5297

Машины для укладки рельсошпальной решетки

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Введение Данная курсовая работа посвящена изучению путевых машин и механизированных комплексов выполняющих различные работы в путевом хозяйстве. Тема работы - машины для укладки рельсошпальной решётки. Целью работы является подробное изучение к...

Русский

2012-12-06

2.52 MB

144 чел.

Введение

Данная курсовая работа посвящена изучению путевых машин и механизированных комплексов выполняющих различные работы в путевом хозяйстве. Тема работы – машины для укладки рельсошпальной решётки. Целью работы является подробное изучение конструкции машины и проведение кинематических и прочностных расчетов.

В пояснительной записки кратко описываются машины, применяемые для нарезки кюветов. В дальнейшем выбирается машина, которая заданна в задание и рассматривается её конструкция подробно. После чего на основании исходных данных производятся расчеты. Так же необходимо изучить требования техники безопасности и охраны труда при работе изучаемой машины.


1 Аннотация
машин применяемых для укладки рельсошпальной решетки (РШР).

МАШИНЫ ДЛЯ УКЛАДКИ ПУТЕВОЙ РЕШЕТКИ:

Эти машины предназначены для укладки путевой решётки при строительстве и ремонте пути. Получили распространение два способа укладки путевой решётки: звеньевой и раздельный. При капитальном ремонте пути и при строительстве новых железных дорог с большим объёмом работ применяют звеньевые путеукладчики. Звеньевые путеукладчики бывают трёх типов: на железнодорожном ходу, тракторные (ПБ-З и ПБ-ЭМ) и лёгкие портальные

(ПУ-4). На строительстве новых железных дорог с малым объёмом работ при раздельном способе укладки пути используют стреловые краны.

1.1. Укладочный поезд

Укладочный поезд — это комплект машин и оборудования, предназначенный для транспортировки и укладки путевых звеньев. Укладочный поезд (рис. 1.1) состоит из локомотива 4, укладочного крана 1 для укладки в путь новых звеньев, платформ 2 с не приводным роликовым конвейером и устройством для крепления пакетов звеньев и самоходной моторной платформы (МПД или МПД-2) 3 для тяги хвостовой секции и перетягивания пакетов звеньев. Локомотив доставляет укладочный поезд на место укладки и увозит разгруженный поезд на звеносборочную базу...

Рис. 1. 1. Укладочный поезд:

1 — самоходный укладочный кран; 2 — платформы, оборудованные роликовым конвейером с пакетами звеньев; 3 — самоходная моторная платформа МПД; 4 — локомотив.

При формировании пакета звеньев нижнее звено укладывают на роликовый конвейер рельсами вниз, а остальные звенья — рельсами вверх или на роликовый конвейер укладывают лёгкие рельсы, называемые лыжами, а на них - все звенья рельсами вверх. При укладке звеньев в путь верхнее звено пакета, подлежащее укладке, захватывают траверсой, приподнимают грузовой лебёдкой и выносят тяговой лебёдкой вперёд. Одновременно укладочный кран с поднятым и выдвигаемым звеном с передней секцией поезда передвигается по ранее уложенному пути на длину звена, после чего звено опускают. Последнее звено пакета, если оно перевёрнуто при формировании пакета, сначала опускают на балласт, затем перестроповывают, переворачивают рельсами вверх и укладывают краном на ось пути. Новый пакет звеньев надвигают на укладочный кран лебёдкой для перетягивания пакетов звеньев и из нового пакета звено укладывают так, как описано выше. Пакет состоит из 7-8 звеньев с деревянными шпалами (в зависимости от типа рельсов) и 4-5 звеньев с железобетонными шпалами. При капитальном ремонте применяют два укладочных поезда: пути разборочных для снятия старых путевых звеньев и погрузки их на платформы и путеукладочный для укладки новых звеньев.

1.2. Укладочные краны на железнодорожном ходу

При ремонте и строительстве железных дорог применяют укладочные краны УК-25/9-18. Кран состоит из следующих частей: платформ, металлоконструкции, грузоподъемного оборудования, гидропривода и кранового электрооборудования. Платформа смонтирована на двух трёхосных тележках, у которых две крайние оси приводные. Укладочный кран служит для укладки звеньев длиной 25м с железобетонными шпалами, что обеспечивается стрелой, изготовленной из легированной стали 10ХСНД, четырехкратными полиспастами для подвески звена, специальной траверсой, дополнительными противовесами, обеспечивающими устойчивость крана при поднятии звена массой 18т, повышенной мощностью электродвигателя (З2кВт) и большей канатоёмкостью барабанов грузовой лебёдки.

Кран состоит из трёхосных тележек 1 (рис. 1.2), рамы 2, двух силовых установок 3, правого и левого пульта управления 4, съёмной кабины управления 5, электрооборудование платформы 6, двух лебёдок 7 для перетягивания пакетов звеньев, траверсы 8, двух грузовых тележек 9, стрелы 12, опирающейся поперечными балками 16 и откидными балками 18 на подвижные каретки 19, грузовой 13 и тяговой 15 лебедок, пульта управления 14 на стреле, ограничителя грузоподъёмности 17, обводных блоков 10 и 11, гидропривода 20, стойки 21, ограждения 22, роликового конвейера 3 и электрооборудования 24 на стреле. Каждая трёхосная тележка имеет две крайние приводные оси и среднюю ось непригодную. На приводной оси смонтирован двухступенчатый редуктор, а на раме тележки — тяговый электродвигатель ДК-309А мощностью 43кВт.

Рис. 1.2. Укладочный кран УК — 25/9 — 18:

1, 9 — трёхосные тяговые тележки; 2 — рама; 3 — силовая установка; 4 — пуль т управления платформой; 5 — кабина управления; б — электрооборудование платформы; 7, 13, 15 — лебедка; 8 —траверса грузовая; 10,11 — блок; 12 — стрела; 14 — пульт;16 — средняя поперечная балка; 17 — ограничитель грузоподъемности; 18 — откидные балки; 19 — каретка портала; 20 — гидроцилиндр: подзема стрелы; 21 — стойка пор тала; 22 — ограждение; 23 — роликовый конвейер; 24 — электрооборудование на стреле.

1.2.1. Укладочные краны УК-25/21

Для укладки звеньев пути из рельсов длиной 25 м, как с деревянными, так и с железобетонными шпалами, применяют консольный путеукладочный кран УК-25/21 грузоподъемностью 21 тс (рис. 1.3.)

Рис. 1.2. Укладочный кран УК — 25/21

1.2.2. Укладочные краны УК-25/9

Предназначен для механизированного выполнения операций по смене рельсошпальной решетки с деревянными шпалами длиной до 25 метров колеи 1520 мм массой до 9 тонн при производстве капитального ремонта пути в «окно», а также при строительстве новых железных дорог.

Технические характеристики:

Тип двигателя: Два дизеля У1Д6, ЯМЗ-238

Тип передачи: Электромеханическая

Тип ходовых тележек специальной конструкции: Трехосные приводные

Грузоподъемность платформы, т.: Не более 40

Максимальная конструкционная скорость, км/ч: 50

Максимальная скорость движения в составе поезда, км/ч: 70

Габаритные размеры, мм:

Длина общая - 43864

Ширина - 3250

Высота в транспортном положении - 5285

Высота в рабочем положении - 6625

Масса, т.: 78

Грузоподъемность крана, т.: 9

По конструкции эти путеукладчики аналогичны, отличаются только грузоподъемностью. Производительность этих путеукладчиков до 3-4 км/см.

1.3. Тракторные путеукладчики

Путеукладчик ПБ-ЭМ (рис. 1.3) работает с трактором тягачом 1Т-100М или Т-108, на котором спереди установлен синхронный генератор 2 мощностью 37,5 кВт, а сзади смонтировано водило 3, состоящей из винтовой пары, скользуна, электродвигателя (мощностью 3 кВт, 1500 мин-1) и червячного редуктора. На водило опирается через буксирный прибор гусёк 4, прикреплённый к ферме 5.

К ферме подвешены на канатах две полуавтоматические рельсозахватные рамы 6. Рельсозахватные рамы для укладки звеньев с деревянными шпалами оборудованы двукратными полиспастами грузоподъёмностью 4,5 т, а для звеньев с железобетонными шпалами — четырёхкратными полиспастами грузоподъёмностью 9 т. Грузовая лебёдка 8 однобарабанная (диаметр 520 мм) с планетарным редуктором допускает усилие на канате24,5 кН (2500 кгс). На лебёдке установлен электродвигатель мощностью 11 кВт (920 мин-1). На портале 9 установлены две грузовые лебёдки для подъёма и опускания двух захватных рам. Портал вертикальными гильзами насажен на правую и левую спаренные вертикальные колонны 10, которые опираются на две гусеничные тележки 19. Двумя гидроцилиндрами 12 грузоподъёмностью 8т каждый портал с фермой и оборудованием может быть поднят на 400 мм. При укладке звеньев на земляное полотно с поперечным уклоном портал гидроцилиндрами устанавливают вертикально и контролируют по отвесу 21. На концевом кронштейне 14 установлена тяговая лебёдка 13 и грузовой крюк с блоком 15 для перетягивания пакетов звеньев с питающих платформ. Тяговое усилие каната равно 16,67 кН, а крюка с блоком при двукратном полиспасте — 33,34 кН. Скорость движения крюка 25 м/с. На лебёдке установлен электродвигатель мощностью 13 кВт. На портале смонтированы кран-укосина 17 грузоподъёмностью 500 кг и лебёдка 18, предназначенные для удаления освободившихся от звеньев тележек.

