УКЛАДКИ РЕЛЬСО-ШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ Укладку рельсо-шпальной решетки при звеньевом способе ведут звеньевы- ми путеукладчиками. Путеукладчик включает укладочный кран, 2—5 мотор- ных платформ и состав из четырехосных платформ, оборудованных роликовым конвейером, портальными арками и устройствами для закрепления пакетов звеньев. При большом фронте работ одна из платформ может быть оборудована электролебедкой для перетяжки пакетов звеньев вдоль состава на расстояние до 200 м. Собранные на базе звенья укладывают в пакеты на платформы соста- ва. Они опираются на ролики лыжами или рельсами перевернутого нижнего звена. В последнем случае звено оборудуют наконечниками. Пакеты с 25-мет- ровыми рельсами размещают на двух четырехосных платформах, а 12,5-метро- вые — на одной. При капитальном ремонте пути старую путевую решетку при- ходится заменять новой. В этом случае необходимо иметь не один поезд, а два. Первым позвенно снимают старогодную путевую решетку, поэтому поезд назы- вают путеразборочным, второй же позвенно укладывает новую путевую решет- ку, его называют путеукладочным. В голове путеразборочного поезда (рис. 6,12, а) находится локомотив /, затем следуют четырехосные платформы 2 с роликовым конвейером. В средней части расположена одна или две моторные платформы 3, а в хвосте поезда — кран 4. Последний позвенно разбирает рельсо-шпальную решетку и грузит звенья на свою платформу. По мере комплектации пакетов звеньев их перетя- 178
Направление движения Рис. 6.12. Схемы поездов: а — путеразборочного; б — путеукладочного гивают по составу на передние платформы состава. На освобожденных от путе- вой решетки участках ремонтируемого пути планируют или очищают загрязнен- ный балласт, после чего в работу вступает путеукладочный поезд (рис. 6.12, б), состоящий из укладочного крана 4 и четырехосных платформ 2 с моторной плат- формой (МПД) 3 посередине. В хвосте поезда ставится локомотив 1. Число мо- торных платформ зависит от длины фронта работ и колеблется от 1 до 3. В про- цессе работы кран с прицепленными к нему несколькими платформами со звень- ями ведет укладку. По мере необходимости новую партию пакетов звеньев в го- лову укладок доставляют ведомой моторной платформой с хвостовой части пита- ющего состава, перемещаемой локомотивом. Укладочным краном укладывают звенья новой путевой решетки и временно их стыкуют. По мере укладки звень- ев одного пакета после перетяжки укладываются звенья следующего пакета и т. д. Число платформ, прицепляемых к МПД или УК, зависит от профиля пути. К МПД при уклоне до 5°/00 можно прицепить до девяти платформ, а к УК — до пяти; при уклоне от 5 до 10%0 — соответственно 5 и 3 платформы, а при уклоне более 10°/оо — 3 и 1 платформу, груженные пакетами. После окончания работ оба состава возвращаются на звеносборочную базу, где разгружают старые и грузят новые звенья рельсо-шпальной решетки. Укладочные краны используют также для механизированной смены стрелочных переводов. Последние грузят на платформы блоками, а брусья стрелочных переводов закрепляют инвентар- ными зажимами. 6.3.1. Моторная платформа дизельная (МПД) Платформа предназначена для передвижения пакетов новых звеньев по со- ставу к укладочному крану в путеукладочном поезде и для передвижения паке- тов звеньев от крана на порожние платформы в путеразборочном поезде. Явля- ясь тяговой единицей, МПД передвигает часть состава рабочего поезда на участ- ке работ и выполняет маневровые работы на звеносборочной базе. Она состоит из рамы 1 (рис. 6.13) с роликовым конвейером 2, двух ходовых тележек 7, двух лебедок 17 для передвижения пакетов рельсовых звеньев, пневматического обо- рудования, двух дизель-генераторных установок, двух постов управления 4 со съемным сиденьем 3 и электрооборудования. В средней части рамы располо- жено девять отсеков для размещения основного оборудования. Сверху оии