Рис. 1.3. Тракторный путеукладчик ПБ-3М:

1 — трактор Т- 100М; 2 — синхронный генератор; 3 — водило; 4 — гусёк; 5 — ферма; б — рельсозахватная рама; 7 — блок отклоняющий; 8, 13, 18 — грузовые и тяговые лебёдки; 9 — портал; 10 — спаренные вертикальные колонны; 11 — гидропривод; 12 — гидроцилиндр; 14 — концевой кронштейн фермы; 15 — блок с крюком тягового каната; 16 — пакет звеньев; 17 — кран-укосина; 19 — гусеничная тележка; 20 — платформа с роликовым конвейером укладочного поезда; 21 — отвес.

Технические характеристики:

Ширина колеи, мм        1520

Производительность, пог. м/ч:

звенья с деревянными шпалами    300

звенья с железобетонными шпалами    240

Грузоподъемность путеукладчика, т:

при кратности полиспаста 2     9

при кратности полиспаста 4     18

Скорость подъема звена, м/мии:

при кратности полиспаста 2     9,1

при кратности полиспаста 4     4,55

Высота подъема захватных рам, мм:

при схеме сборки № 1      4300-4400

при схеме сборки № 2      2400-2500

Скорость движении путеукладчика самоходом, км/ч:

по рельсам пути       2,36-3,78

по грунту        2,36-6,45

при укладке пути       2,36

Генератор:

Тип      ЕСС-83-6М синхронный трехфазный

мощность, кВА       37,5

напряжение, В       400

Грузовая лебедка:

усилие на канате, кН (тс)      22,5(2,25)

диаметр барабана, мм      520

диаметр каната, мм      17,5

тип электродвигателя мощность, кВт   МТКВ-311-611

Тяговая лебедка:

диаметр барабана, мм      335

диаметр каната, мм      15,5

тяговое усилие, кН (тс)      17,0(1,7)

тип электродвигателя,     кВт ВОАЛ-5 2-4

мощность, кВт       13

Гидродомкрат:

грузоподъемность, кг      1800

ход поршня, мм       1000

максимальная высота подъема портала при

укладке пути, мм       400

скорость подъема портала, м/мин    0,74

Кран—укосина:

грузоподъемность, кг      500

скорость подъема груза, м/мин     4, 2

вылет стрелы, мм       2560

тип электродвигателя      АОЛ-2-22-6

мощность, кВт       1,1

Габаритными размерами путеукладчика, мм:

длина:

с дополнительной секций фермы    27480

без дополнительной фермы     25780

при схеме сборки № 3      29780

ширина         3250

высота:

по первой схеме сборки      5870

по второй и третьей схемам сборка    3970

Масса (путеукладчика с трактором), т    31,025

1.4. Путеукладчик портальный ПУ-4

Путеукладчик ПУ-4 предназначен для укладки звеньев пути с деревянными шпалами и рельсами длиной 25 м на прямых и кривых участках пути радиусом до 300 мм с костыльным и раздельным скреплением.

Путеукладчик (рис. 1.4) используется на рассредоточенных объектах с малыми объемами путеукладочных робот, на строительстве новых железных дорог, подъездных и станционных путей.

Путеукладчик может быть использоваться также на звеносборочных базах при сборке, складировании и погрузка на платформу готовых звеньев пути на деревянных шпалах.

Путеукладчик ПУ-4 состоит из портала, опирающегося на четыре попарно соединенные опоры, и двух консолей, шарнирно прикрепленных к порталу. Грузоподъемными приспособлениями служат электрические тали ТЭ2—521 грузоподъемностью 2 т. На концах консолей при помощи четырехкратных полиспастов подвешены рельсозахватные траверсы для подъема звеньев.

Путеукладчик передвигается по рельсам объемлющего пути. Устройства передвижения располагаются раздельно на опорах. Приводы передвижения путеукладчика — электрические, синхронно связанные между собой.

Перемещаясь по объемлющего пути, путеукладчик принимает звено с железнодорожных платформ, перемещается с ним на 25 м и укладывает звено в путь, стыкуя с ранее уложенным.

Обслуживают путеукладчик три человека.

Рис. 1.4. Путеукладчик портальный ПУ-4:

Ширина колеи, мм        1520

Производительность, км/смену      0,75

Типы укладываемых рельсов      Р(43,50,65)

Грузоподъемность, т       8

Скорость подъема звена, м/мин     4

Наибольшая высота подъема звена, м    4,02

База путеукладчика, мм       4500

Скорость передвижения путеукладчика. м/Мин   20

Мощность электродвигателя электрической тали, кВт  3

Грузоподъемность электрической тали, т    2

Механизм передвижения:

тип электродвигателя       МТКО11-6

мощность, кВт        1,4

частота вращения, об/мин      840

Тип редуктора        РГУ-80

Тип тормоза         ТКТ-100

Общая мощность электродвигателей, кВт    8,8

Источник питания      электростанция ПЭС-15

Время сборки (разборки) путеукладчика, ч    2

Габаритные размеры мм:

Длина          11800

Ширина         4200

Высота          5700

Масса т         4

1.5. Поезд строительно-ремонтный ТУ6СП

Поезд строительно-ремонтный ТУ6 СП предназначен для комплексной механизации строительства временных путей железных дорог колеи 750 мм в лесозаготовительной, торфа обрабатывающей и других отраслях народного хозяйства.

Основными работами, выполняемыми поездом ТУ6СП, являются звеньевая укладка и разборка путевой решетки и блочных стрелочных переводов, поэлементная укладка и разборка путевой решетки и стрелочных переводов действующих железнодорожных путей. Кроме того, поездом ТУ6СП выполняются подготовительные и вспомогательные работы при строительстве временны железнодорожных путей: расчистка дорожной полосы, подготовка основания пути, уборка древесины и др.

Поезд ТУ6СП состоит из энергосилового агрегата (рис. 1.5) путеукладчика (рис. 1.5.1), и четырех специально оборудованных платформ (рис. 1.5.2.) для перевозки звеньев путевой решетки и других путевых материалов.

 

Рис. 1.5. Поезд строительно-ремонтный ТУ6ПС.

Рис. 1.5.1. Путеукладчик.

Рис. 1.5.2. Специально оборудованная платформа.

Технические характеристики

Энергосиловой агрегат

Ширина колеи, мм        750

Габарит по ГОСТ 9720-61       Ту

Колесная формула        2—2

Мощность, п.с        127

Скорость, км/ч:

Конструкционная        42

при длительном режиме       8

передвижения при укладке звеньев     25(2,5)

Сила тяги, кН (тс):

при =         4,62

при длительном режиме       27(2,7)

Наименьший радиус проходимых кривых, м    25

Марка дизеля       ЯМЗ-М 204-А

Удельный расход топлива, г/э.п.с.—ч     190

Генератор:

Тип         ЕСС5-1-4-М101

мощность, кВт        50

частота тока, Гц        50

напряжение, В        400

Нагрузка от колесной пары на рельсы, тс    4,0

Масса (в служебном состоянии), т     15

Путеукладчик

Грузоподъемность, т:

механизма подъема        2,0

механизма передвижения      0,5

Скорость, м/мин:

подъема звена        8

передвижения груза       16

Вылет центра грузовой тележки от буферного бруса

вперед (назад), мм        5700

Ход грузовой тележки, мм      19600


Платформа

Грузоподъемность, т       14, 2

длина рамы, мм        8200

Количество в поезде       4

Эксплуатационные показатели поезда

Производительность м/ч:

подготовка дорожной полосы и основания пути   21,4

звеньевая укладка путевой решетки     60

поэлементная укладка пути      25

раздельная разборка пути      30

звеньевая разборка пути       60

Вместимость поезда (путевой решетки), м    320

Количество звеньев в пакете      8

Длина звеньев (из рельсов Р18 и Р24),м    8

Габаритные размеры, мм:

длина гнезда по буферам       63330

ширина          2550

высота          3545

Масса, т:

Порожнего         44,5

груженого (рельсы Р18)       82,8


2. Выбор варианта конструкции машины. Описание машины

2.1. Описание, назначение и работа машины.

Укладочные краны служат для снятия с пути старогодных рельсовых звеньев и укладки новых звеньев. Различают следующие типы укладочных кранов; УК-25/9-18 грузоподъемностью 18 т и УК-25/21 грузоподъемностью 21 т для работы с 25-метровыми звеньями и шпалами любых типов; УК-2519 грузоподъемностью 9 т для работы с 25-метровыми рельсовыми звеньями и деревянными шпалами и 12,5 метровыми звеньями с железобетонными шпалами. Серийно выпускается кран УК-25/9-18, широко распространены также краны УК-25/9.

Укладочный кран (рис. 2.1) является самоходной единицей и состоит из моторной платформы 18, на которой на четырех телескопических стойках 15 укреплена ферма 2 с расположенным на ней грузоподъемным оборудованием. Для установки фермы в рабочее или транспортное положение предусмотрена гидросистема.

Моторная платформа крана имеет две силовые дизель-генераторные установки, смонтированные в средних отсеках рамы, их мощность расходуется на передвижение крана и прицепной нагрузки, на привод кранового оборудования, лебедки для перетяжки пакетов, компрессоров, гидронасосов и на освещение. При движении крана самоходом питание тяговых двигателей ходовых тележек может осуществляться от одной дизель-генераторной установки или от двух; при этом каждая ходовая тележка получает электроэнергию от ближайшего к ней генератора. При работе крана одна силовая установка используется для питания грузоподъемного оборудования, а другая — для передвижения крана с питающим составом. Вдоль настила рамы размещены ролики 16 роликового конвейера.

Рис. 2.1. Схема укладочного крана УК-25/9-18

а - комплекс СЗП-600; 1-машина СЗП-600; 2- УТМ-1; 3- ВП-1;

6 -машина СЗП-600; 1 - рама; 2 - поворотный конвейер; 3 - стрела ротора; 4 - основной конвейер; 5 - ротор; 6 - крылья плуга; 7 - стрела плуга; 8 - трёхосная тележка; 9 - кабина обслуживающего персонала; 10 - стабилизирующие опоры; 11 - опоры; 12 - бункер;

Ходовые тележки 17 крана трехосные, две крайние колесные пары ведущие, а средняя поддерживающая. Буксы тележек роликовые, подпятник и скользуны вагонного типа. Каждая ходовая тележка имеет два тяговых двигателя. При трогании с места и при движении на малых скоростях они включаются последовательно, а при разгоне и на больших скоростях параллельно. Тележка оборудована колодочным тормозом. Рычажная система колодочного тормоза выполнена раздельно на каждую ведущую колесную пару с двусторонним нажатием колодок на колесо. На каждой тележке установлено по два тормозных цилиндра, воздух к которым подводится от воздушной магистрали гибкими шлангами, а также имеется ручной привод к рычажной передаче тормоза, аналогичный установленному на МГЩ. Тормозное оборудование крана такое же, как на МПД. Управление передвижением крана осуществляется с правого или левого нижних пультов 12, расположенных сбоку платформы в ее средней части,

Крановое оборудование состоит из четырех портальных стоек 15 с выдвижными каретками 14 и фермы 2, на которой расположено грузоподъемное оборудование, состоящее из грузовой 7 и тяговой 10 лебедок, тросо-блочной системы 4—19, двух крановых тележек 1, ограничителей подъема 13, канатных поддержек 6, откидных балок 3, грузоподъемной траверсы 5 и кранового электрооборудования. Фронт работ при необходимости освещается прожекторами. Краны, работающие на электрифицированных участках, оборудуются изолированными от фермы лыжами-отбойниками. Ферма крана при рабочем положении передвигается вперед или назад по роликам консолей 9 л поднимается, а при транспортировке устанавливается в среднее симметричное относительно оси платформы положение. Подъем и опускание фермы осуществляются 12 гидроцилиндрами, вмонтированными в каретки портальных стоек. Пульт управления 8 крановым оборудованием расположен в средней части фермы крана. Управление грузовой и тяговой лебедками осуществляется с помощью контроллеров. Безопасность работы обслуживающего персонала обеспечивается за счет бокового ограждения 11.

Стойка (рис. 2.1.1. а) представляет собой балку коробчатой формы, состоящую из двух вертикальных направляющих 9 и 12 и горизонтальной плиты 1. Стойки болтами 4 Неподвижно прикреплены к бобышкам 3 рамы платформы 2. с внутренней стороны направляющих есть ряд отверстий (вид А) для крепления башмаков 6. В рабочем положении каретка поддерживается двумя башмаками, каждый из которых сбоку имеет два шипа, вставляемых в отверстие стойки. Башмак болтами крепится к стойке и каретке 8. с наружной стороны вдоль каждой направляющей расположена лестница 7, используемая при закреплении или снятии башмаков. Горизонтальная плита 1 служит основанием для крепления к ней нижних концов штоков 5 цилиндров 13 гидросистемы. Сами цилиндры валиками 11 шарнирно укреплены внутри каретки. С внутренней стороны стойки на пальцы 10 надевается консоль с двумя роликами для перетяжки фермы.

Каретка (рис. 2.1.1. б) состоит из четырех швеллеров 1, сваренных с двумя стальными листами 2, образуя пустотелую коробку. Внутри последней расположены цилиндры 3. С наружной стороны к каждой каретке приварена рейка 7 с храповыми зубьями. В рабочем положении каретка удерживается собачкой, шарнирно закрепленной в одной из направляющих стойки. Для опускания фермы собачка выводится из зацепления с зубьями рейки. Каретки внутри стойки направляется приливами 4, приваренными с обеих сторон нижней части каретки. Каретка соединяется с фермой балансиром 5, укрепленным на оси 6. На концах опорных балок фермы имеются опорные башмак, соединяющиеся в замок с балансирами кареток. При этом башмак опорной балки охватывает выступ балансира каретки. От продольных перемещений ферма удерживается болтами, ввернутыми опорную балку и заходящими в паз балансира. Доступ к пробкам 8 для выпуска воздуха из гидравлических цилиндров обеспечивается через три отверстия с лицевой стороны каретки.

Рис. 2.1.1 Схемы:

а — стойка крана: б каретка крана

Гидравлическая система. Для подъема фермы крана в верхнее рабочее и опускание ее в нижнее транспортное положения предназначена гидросистема. состоящая из двух одинаковых комплектов оборудования соответственно для правой и левой сторон машины. В комплект гидросистемы (рис. 2.1.2) входят насос 1, масляный бак 11, золотниковый распределитель 8, разгрузочно-предохранительный клапан 12, манометр 7, дозатор (делитель потока) 9, шесть гидравлических цилиндров 10 и маслопроводы 2. Все части гидросистемы, кроме цилиндров, расположены под рамой платформы. Поршневой насос 1 посредством муфт втулочно-пальциевой 3. зубчатой 4 и цепной передачи 5 соединен с электродвигателем 6 лебедки для передвижения пакетов. Включение и выключение насоса осуществляются зубчатой муфтой посредством рычага, что обеспечивает раздельную работу гидросистемы и лебедки. Для предупреждения повышения давления в системе свыше 8,5 МПа предусмотрен разгрузочно-предохранительный клапан, через который масло сливается в бак, минуя золотниковый распределитель.

На рис. (2.1.2) применены обозначения: Б —- бак; Н — насос; МН— манометр; Ц —-цилиндр; ДП —- дозатор: КП -разгрузочно-предохранительный клапан.

Рис. 2.1.2. Схема гидравлической системы

Золотниковый распределитель (рис. 2.1.3) служит для распределения потока масла по одному из трех направлений; от насоса бак, от насоса в цилиндры и из цилиндров в бак. Для уменьшения количества маслопроводов распределитель укреплен непосредственно на баке и сообщается с последним каналами, В корпус 1 распределителя ввернутьт штуцеры 3 и 6 для подвода масла от насоса и подачи его в цилиндры. Внутрь корпуса запрессована гильза 2 с кольцевыми выточками, образующими полости .4, Б, В и Г. Выточки А и Г постоянно сообщаются с баком, выточка Б со штуцером 6, а, следовательно. с цилиндрами, выточка В — со штуцером 3 и тем самым с насосом. К внутренней поверхности гильзы 2 притерт трехсекционный золотник 4. Сверху гильза закрыта глухой крышкой 5, а снизу - крышкой 7 с уплотнением. На нижнюю часть золотника навинчена вилка 9. В нейтральное положение золотник устанавливается автоматически под действием пружины и шарикового фиксатора 11. для предохранения золотника от пыли есть защитный кожух 8.

Золотник устанавливается в требуемое положение рукояткой управления 10. При нейтральном (среднем) положении (рис. 2.1.3. а) масло, поступающее из насоса, перетекает из полости в полость Г, т.е. возвращается в бак. Для подъема фермы рукоятку управления надо приподнять. В этом случае золотник перекрывает выточки А и Г (рис. 2.1.3. б), а выточки В и Б оказываются

сообщенными между собой, и масло, подаваемое насосом, поступает в цилиндры. Для опускания фермы рукоятка управления переводится в нижнее положение, золотник перекрывает выточку В (рис. 2.1.3. в), а выточки А и Б оказываются сообщенными между собой. Масло выдавливается из цилиндров


весом фермы и через выточку А возвращается в масляный бак. При подъеме или опускании фермы рукоятку Управления необходимо удерживать до полного окончания работы, в противном случае она под действием пружины устанавливается в нейтральное положение и работа прекращается.

Рис. 2.1.3. Золотниковый распределитель.