за- крыты крышками 11 (на рисунке в правой части машины крышки сняты). В цен- тральном отсеке размещены водяные и масляные радиаторы 12. По обе стороны от ннх находятся двигатели 15 дизель-генераторных установок. Далее, симмет- рично с правой и левой сторон платформы расположены генераторы 16, контак- торы 18 и воздушные резервуары 20 пневматической системы. Для доступа к дизель-генераторным установкам, помимо верхних крышек, предусмотрены бо- ковые люки 6. Моторная платформа оборудована типовыми ударно-упряжны- ми приборами 10, автомобильными фарами 9 и приборами световой и звуковой 179
Рис. 6.13. Схема моторной платформы сигнализации. По всей длине платформы на настиле рамы установлены два ря- да двухребордчатых роликов, образующих роликовый конвейер 2. По краям платформ ролики установлены чаще, чем посередине, что облегчает переход па- кета с одной платформы на другую. Вне отсеков на раме расположены аккуму- ляторные батареи 13, баки 21 для топлива, баки 14 для масла, лебедки 17 для передвижения пакетов звеньев и компрессор 22. По концам платформы установ- лены четыре песочницы 5 и 8. Нагрузка от рамы платформы на ходовые тележки передается через поперечные шкворневые балки с пятниками 19. Питание по- стоянным током электродвигателей ходовых тележек, лебедок и кранового обо- рудования осуществляется силовой установкой, состоящей из дизеля У1Д6 и генератора П-111П, соединенных втулочно-пальциевой муфтой. Ходовая тележка (рис. 6.14) двухосная, приводная, одинарного рессорного подвешивания с продольными балансирами. Тележка состоит из рамы /, двух ведущих колесных пар 2, рессорного подвешивания 7, трансмиссии 3 и пневмотормозного оборудования, включающего тормозной цилиндр 10, два колодочных тормоза 8 с рычажной передачей и ручной привод 9. На раме тележ- ки приварены кронштейны для крепления тяговых двигателей и реактивной под- вески осевого редуктора. На верхних поясах боковин рамы установлены два скользуна 4 для уменьшения поперечного раскачивания платформы в кривых, а на вертикальных листах боковин — буксовые челюсти 6 и кронштейны для установки деталей рессорного подвешивания. Для соединения рамы платформы с рамой тележки предусмотрен подпятник 5. Осевой редуктор (рис. 6.15) двухступенчатый с цилиндрически- ми косозубыми шестернями. Корпус 1 редуктора выполнен из двух половин с горизонтальной плоскостью разъема. Первичный вал-шестерня 2, получаю- щий привод от тягового двигателя, установлен на подшипниках 3. Промежуточ- ный вал 4 установлен иа одном шарикоподшипнике 13 и роликоподшипнике 7. Зубчатое колесо 12 посажено свободно на двух шарикоподшипниках. На удли- ненной ступице колеса 12 нарезаны зубья, служащие одной из половин зубча- той муфты. Вторая половина муфты 5 и шестерня 6 посажены на шлицах вала 4. Вдоль зубьев обеих половин муфты 8 может перемещаться подвижная часть с внутренними зубьями. Оиа может занимать два положения: рабочее и транс- портное. При рабочем положении муфты вращение двигателя через вал-шестер- ню 2, колесо 12 и шестерню 6 передается на зубчатое колесо 9, жестко поса- женное на оси 10 колесной пары тележки, вызывая передвижение последней. При транспортном положении муфты 8 при вращении колесной пары локомоти- вом через передачу 9, 6 в движение приводится промежуточный вал 4, что пре- 180
дохраияет тяговый двигатель и первую пару передач от ненужного износа. Муф- та 8 переключается рычагом 14, связанным с вилкой 16, закрепленной на вали- ке 17 с шариковым фиксатором 15. Для обеспечения безопасности при включе- нии и выключении осевого редуктора рукоятка переключения муфты выведе- на в сторону за пределы ходовой тележки. Самопроизвольное включение муф- ты исключено благодаря наличию фиксаторов валика и рукоятки. Выключение привода колесной пары тележки исключает интенсивный износ его узлов и дета- лей при транспортировке платформы локомотивом на большие расстояния. Корпус 