Для управления правой и левой сторонами укладочного крана предназначены раздельные гидросистемы, поэтому работа по подъему и опусканию фермы должна вестись одновременно двумя золотниковыми распределителями, управляемыми машинистом и его помощником. Для равномерного распределения масла, поступающего в цилиндры гидросистемы, предназначен дозатор, представляющий собой шестеренный насос. В его корпусе расположены три одинаковые цилиндрические шестерни, находящиеся между собой в зацеплении и свободно посаженные на осях. Корпус имеет три штуцера: к одному из них подводится масло от золотникового распределителя, а два других подают его к цилиндрам двух противоположных стоек крана. При нагнетании масла в цилиндры шестерни дозатора, вращаясь с одинаковой скоростью, подают впадинами зубьев одинаковые порции масла в

цилиндры правой и левой сторон крана, осуществляя этим подъем фермы без перекосов. При вытеснения масла из цилиндров при опускании фермы происходит вращение шестерен дозатора в обратную сторону. Дозаторы укреплены на шкворневых балках платформы; для их обслуживания в настиле платформы предусмотрены люки.

Конструкция цилиндров и схема их работы приведены на рис. (2.1.4). Внутри каждой каретки днищем вверх расположены три гидроцилиндра. Цилиндр 1 состоит из трубы и стального корпуса, спаренных между собой. Корпус разъемный, соединенный болтами 5. Цилиндр посредством валика 4 и надетой на него сферической втулки соединен с кареткой. Для удаления воздуха из гидросистемы в цилиндре есть пробка 3. Цилиндры являются подвижными частями, тогда как поршни неподвижными. Своим основанием поршни 2 укреплены к продольной балке стойки. Каждый поршень состоит из диска, большой и малой труб и отливки со сферическим днищем. Малая труба служит маслопроводом, а большая - направляющей для цилиндра. Уплотнение цилиндра выполнено в виде четырех резиновых манжет 6, удерживаемых нажимным кольцом 7, ввинченным в цилиндр. Днище поршня прикреплено к плите 12, приваренной к балке стойки, и удерживается двумя планками 11. Сферическая форма днища поршня и втулки цилиндра допускает их некоторый перекос при подъеме фермы. К штуцеру 13 подводится маслопровод от насоса, в днище поршня имеется ряд вертикальных и горизонтальных каналов, в одном из которых установлен клапан 14, прижимаемый к седлу пружиной 8, а в другом — регулировочная игла 9, прикрываемая колпачком 10. При подъеме фермы в рабочее положение масло от насоса поступает через дозатор к штуцеру 13. Под давлением масла клапан 14 отжимается от седла, и по малой трубе масло попадает в цилиндр. Увеличение количества масла в цилиндрах вызывает их подъем вместе с каретками. Опускается ферма под действием своего веса при нижнем положении золотника распределителя. В этом случае путь масла по каналам иной, чем при подъеме фермы. Давлением масла и пружины клапан 14 прижимается к седлу, закрывая выход масла к дозатору. При этом масло проходит по нижнему горизонтальному каналу, частично перекрываемому иглой, по вертикальному каналу подходит к штуцеру 13 и через дозатор и распределитель поступает в бак. Регулировочная игла 9 обеспечивает регулирование скорости опускания фермы; она позволяет добиться равномерного опускания цилиндров левой и правой сторон крана.

Рис. 2.1.4. Схема работы цилиндров

Крановое оборудование состоит из грузовой и тяговой лебедок, двух грузовых тележек, тросо-блочного оборудования, ограничителей подъема, ограничителей хода грузовых тележек, канатных поддержек и грузозахватных траверс.

Грузовая лебедка предназначена для подъема и опускания звена рельсошпальной решетки. Она смонтирована на плите и укреплена болтами к ферме крана. Лебедка (рис. 2.1.5.) состоит из электродвигателя 1 типа д-806 мощностью 32 кВт с частотой вращения 900 об/мин, зубчатой муфты 2, трехступенчатого цилиндрического редуктора 3 с передаточным числом i =16,3, на выходном валу которого укреплены два барабана 4 и 5 с канавками. Ведущий вал редуктора имеет тормозной шкив 6 двухколодочного электромагнитного тормоза с грузовым замыканием. Благодаря небольшой разнице диаметров барабанов стыкуемый конец звена опускается быстрее, что облегчает его укладку.


Рис. 2.1.5. Кинематическая схема грузовой лебедки

В зависимости от того, работает ли кран с 25-метровым звеном с деревянными или железобетонными шпалами, применяют соответственно двух- или четырехкратный полиспаст. В первом случае скорость подъема груза составляет 0,416 м/с, а во втором — 0,208 м/с, что соответствует технической производительности крана 1000 или 750 м/ч, На рис. (2.1.6.) изображена схема запаковки грузовых канатов при четырехкратном полиспасте одни концы грузовых канатов 2 и 4 закреплены на барабанах 3 и 6, затем они последовательно огибают отклоняющие блоки 1 на конце фермы крана, неподвижные блоки 5, установленные на грузовой тележке, подвижные блоки 8 грузозахватной траверсы 9, концевые блоки 17 на другом конце фермы и вторыми своими концами крепятся к балкам 16, присоединенным к ограничителям грузоподъемности 15. При наматывании грузовых канатов на барабаны происходит подъем звена, а при сматывании —- опускание.

Рис. 2.1.6. Схема запаковки грузовых кранов УК.25/9-18

Тяговая лебедка (рис. 2.1.7.) служит для передвижения грузовых тележек вдоль фермы крана из одного крайнего положения в другое, что позволяет выносить звено с платформы с укладкой его в путь или собирать старогодные звенья с укладкой их на платформу крана.

Тяговая лебедка, как и грузовая, смонтирована на собственной раме, прикрепленной болтами в средней части фермы крана. Обе лебедки расположены таким образом, что пульт управления ими расположен между ними. Лебедками управляет кранооператор с верхнего поста управления.

Рис. 2.1.7. Тяговая лебедка

Схема запаковки тяговых канатов приведена на рис. (2.1.6.) Кинематически тяговая лебедка состоит из тех же узлов, что и грузовая, т. е. электродвигателя 4 типа Д-41 Мощностью 24 кВт при частоте вращения 970 об/мин, зубчатой муфты 3, трехступенчатого цилиндрического редуктора 2 с передаточным числом i = 25,2, двухколодочного нормально замкнутого грузового тормоза 1 с электромагнитным выключением и двух барабанов 5 и 6 с канавками. В отличие от грузовой лебедки оба барабана имеют одинаковый диаметр, равный 700 мм. Однако конструкция обоих барабанов различная: барабан 5 выполнен цельнолитым и крепится на ведомом валу лебедки на шпонке; барабан 6 сборный. В качестве ступицы барабана использовано храповое колесо 8, закрепленное на том же валу шпонкой. В теле диска барабана 6 с внутренней стороны сделаны шесть пазов под собачки 7 храпового устройства. Последние пружинами постоянно прижаты к зубьям храпового колеса. С обеих сторон храповой механизм ограничен двумя дисками 9, соединенными болтами с барабаном 6.

Наличие храпового устройства внутри барабана необходимо для натяжения тягового каната при его удлинении.

Перемещение грузовых тележек вдоль фермы осуществляется тяговой лебедкой с барабанами 12 и 13 (см. рис. 2.1.6.) посредством трех тяговых канатов

10, 11 и 14, два из которых огибают концевые блоки 7 и 18 фермы. Концы канатов 11 и 14 закрепляются на барабанах с различных сторон, поэтому при вращении вала барабанов один конец каната свивается с барабана, а другой навивается.

Грузовая тележка (рис. 2.1.8.) несет неподвижные блоки грузового полиспаста, поддерживающего траверсу со звеном. Рама тележки состоит из двух сварных боковин 1, соединенных болтами с распорными втулками. В средней части тележки на осях 5 на подшипниках попарно посажены блоки б. По концам рамы с обеих ее сторон на осях 3 укреплены балансиры 2 с безребордными опорными катками 4, которыми тележка передвигается по нижним полкам главной балки фермы. Для лучшего направления тележки вдоль балки с обеих сторон боковин укреплены кронштейны 8, в которых на осях укреплены безребордные ролики 9. для разведения балок канатных поддержек в стороны для прохода через них в нижней части боковин тележки приварены направляющие лыжи 7, а для воздействия на конечные выключатели ограничителей хода тележки верхние части боковин снабжены планками, сужающимися по концам. Тяговые канаты коушами 10 крепятся на втулках крайних болтов, скрепляющих боковины.

Рис. 2.1.8. Грузовая тележка.

Траверса (рис. 2.1.9.) для крана служит грузозахватным устройством. Она представляет собой коробчатую балку 2, по концам которой шарнирно закреплены две поперечные полуавтоматические траверсы 1 и 5 с клещевыми захватами, а для подвешивания к ферме крана — подвижные блоки 3 грузового полиспаста, свободно посаженные на осях 4. Траверсы обеспечивают полуавтоматический захват головок рельсов типов Р50, Р65 и Р75. Конструкцию и работу траверс можно проследить по рис. (2.1.9. б, в). Внутри коробчатой балки 1 расположены две пары челюстей 2 для захвата головок рельсов звена, два стопора 8 с коленчатыми рычагами 9 и противовесами 10, рукоятка 15 для ручного освобождения стопоров, рукоятка 14 с тягой 12 для выключения замковых рычагов 6, стержни 5, соединенные с челюстями и толкателем 3, опирающиеся на головки рельсов. Для управления двумя стопорами от одной рукоятки предусмотрена рычажная передача, имеющая три канатика 11 и двуплечий рычаг 13. За счет пружины 7 замковые рычаги 6 постоянно прижаты к большему или меньшему диаметру стержней 5. При опускании траверс на звено за счет веса грузозахватного устройства челюсти траверс разводятся в разные стороны, рукоятка 15 запирается в крайнее правое положение, при этом оба стопора 8 устанавливаются в выключенное положение. При поднятии траверс грузовыми канатами челюсти надежно захватывают головки рельсов звена. Для раскрытия челюстей и снятия траверс со звена его опускают до соприкосновения с балластом или звеном, рукоятки 14 перемещают вправо, а затем отпускают, рукоятку 15 перемещают влево. Тогда за счет противовесов 10 стопоры 8 выдвигаются в наружные стороны и удерживают челюсти от закрывания при последующем поднятии траверс.

Рис. 2.1.9. Траверса УК-25/9-18

Ограничители подъема (рис. 2.1.10.) предохраняют ферму крана и грузоподъемное оборудование от перегрузок. На кране установлено два ограничителя подъема, неподвижно укрепленных на ферме над стойками крана. Основой прибора служат два цилиндра б, расположенных по вертикали. В них вставлены пружины 7, один конец которых неподвижен, а другой соприкасается с упорной шайбой 5. Пружина сжимается на расчетное усилие фланцем 2 и тремя болтами 1. К упорной шайбе с помощью гайки 3 и полусферы 4 присоединена тяга 8, выходящая за пределы цилиндра. К двум таким тягам валиками 9 и 10 крепятся серьги 11 с прикрепленным к ним при помощи пальца 12 и коуша 13 концом грузового каната. Когда кран поднимает звено с железобетонными шпалами, нагрузка от каната равномерно распределяется на оба цилиндра. Если кран работает с деревянными шпалами, то верхний валик 9 снимают и тогда усилие Каната приходится только на нижний цилиндр.

В нижних цилиндрах обоих ограничителей подъема выфрезерованы пазы, через которые в упорную шайбу завинчивается палец 16. На палец надета рейка 20, находящаяся в зацеплении с шестерней 15. укрепленной на валу 14 в корпусе привода конечного выключателя. На выходной конец вала насажен рычаг 17, касающийся ролика 18 конечного выключателя 19. Ограничители подъема регулируют таким образом, чтобы при подъеме груза каждой тележкой, равной 11700 кг, происходил разрыв электроцепи в конечном выключателе и электродвигатель грузовой лебедки выключался. Если кран работает на грузоподъемность до 9 т, пружины цилиндров регулируют на грузоподъемность каждой тележки в 5500 кг. После окончательной регулировки ограничителя подъема передние крышки корпусов и рычаги пломбируют. Производить подъем груза с отключенным или неправильно отрегулированным ограничителем подъема запрещается.

Рис. 2.1.10. Ограничитель подъема

Канатные поддержки (рис. 2.1.11) предназначены для уменьшения провисания канатов. Они равномерно расположены вдоль всей фермы. Каждая из шести пар поддержек представляет собой изогнутые в нижней части рычаги 1, шарнирно прикрепленные своей верхней частью осями 7 к корпусу 8. Последний болтами прикреплен к главной балке 4 фермы. В корпус свободно вставлен направляющий стакан 9, соединенный с рычагом при помощи валика 6. Рычаг в месте соединения с корпусом имеет форму рамки. Для возможности соединения стакана с рычагом в корпусе под валик выфрезерованны пазы. Снаружи корпус заканчивается резьбой, на которую навинчен колпак 5. Пружина 10, расположенная между стаканом и колпаком, прижимает оба рычага друг к другу. Изогнутая часть рычагов несет на себе подушки 2 из алюминиевого сплава. Они и поддерживают канаты. Подушки обоих рычагов соединяются в замок, что исключает заклинивание канатов между ними. При подходе крановой тележки к канатной поддержке направляющие лыжи тележки, воздействуя на ролики 3. разводят рычаги поддержки в противоположные стороны, пропуская тележку, после чего пружины возвращают их в исходное положение. На рисунке тонкой линией изображены рычаги, раздвинутые в стороны, а контуром — исходное положение рычагов.

Рис. 2.1.11. Канатная поддержка

Ограничители хода грузовой тележки. Они установлены по обоим концам фермы и предназначены для отключения электродвигателя тяговой лебедки при подходе тележки к крайнему положению. Лыжа рамы тележки при подходе к ограничителю нажимает на концевой упор, заходящий внутрь балки фермы и, выдвигал его, воздействует на рычаг конечного выключателя. Последний размыкает цепь контактора, тем самым разрывая цепь электродвигателя тяговой лебедки. Движение тележек в обратном направлении осуществляется реверсированием двигателя лебедки.

Крепление фермы и ее перетяжка. В транспортном положении ферма установлена симметрично относительно средней оси фермы и опирается на четыре откидные балки. В рабочем положении она опирается на каретки стоек в четырех точках, при этом две передние опоры на ферме являются балками средней части, которые жестко приварены к ферме, а две другие задние опоры являются откидными балками. Наличие на ферме восьми откидных балок и четырех опор позволяет выдвигать ферму в одну или другую сторону и устанавливать ее в среднее положение. На концах откидных балок имеются опорные балки, которые при соединении с балансирами кареток закрепляются от вертикальных перемещений в замок. Закрепление фермы от продольных перемещений на каретках осуществляется специальными болтами. Устройство для передвижения фермы состоит из четырех консольных балок, постоянно установленных на каретках стоек. На каждой консольной балке имеется балансир с двумя ребордчатыми роликами, на которые опирается ферма крана, пои ее перекатывании. Передвижение фермы производится только при опущенном положении фермы.

Взаимное положение различных узлов при перетяжке фермы показано на (рис. 2.1.12.) для перетяжки крановые тележки 3 и 5 устанавливаются в такое положение, при котором дополнительный канат 6 мог бы быть закреплен за одну из консольных балок 2 или 7. затем вывинчивают стопорные болты откидных балок и включают в работу тяговую лебедку 4. При этом ферма начинает поступательно перемещаться в нужную сторону, до тех пор, пока соответствующие опорные балками не дойдут до балансиров кареток крана. В этом положении ферму необходимо снова закрепить болтами.

Рис. 2.1.12. Схема перетяжки фермы

Управление краном осуществляется с двух постов: нижнего и верхнего. Нижний пост управления аналогичен посту управления моторной платформы, дополнительно здесь установлен рычаг управления золотниковым распределителем гидравлической системы. Верхние посты расположены по обеим сторонам средней части фермы. Управление грузовой и тяговой лебедками контроллерное, при помощи двух рычагов с цепными передачами. Сигнал при работе подается нажатием кнопки. Напротив сиденья кранооператора на ферме расположен щиток приборов, на котором размещены выключатель осветительных ламп пульта управления, кнопка Пуск, амперметр, вольтметр, рубильник, выключатели освещения фронта работ и предохранители.

Ниже приведены технические характеристики укладочных кранов:


3. Технология производства работ.

3.1. Технология укладки звеньев рельсошпальной решетки

Перед укладкой рельсошпальной решетки (РШР) земляное полотно должно быть приведено в соответствие с проектом. Грунт земляного полотна должен иметь плотность, предусмотренную требованиями СНиП 32-01-95. Готовое земляное полотно для укладки сдается заказчику с составлением акта освидетельствования готовности земляного полотна под укладку. Ось пути должна быть восстановлена и закреплена, а поверхность основной площадки пронивелирована. Монтаж звеньев пути производят строго по оси пути. При стыковке торцов рельсов в момент укладки устанавливают зазорники. Работы по укладке выполняет комплексная бригада, состоящая из специализированных звеньев, которые производят все работы параллельно.

Выбор способа укладки пути зависит от годового объема путеукладочных работ. При годовых объемах работ 70 км/год и более целесообразно использовать укладочные краны УК-25, а при годовых объемах менее 70 км/год применяют портальный тракторный путеукладчик ПБ-ЗМ, а также мобильный путеукладчик на базе МоАЗ-6442. При малых объемах работ (менее 10 км/год) укладка пути может производиться путеукладчиками ПУ-4, ЗКУ или поэлементно с использованием железнодорожных стреловых кранов КДЭ-163 и КДЭ-253.

После прибытия путеукладочного поезда к месту работ технологическая последовательность выполнения операций может быть представлена так:

1) подготовка (раскрепление) пакетов звеньев к укладке;

2) подготовка пакета звеньев к перетяжке;

3) перетяжка пакета звеньев на платформу крана;

4) строповка звена;

5) подъем звена и его вывод из портала крана;

6) опускание наклонного звена;

7) стыкование звена с ранее уложенным;

8) окончательное опускание звена на земляное полотно;

9) изгиб звена по оси пути;

10) переезд путеукладчика для укладки следующего звена.

После прибытия поезда с пакетами звеньев на место работ укладочный кран с частью платформ отцепляют от состава и перемещают к месту укладки. Количество сцепов, груженых пакетами, прицепляемых к путеукладчику УК-25, зависит от профиля участка и не должно превышать на площадке и уклоне пути до 5% - пяти сцепов, на уклонах от 5% до 10% -не более трех, на уклонах более 10% - не более одного сцепа.