1 редуктора установлен на оси колесной пары на двухроликовых под- шипниках 11 и проушиной подвешен к кронштейну шкворневой балки рамы тележки. Тормоз колодочный (рис. 6.16) предназначен для торможения моторной платформы во время ее движения и при стоянке. Ои обеспечивает двустороннее нажатие тормозных колодок 2 на обе колесные пары. Принцип работы такого прямодействующего тормоза состоит в следующем. При необхо- димости торможения сжатый воздух подается в левую полость тормозного ци- линдра 12 (правая его полость сообщается с атмосферой), поршень, шток и ры- Рис. 6.14. Ходовая тележка МПД 181
Рис. 6.16. Тормоз колодочный 182
чаг 11, перемещаясь вправо, поворачивают горизон- тальные двуплечие рычаги 10 относительно своих опор так, что продольные тяги 9 перемещаются вле- во. Приходит в движение рычажная передача с тягами 3 и 7 и рычагами 1, 4, 6, 8, что заставляет все тор- мозные колодки прижаться к колесам. Тормозной ци- линдр выполнен одностороннего действия, в правой его полости расположена пружина, которая при тор- можении сжимается, а при отпуске тормозов возвра- щает рычажную передачу и поршень в исходное поло- рис- tq7mЧН°Г° жение. В отпущенном состоянии колодки отходят от тормоза колес на 4—6 мм. Регулировка тормоза осуществ- ляется изменением длины тяг 3 и 7 и уменьшением расстояния между концами рычагов 4 и 6, для чего тяга 5 имеет несколько отверстий под валики рычагов. Для упрощения понимания работы рычажной передачи ее привод условно по- вернут на 90°. Каждая ходовая тележка оборудуется ручным тормозом (рис. 6.17), служащим для торможения платформы при неработающей пневмосистеме. При- вод такого тормоза осуществляется посредством штурвала /, усилие от которого через винт 2, гайку 3 и тягу 4 передается двуплечему рычагу 5. Так как послед- ний шарнирно прикреплен к штоку поршня цилиндра, то приходит в движение рассмотренная выше рычажная передача с двуплечим рычагом 6, и тормозные колодки подходят к колесным парам. Пневмотормозное оборудование предназначено для приведения в действие тормозов, подачи песка на рельсы, для увеличения сцепления колес с рельсами и подачи звукового сигнала. До недавнего времени как МПД, так и УК снаб- жались только прямодействующим тормозом, обладавшим существенными недо- статками. Первый — в рабочем положении эти машины могли тормозить толь- ко самих себя, а прицепленные к ним платформы оставались незаторможенными. Второй — при транспортировке МПД и УК в составе грузовых поездов они не являлись тормозными единицами. Из-за первого недостатка по условиям тор- можения приходится ограничивать число прицепляемых платформ, гружен- ных пакетами рельсовых звеньев. В результате во время «окна» кран вынужден простаивать в ожидании перетяжки пакетов с остальных платформ. Второй не- достаток снижает безопасность следования грузовых поездов с МПД или УК- В усовершенствованных тормозных системах МПД и УК, внедренных на серий- но выпускаемых машинах, эти недостатки устранены. На обоих нижних постах управления установлены краны машиниста, для управления торможением тя- говой единицы и прицепленных к ней платформ. В крайних отсеках платформы размещены главные резервуары питательной магистрали, что обеспечивает тор- можение тяговой единицы и 10 прицепленных к ней платформ. В торцовых час- тях платформы установлены краны экстренного торможения, что дает возмож- ность немедленно затормозить состав обслуживающему персоналу, находяще- муся в зоне стыковки звеньев. Кроме этого, платформы оборудованы воздухораспределителем для под- ключения тормозной системы тяговой единицы к воздушной магистрали грузо- вого поезда. В укладочном кране на тележке расположен не один тормозной цилиндр, а два, что обеспечивает надежное нажатие тормозных колодок на обеих осях; этим облегчилась и регулировка рычажной передачи в результате износа тор- мозных колодок. Новая пневматическая тормозная система, представленная на схеме пнев- матического оборудования (рис. 6.18), состоит из: питательной магистрали (оиа изображена жирной линией), служащей для подачи сжатого воздуха в тормоз- 183