Укладку звеньев выполняет бригада, состоящая из машиниста крана, оператора, машиниста моторной платформы и 30 монтеров пути (рис. 3.1).

Рис. 16. Схема расстановки рабочих при монтаже рельсошпальной решетки:

1 - место машиниста водителя; 2 - место машиниста-оператора; 3, 4 - места монтеров пути - строповщиков; 5-14 - места монтеров пути нижней группы; 15 - место руководителя работ

Четыре монтера пути снимают крепления пакетов звеньев, двое стропуют верхнее звено пакета. Звенья пути укладывают 10 монтеров пути.

По сигналу бригадира оператор крана включает подъемные лебедки, поднимает звено на высоту 0,5 м от пакета, перемещает траверсу со звеном по стреле крана и опускает на земляное полотно. При приближении звена к поверхности основной площадки монтеры пути принимают звено, стыкуют один конец его с ранее уложенным звеном и направляют укладываемое звено по оси пути, после чего оператор крана опускает звено на земляное полотно.

Пакеты звеньев перетягивают на платформу укладочным краном, не прерывая его работы. Одновременно с перемещением крана к концу уложенного звена последнее звено пакета поднимают, передвигают по стреле крана и перетягивают следующий пакет на первую половину платформы крана. После укладки последнего звена пакета при перемещении крана вперед следующий пакет окончательно устанавливают на его платформе. Ближнее перетягивание пакетов выполняет машинист-водитель крана и два монтера пути, которые растягивают трос, сматывая его с барабана тяговой лебедки крана. Дальние пакеты звеньев перетягивают только после того, как на укладочный кран будет перетянут последний пакет с платформ, расположенных у крана.

Освободившиеся платформы отводят моторной платформой к составу со звеньями и на них перетягивают моторной платформой или локомотивом пакеты с груженых платформ. Работу выполняют машинист моторной платформы и два монтера пути, которые были заняты на ближней перетяжке пакетов. Затем груженые сцепы подают к укладочному крану. Вслед за проходом укладочного поезда четыре монтера пути снимают автостыкователи, смазывают и монтируют стыковые накладки и болты, устанавливают стыковые шпалы по меткам.


4. Основы расчёта

4.1. Расчёт параметров грузовой лебёдки

для кранов, у которых подвешивается к двум траверсам (рис. 4.1), нагрузку R2 ,Н на переднюю тележку можно найти из уравнения моментов относительно точки 1:

(4.1.1)

Поскольку при изменении направления укладки звеньев канаты перепасовывают с одной тележки на другую и задняя тележка становится передней, канат для второго барабана принимают таким же, как и для первого. Звено захватывается одной длинной траверсой (Ltp =12,8 м), которая подвешивается к передней и задней грузовым тележкам на двух четырёхкратных полиспастах, центр тяжести подвешенного звена смещён от середины траверсы по направлении к крану на f = 0,5 м, а расстояние межlу полиспастами составляет Ь2 =7м.

Рис. 4.1. Расчётная схема подвески звена к укладочному крану УК-25/9.

Нагрузка от подвешенного звена на четырехкратные полиспаст, Н:

передний полиспаст

 (4.1.2)

задний полиспаст

   (4.1.3.)

здесь R1 > R2, поэтому канат рассчитывают на усилие R1, а усилие в канате будет равно:

(4.1.4)

где а — кратность полиспаста (а = 4);

кпд блока на подшипниках качения ( 0,97—0,98).

Крутящий момент на выходном валу редуктора лебёдки от двух барабанов, H м,

   (4.1.5)

Скорость наматывания каната, м/с,

(4.1.6)

Мощность электродвигателя привода лебёдки, кВт,

 (4.1.7)

где  кпд, двукратного полиспаста и двух обводных блоков;

. барабана (=0,97) и редуктора.

4.2. Растёт параметров тяговой лебедка

Усилие в тяговом канате преодолевает сопротивления, возникающие при движении грузовых тележек с подвешенным звеном, и сопротивление в обводных блоках тягового каната.

Сопротивление, Н: от сил трения на уклоне

 (4.2.1)


от подъёма на уклоне

 (4.2.2)

в грузовых блоках при перекатывании по ним грузового каната

(4.2.3)

от провисания тягового каната из-за разницы натяжений тягового каната с одной и другой сторон тележки

(4.2.4)

Натяжение тягового каната, н, , где  — масса 1м каната, кг/м;  — максимальная длина свободно висящего тягового каната, м; — провисание тягового каната: 


Сопротивление силы давления ветра на торец звена, Н,

  (4.2.5)

где  — давление ветра 490 Па;

— площадь торца звена с учётом его провисания, м2, (=0,7—0,8).

С учётом к.п.д. обводных блоков тяговое усилие, Н,

(4.2.6)

где — масса звена, траверсы двух грузовых тележек, кг;

— диаметр колеса тележки, см;

— коэффициент трения качения колеса о беговую дорожку стрелы (= 0,04—0,06);

— коэффициент зрения в подшипниках качения колёс (=0,02);

— диаметр цапфы колеса, см;

— коэффициент увеличения трения реборд колёс о полки стрелы (= 1,5—1,8);

i— руководящий уклон пути (i = 0,12);

а— кратность полиспаста;

— к. п. д. блока.

Мощность электродвигателя привода лебёдки для установившегося движения, кВт

 (4.2.7)

где  — скорость наматывания каната, м, (=1,5м/с);

— к. п. д. барабана (=0,97—0,98) и редуктора (=0,9—0,92).


При разборке пути на подъёме нужно учитывать сопротивление передвижению грузовых тележек от прогиба стрелы, Н,

(4.2.8)

где — прогиб стрелы в месте расположения передней тележки, см;

(а+b) — длина консоли стрелы, см.

4.3. Расчёт лебёдки для перетягивания макетов

Тяговое усилие на барабане лебёдки должно преодолевать сопротивления перемещению пакетов звеньев при движении их по роликовому конвейеру питающих платформ, Н:

от силы трения в роликовых конвейерах от веса пакетов звеньев

(4.3.1)

от подъёма пути на руководящем уклоне

(4.3.2)

от силы трения в роликах конвейера, от поперечных горизонтальных сил Т, возникающих при перетягивании пакетов на кривом участке пути и изгибающих нижнее звено, так как в этом случае нижнее звено изгибается под действием реборд роликов, и передний конец смещается в поперечном направлении (рис. 4.3.1)

 (4.3.3)

Изгибу нижнего звена в поперечном направлении перетягивание сила трения звеньев, лежащих сверху, и жёсткость нижнего звена. Основываясь на принципе независимости действия сил, выразим момент трения М, звеньев, лежащих сверху, и момент изгиба звена соотношениями:


(4.3.4)

(4.3.5)

Рис. 4.3.1. Схема перетягивания пакетов на кривом участке пути и

действующие силы:

1 — укладочный кран; 2 — роликовый конвейер крана; З — лебёдка для перетягивания пакетов; 4 — вертикальные направляющие ролики тягового каната; 5 — питающая платформа; б — роликовый конвейер;

7 — пакет звеньев

Активный изгибающий момент от реборд роликов =Т( 0,5 а +) равен сумме моментов .и .

Выразим

(4.3.6)

Поперечное усилие , но равномерно распределенная нагрузка  входит в уравнение ординаты прогиба балки

(4.3.7)

но из геометрических соотношений поворота крана на кривом участке пути

(4.3.8)

где — перемещение переднего конца звена в горизонтальной плоскости, см;

— угол поворота продольных осей укладочного крана и питающей платформы [= а1 + а2, здесь а1 — угол поворота автосцепки укладочного крана (), определяемый по формулам проходимости кривых малого радиуса, град; а2 — угол поворота автосцепки питающей платформы (), град], при R= 400 м =2°18’; при.R= 500 м =1°50’.

В укладочном поезде расстояние между роликами, расположенными на одном уровне и изгибающими нижнее звено,  и

Передний конец звена отстоит от удерживающего ролика питающей платформы на расстоянии . Подставляя это значение в уравнение прогиба звена (4.21), получим.

(4.3.9)

В приведённых формулах Е — модуль упругости стали, (Е = 20,6.106Па); I — момент инерции двух рельсов относительно вертикальной оси у, см4 (для рельсов Р65 =); — коэффициент жёсткости путевой решётки (отношение момента инерции решётки к моменту инерции двух рельсов относительно вертикальной оси; а — длина роликого конвейера, при которой возникает наибольший изгибающий момент в нижнем звене (а = 1000 см); — длина звена (= 2500 см);  расстояние между роликами, изгибающими звено (= 500 см); — масса пакета звеньев и одного звена, кг; — число пакетов звеньев (=2—3);  — коэффициент трения скольжения шпал о рельсы (для деревянных шпал= 0,3, а для железобетонных  = 0,4), — коэффициент трения качения рельсов о ролики, см (= 0,06); — коэффициент трения качения в шарикоподшипниках (= 0,02); — диаметр ролика, см (= 12 см);

— диаметр ролика по реборде в месте касания ее с рельсами, см (= 15 см); d— диаметр цапфы, см; — коэффициент увеличения трения рельсов о реборды роликов (= 1,5); i — руководящий уклон ( i = 0,12).

Силу сопротивления в вертикальных отклоняющих роликах, расположенных на укладочном кране, по аналогии с предыдущими рассуждениями выразим уравнением

(4.3.10)

где — горизонтальное усилие в вертикальных отклоняющих роликах, Н [];

— диаметр вертикального ролика и диаметр его цапфы,

— число пар роликов.

Тяговое усилие на барабане лебёдки равно сумме приведённых выше сопротивлений, Н,

(4.3.11)

Мощность электродвигателя привода лебёдки, кВт,

(4.3.12)

Скорость наматывания каната = 0,4—0,5 м/с.


4.4. Растёт параметров гидросистемы

Нагрузку на шесть гидроцилиндров портала от массы стрелы с оборудованием и массы кареток можно найти из уравнения, Н,

(4.4.1)

где — масса стрелы с оборудованием, = 21200 кг;

— расстояние между стойками (= 14 м);

— расстояние от передней стойки до центра тяжести стрелы с оборудованием (= 0,5 м вправо от левой стойки);

— масса одной каретки = 370 кг).

Нагрузка на один гидроцилиндр, Н,

(4.4.2)

4.5. Расчёт укладочного крана на продольные и поперечные нагрузки

Продольные нагрузки действуют на укладочный кран при формировании укладочного поезда и следовании крана по перегону в составе укладочного или грузового поезда. Продольные усилия, на которые должны рассчитываться вагоны и путевые машины, принимают для двух основных расчетных режимов: I — соударение вагона и путевой машины при малой скорости = 0,55—2,22 м/с (= 2—8 км/ч); II — движение поезда с наибольшей допускаемой скоростью. Для I режима продольная расчетная нагрузка на кран  = 2451 кН (250 тс); для II— 980,6 кН (250 тс).

При ударе в автосцепку возникают силы инерции укладочного крана. Сила инерции каждой составной части (i-й) пропорциональна её массе  ускорению  и зависит от жёсткости прикрепления этой части к раме крана, учитываемой безразмерным коэффициентом , восприятия нагрузки.


(4.5.1)

Рама платформы с оборудованием составляет значительную часть общей массы крана (35—42%), она обладает наибольшей жёсткостью. Коэффициент восприятия нагрузки для составных частей можно принять: для рамы платформы  = 1,1—1,2, для тележки = 1, для стоек = 0,8, для стрелы с оборудованием = 0,5—0,6. Монтируемое на кране оборудование и элементы его крепления рассчитывают на действие вертикальных, продольных и боковых нагрузок, вызываемых силами инерции в расчётных режимах I и II (табл. 4.5.1).

(таблица 4.5.1).

Обозначения, принятые в табл. 4.5.1 и в тексте:

расчётные силы, приложенные в центре тяжести прикреплённого оборудования или механизма по вертикальной оси z, по продольной оси x, по поперечной оси y, Н; Рст — статическая нагрузка от элемента оборудования, Н; — масса укладочного крана, платформы, тележки, стоек, стрелы с оборудованием, кг; — продольная сила удара в автосцепку крана, Н, ), = 2451000 Н; — статический прогиб рессорного подвешивания, см; а1 — коэффициент для элементов рамы машины (а1 = 0,05, для обрессореных частей тележки (а1 = 0,1); Ь1 — коэффициент (., ‘где — число осей тележки); — сила инерции платформы с оборудованием, тележек, стоек и стрелы с оборудованием, Н; — расстояние от оси автосцепки до центра тяжести крана = -105 см, здесь  — высота центра тяжести крана от головки рельса, см);  — расстояние от оси автосцепки до центра тяжести стрелы с оборудованием, см; — высота от центра оси автосцепки до оси автосцепки, см; — высота от оси автосцепки до центра тяжести стойки, платформы, см; x — расстояние по оси х от среднего поперечного сечения крана до центра тяжести элемента оборудования, см; — ускорение по оси х в I расчётном режиме, м/с2:

; — ускорение во II расчётном режиме по оси х, м/с2; — ускорение от торможения и разгона во II расчётном режиме, действующее на оборудование, закреплённое соответственно на платформе, тележке, стойках и стреле при скорости движения 28 м/с (100 км/час); — расчётное ускорение массы элемента в боковом направлении ( где — ускорение свободного падения, м/с);  — коэффициент вертикальной динами , где — скорость, м/с).

Наименование части крана

Расчетная сила, Н

Расчетная сила

режим 1

Расчетная сила,

режим 2

Оборудование на раме платформы

Вертикальная сила Рz1

Продольная сила

Рх1

Боковая сила

Рх1

Оборудование на тележке (тяговые двигатели, детали тормозов и т.д.

Вертикальная сила Рz2

Продольная сила

Рх2

Боковая сила

Ру2

Оборудование на стойках

Вертикальная сила Рz3

Продольная сила

Рх3

Боковая сила

Ру3

Оборудование на стреле

Вертикальная сила Рz4

Продольная сила

Рх4

Боковая сила

Ру4

4.6. Устойчивость укладочного крана в рабочем режиме

Устойчивость укладочных кранов должна быть достаточной в наиболее неблагоприятных условиях, то есть в тот момент, когда на платформе нет звеньев, а укладываемое звено выдвинуто вперёд и подвешено к стреле. По правилам Гостехнадзора определяют коэффициенты грузовой устойчивости  и собственной устойчивости . Коэффициентом грузовой устойчивости называют отношение удерживающего момента, создаваемого нагрузками от веса частей крана относительно ребра опрокидывания (УК-25/9 относительно подпятника передней тележки) за вычетом моментов от сил инерции и ветровой нагрузки, к опрокидывающему моменту, создаваемому грузом, траверсой и грузовыми тележками. Коэффициент грузовой устойчивости

(4.6.1)

Для крана УК-25/9 момент. Нм,

(4.6.2)


где М
G— момент от веса частей крана, Нм;

0,5GTl)—удерживающий момент, создаваемый половиной веса задней ходовой тележки.

 Суммарный момент от сил инерции, возникающих при торможении грузовых тележек вместе со звеном,

(4.6.3)

где — масса грузовой тележки, траверсы и звена, кг;

— замедление тележек со звеном при их торможении в конце

хода, м/с: =2—2,3;

— высота центра тяжести грузовой тележки над горизонтальной плоскостью подпятника, м (= 4,56 м ).

Суммарный момент от ветровой нагрузки для укладочных кранов

(4.6.4)

где — давление ветра, которое по нормам расчёта вагонов принимается равным 490 Па;

— подветренная площадь стрелы, двух стоек одного портала, траверсы и звена, м2;

— высота центра давления ветра от плоскости подпятника до стрелы, стоек, траверсы и звена, м.

Грузовой момент для крана УК-25/9, Н м,

 (4.6.5)

где  — масса звена, кг;

— длина звена, (=25 м);

f – несоосность центров тяжести звена и траверсы, f = 5 м

 По правилам Гостехнадзора коэффициент устойчивости определяется без учёта сил инерции и ветровой нагрузки

(4.6.6)

Собственную устойчивость крана проверяют без груза (звена) на стреле, причём опрокидывающий момент создаётся противовесом вокруг  подпятника задней тележки и ветровыми нагрузками. Коэффициент собственной устойчивости:

(4.6.7)

где Мпр — момент от противовеса, Н.м ();

МВ — момент от ветровой нагрузки, действующий в ту же сторону опрокидывания, что и противовес, Н м.

4.7. Тяговый расчёт укладочного крана

Тяговый расчёт выполняется по методике. Значения удельных сопротивлений движению приведены на рис. 4.7.1. для расчёта тяговой характеристики крана необходимо знать электромеханические характеристики тягового электродвигателя (рис. 4.7.2) и схему включения двигателей в цепь генератора, внешнюю характеристику тягового генератора (рис. 4.7.3.), ограничение силы тяги по сцеплению и максимальному току тягового электродвигателя и генератора.

Рис. 4.7.1. Зависимость основного удельного сопротивления от скорости движения:

1, 2 — расчётное удельное сопротивление , при отключенных осевых редукторах и холостого хода с включёнными осевыми редукторами ; 3,4 — замеренное удельное сопротивление при отключённых осевых редукторах  и холостого хода машины с отключёнными осевыми редукторами

Рис. 4.7.2. Электромеханические характеристики тягового двигателя

ДК-309А:

сплошные линии — и при напряжении  190В по результатам испытаний; штриховые — расчётные при различных напряжениях

Рис. 4.7.3. Характеристики генератора П- 111П.

Частота вращения электродвигателя при различных напряжения, мин-1,

(4.7.1)

где n — частота вращения при заданном напряжении, мин-1

nH— частота вращения при номинальном напряжении UH= 190 В,мин-1,

IR— сила тока в якоре тягового электродвигателя, А;

— суммарное сопротивление обмоток двигателя при 100° С (у двигателя ДR-309А = 0,06 Ом);

е =2— падение напряжения в щёточном контакте, В.

По формуле (4.7.1) построены кривые  при различных напряжениях (U = 30, 40, 60, 80,..., 250 В) приведенные на рис. 4.7.2.