Рис. 6.18. Схема пневматического оборудования МПД ную магистраль и состоящей из песочницы, тифона и крана вспомогательного тормоза; тормозной магистрали для торможения тяговой единицы с прицеп- ленными к ней тормозными платформами (она изображена тонкой сплошной ли- нией); магистрали тормозных, цилиндров для торможения тяговой единицы кра- ном вспомогательного тормоза — прямодействующий тормоз (она изображена пунктирной линией) и вспомогательной магистрали, обеспечивающей работу песочниц, тифона и крана машиниста (она изображена штрихпунктирной ли- нией). На рис. 6.18 применены обозначения: PC — резервуары; КМ — ком- прессор; ВД — воздухоочиститель; КО — обратный клапан, КП — предохра- нительный клапан; КК — концевой кран; Р — воздухораспределитель; МН — манометр; Ц — цилиндр; КДТ — кран; КД — клапан максимального давле- ния; КПР — переключательный клапан; ВВП — электропневматический кла- пан песочниц; ФРП — форсунка песочницы; К — клапан тифона; ТК — тор- мозной кран; ККМ — разобщительный кран; РД — регулятор давления; РВ— рукав; ТФ — тифон. Питательная магистраль включает компрессор 9 с приво- дом от электродвигателя, воздухоочиститель 8, обратный клапан 7, предохра- нительный клапан б, отрегулированный на давление (0,85±0,02) МПа, глав- ные резервуары 1 и регулятор давления 19. Последний используется для авто- матического управления работой обоих компрессоров. Когда давление в глав- ных резервуарах доходит до (0,8±0,02) МПа, устройство срабатывает и вы- ключает электродвигатели компрессоров. При понижении давления до (0,65± ±0,02) МПа оба электродвигателя автоматически включаются и повышают дав- ление в питательной магистрали до 0,8 МПа. Для удаления конденсата воз- духоочиститель и главные резервуары снабжены водоспускными кранами. Тормозная магистраль объединяет концевые краны 22, воз- духораспределитель 28, запасные резервуары 21, краны экстренного торможе- 184
ния 4 и двухстрелочный манометр 13. Воздухораспределитель присоединяется к тормозной магистрали через кран 27. Магистраль тормозных цилиндров объединяет тор- мозные цилиндры 20, установленные на ходовых тележках, клапан максималь- ного давления 25; переключательные клапаны 18 и 26, краны вспомогательного тормоза 16 и манометры 24. Каждый тормозной цилиндр соединен с воздушной магистралью резиновым рукавом, а для отключения цилиндра при его осмотре имеются разобщительные краны. На вспомогательной магистрали расположены элект- ро пневматический клапан песочниц 2, форсунки <3 песочниц, клапан 11 макси- мального давления, клапан сигнала 10, тифон 5, тормозной кран 12, уравни- тельный резервуар 15, разобщительные краны 17 и манометры 13 и 14. Ручка тормозного крана (крана машиниста) имеет шесть положений: полный отпуск и зарядка тормозов, поездное, перекрыта без питания тормозной магистрали, перекрыта с питанием тормозной магистрали, служебное и экстренное тормо- жения. Кран машиниста регулируется на давление 0,53—0,55 МПа при поездном положении ручки. Для отключения крана машиниста от питательной магист- рали при его неисправности служит кран 17. Комбинированный кран предназ- начен для отключения крана машиниста от тормозной магистрали и экстрен- ного торможения при неисправности крана машиниста. При управлении тор- мозами при одиночном следовании МПД или УК применяется кран вспомога- тельного тормоза 16. Он имеет три положения рукоятки: отпуск тормоза, при котором происходит сообщение тормозного цилиндра с атмосферой; перекры- та, когда тормозной цилиндр разобщен с питательной магистралью и атмос- ферой; торможение, при котором тормозной цилиндр сообщен с питательной ма- гистралью через переключательный клапан 18 и регулятор давления 19. Двух- стрелочный манометр показывает давление воздуха в питательной (красная стрелка) и тормозной (черная стрелка) магистралях. Однострелочные манометры 14 и 24 показывают давление соответственно в тормозных цилиндрах 20 и урав- нительных резервуарах 15. Воздухораспределитель 28 служит для автомати- ческого распределения сжатого воздуха между приборами тормозной системы в зависимости от изменения давления в тормозной магистрали. При зарядке тормозов он обеспечивает наполнение воздухом до зарядного давления 0,53— 0,55 МПа запасного резервуара 21, сообщая при этом тормозные цилиндры с атмосферой. При снижении давления в тормозной магистрали воздухораспре- делитель сообщает запасной резервуар с тормозными цилиндрами и происхо- дит процесс торможения. По питательной магистрали воздух поступает от компрессора в главные резервуары, а затем к крану машиниста и крану вспомогательного тормоза. По тормозной магистрали воздух поступает от крана машиниста к концевым кра- нам 22, оборудованным рукавами 23, которые служат для сообщения или разоб- щения магистрали прицепных платформ к воздухораспределителю и запасному резервуару и кранам экстренного торможения; последние служат для останов- ки поезда в случае угрозы схода его с рельсов. В тормозные цилиндры воздух поступает от крана вспомогательного тормоза через клапаны 18 и 26, а от воз- духораспределителя—через клапан 26. По вспомогательной магистрали воздух поступает к клапану сигнала 10 воздушных тифонов 5 и к клапану 11 через электропневматические клапаны 2 к форсункам 3 песочниц и к цилиндру дис- танционного управления лебедки для передвижения пакетов (на схеме не пока- зан). Действие автоматического тормоза при втором положении ручки крана происходит следующим образом. Сжатый воздух через комбинированный кран поступает в тормозную магистраль и далее через воздухораспределитель за- 185
схема лебедки Рис 6.19. Кинематическая для передвих<ения пакетов полняет запасной резервуар. При этом тормозной цилиндр через воз- духораспределитель сообщен с атмо- сферой и тормоз находится в оттор- моженном состоянии. При зарядке давление воздуха в питательной ма- гистрали составляет 0,65—0,8 МПа, в тормозной магистрали — 0,53 — 0,55 МПа. Для торможения ручку крана машиниста необходимо из вто- рого положения перевести в одно из тормозных положений, при этом дав- ление воздуха в тормозной страли снижается ного резервуара пределитель и клапан поступает линдры, которые через систему рыча- гов осуществляют торможение маши- ны. Полное служебное торможение происходит при шестом положении ручки крана машиниста. Давление воздуха в тормозных цилиндрах при этом должно быть 0,38—0,4 МПа. Для ускорения маги- и воздух из запас - через воздухорас- переключательный в тормозные ци- отпуска тормоза ручку переводят кратковременно в первое поездное положение и после достижения в тормозной магистрали давления 0,53—0,55 МПа переводят ее во второе поездное положение. Действие прямодействующего тормоза проис- ходит следующим образом. При постановке ручки крана в тормозное положение воздух из питательной магистрали через разобщительный кран, переключатель- ный клапан 18, клапан максимального давления 25 и переключательный клапан 26 поступает в тормозные цилиндры. Переключательный клапан отключает при этом воздухораспределитель от тормозных цилиндров. Отпуск тормозов про- изводится рукояткой в положение «Отпуск». Лебедка для передвижения пакетов (рис. 6.19) обеспечивает перемещение пакетов рельсовых звеньев вдоль составов путеразборочного и путеукладочного поездов. На платформе по диагонали размещены две лебедки, каждая из кото- рых рассчитана на перетяжку не более трех пакетов звеньев с тяговым усилием 30 кН. При включении электродвигателя 3 вращение через цепную муфту 4 передается червячному редуктору 5, открытой цилиндрической передаче 6 и барабану 2, свободно посаженному на оси 1. При этом кулачковая м