Действительную внешнюю характеристику дизель-генератора получают при испытании генератора с загрузкой реостатом (см. рис. 8.7.3). Внешняя характеристика генератора П-111П не обеспечивает наибольшее использование мощности дизель-генератора на тягу, так как U мало изменяется при токе от 0 до 450 А. Постоянное напряжение на кране необходимо для питания электродвигателей привода лебёдок. В тяговых генераторах путевых машин это не достигается.

Сила тяги по сцеплению, Н,

(4.7.2)

Коэффициент сцепления для укладочного крана можно принять , где  — скорость движения, м/с.

Нагрузки от двух приводных (сцепных) колёсных пар на рельсы передней Р1сц и задней Р2сц тележек, Н:  где   — нагрузка на рельсы от одной колесной пары передней тележки, задней тележки.

Рассчитывают по меньшему значению gos, при котором начнется буксование колёс (на выдвинутой стреле подвешено звено, а на платформе

крана нет звеньев).

Согласно электрическим схемам кранов тяговые электродвигатели включаются в следующих режимах:

тяга от двух дизель-генераторов: 1— последовательное соединение двух двигателей к одному генератору; 2 — параллельное соединение двух двигателей к одному генератору;

тяга от одного дизель-генератора: З — последовательное соединение четырёх двигателей от одного генератора; 4 — последовательно-параллельное соединение четырёх двигателей от одного генератора.

Расчётная сила тяги крана

(4.7.3)

где  — сила тяги на ободе колеса, кИ;

z = 4— число тяговых двигателей;

— крутящий момент двигателя по характеристике (см. рис. 4.7.2), Нм;

— передаточное число редуктора () и его к.п.д.;

—диаметр колеса, м (= 0,95);

1000 — коэффициент перевода в килоньютоны.

Скорость движения крана, М/с,

(4.7.4)

где —частота вращения двигателя, мин-1, для различных значений I и II которые принимаются по характеристике двигателя.

Рис. 4.7.4.. Расчётные характеристик кранов УК-25/9:

1, 2 — кривая силы тяги Fk, от двух силовых установок при последовательном присоединении двух тяговых электродвигателей к одному генератору и при параллельном присоединении; З, 4 — кривая Fk от одной силовой установки при последовательном присоединении четырёх электродвигателей к одному генератору и при параллельном присоединении

По полученным значениям Fk и  ‚ для всех четырёх схем включений двигателей строят тяговую характеристику Fkкрана рис. 4.7.4).

4.8 Производительность укладочного крана

Производительность П укладочного крана, м/ч зависит от времени укладки звена ’, с, и длины звена , м

(4.8.1)

Для прямого участка пути ,где  — время строповки звена; — время подъёма звена на высоту  = 0,З-0,4 м (=/);

— средняя скорость подъёма, м/с;  -время передвижения тележки со звеном, с, (=— путь разгона тележек со звеном (0,5—0,8 м); — путь движения тележек со звеном с установившейся скоростью, м; — тормозной путь (=0,5 м); —установившаяся скорость (=1,35—1,5 м/с);  время опускания звена со средней высоты, с (=/);  средняя высота, м; — скорость опускания звена, м/с (=0,35— 0,45 м/с); — время стыковки заднего конца звена, окончательного опускания звена, расстроповки звена, подъёма траверс на среднюю высоту, с ()— скорость подъёма траверс, м/с (= 0,35—0,45 м/с); —время передвижения порожних тележек на длину , с (=/); — длина передвижения порожних. тележек, м; — скорость движения порожних тележек, м/с (=1,7—1,8 м/с);  — время опускания, с.

Укладочный кран с рабочей секцией поезда передвигается на длину уложенного звена одновременно с передвижением грузовых тележек, опусканием траверс и строповкой звена. Пакет звеньев передвигается также одновременно с укладкой последнего звена и при хорошей организации работы дополнительного времени на передвижение не требуется. Время цикла укладки  можно представить в виде циклограммы (рис. 4.8.1.). Цикл укладки звена на кривом участке пути  увеличивается на время, затрачиваемое на сдвиг переднего конца укладываемого звена на ось пути и его изгиб. Остальные операции такие же, что и в цикле на прямом участке пути.

Рис. 4.8.1. Циклограмма укладки звена

На прямом участке

=6+3+19+8+8+5+8+8+18+3=86

На кривом участке

=6+3+19+9+10+5+8+8+18+3=89


5. Обеспечение требований техники безопасности и охраны труда при работе машины

5.1 Основы эксплуатации и обслуживания машин для укладки ршр.

         При подготовке к работе путеукладчиков двигатели заправляют топливом. маслом, водой, наполняют песочницы, проверяют общее состояние машины. Песок для заправки песочниц должен быть хорошо просушен и просеян.

При подготовке к работе проверяется состояние колесных пар, букс рессор, крепление тормозных цилиндров, состояние рукавов, колодок, тяговых двигателей, крепление компрессоров, натяжение ремней клиноременной передачи привода компрессоров, состояние всех канатов, чистота электрических приборов.

Перед троганием моторной платформы или крана с места проверяют действие тормозов, затем включают автоматы генераторов. После прогрева двигателя и подачи звукового сигнала поезд трогают с места, для ускорения нарастания напряжения на клеммах генератора в период разгона нажимают кнопку <Подпитка. Во время укладки звеньев’ краном включение этой кнопки обязательно , При укладке пути передвижение крана осуществляется от одного генератора с последовательным соединением четырех тяговых двигателей, для увеличения скорости поезда до 20 км/ч и более двигатели переключают на параллельное соединение. В дальнейшем устанавливают скорость движения в зависимости от веса поезда и профиля пути.

5.2 Смазка машин

Исправное состояние машин в большой степени зависит от регулярной смазки трущихся поверхностей. Масленки, отверстия и каналы для смазки необходимо периодически осматривать и очищать. Перед смазкой следует тщательно удалять грязь с пресс-масленок и смазываемых поверхностей, а после смазки насухо вытирать все смазочные приборы (масленки, пробки и т. п.). Смазку шприцем необходимо подавать до тех пор, пока свежая смазка не покажется из мест стыков деталей смазываемого узла. Корпуса роликовых и шариковых подшипников необходимо заполнять не более чем на емкости. При замене консистентной смазки в подшипниковых узлах их необходимо разобрать, очистить от старой смазки; при замене смазки в редукторах старая смазка должна быть слита, а редуктор промыт бензином. Периодичность и места смазки отдельных узлов, а также сорта смазки указываются в картах смазки.

5.3. Основные требования по технике безопасности при обслуживании машин для укладки рельсошпальной решетки

Погруженные на платформу пакеты звеньев должны быть надежно закреплены от продольного и поперечного сдвигов. При работе с применением укладочных кранов следует соблюдать следующие правила техники безопасности. Все работы по передвижению крана, подъему звена, перетяжке пакетов производят по команде начальника укладочного (разборочного) поезда с предварительной подачей звукового сигнала. Запрещается: выполнять работы впереди разборочного поезда и сзади укладочного поезда на расстоянии ближе 25 м; находиться на поднятом звене, переходить к находиться под поднятым звеном, а также на расстоянии ближе 1 м сбоку от звена. При расположении последнего на высоте более 2 м от земли нельзя быть на расстоянии ближе 4 м сбоку от звена при поднятии его для перевертывания, а также находиться перед погруженными пакетами рельсовых звеньев при транспортировке и работе.

Все рабочие, обслуживающие путеукладочные поезда, при перетяжке пакетов должны отойти от натянутых канатов не менее чем на 10 м. для предотвращения сходов кранов с рельсов обязательно следует ставить тормозные башмаки на третьей шпале от конца уложенного звена. При обнаружении неисправностей в тормозах лебедок, в экипажной части, концевых выключателях, грузозахватных приспособлениях, сигналах путеукладочные машины к работе не допускаются. Сопровождение путеукладчиков в составе хозяйственных поездов от базы до места работ разрешается только машинисту крана.


Заключение

Таким образом, в ходе выполнения данной курсовой работы я ознакомился с путевыми машинами применяемыми в путевом хозяйстве для укладки ршр. А также согласно заданию подробно изучил устройство машин для укладки ршр на примере УК 25/9. Согласно исходным данным произвел расчеты.


Список литературы

1. Путевые машины. Под ред. Соломонова С.А. – М.: Транспорт, 2000.

2. Машины и механизмы для путевого хозяйства: Учебник для техникумов/ М.А. Плохоцкий, С.А. Соломонов, А.Ф. Толмазов и др.; Под ред. М.А. Плохоцкого. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: “Транспорт”, 1978. – 389 с.

3. Путевые машины и механизмы. Отраслевой каталог. 18-3-82. Часть 1. Москва 1982. Каталог подготовили: В.Н. КОРОТКОВ, А.А. ЗАВЬЯЛОВ, Е.К. НОВИКОВ. Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин

Н. Н. ЕЛСАКОВ, И. А. ЛАВРОВА. Проектно —технологическо - конструкторское бюро Главного управления пути МПС. В.В. ФОМИН, В.П. ШМАКОВ. ПКБ Главстрой-механизации К. П. СТУДНИЦЫНА, В. И. ЦЫГАНКОВА. ЦНИИТЭИтяжмаш.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55839. Ілюстрування казки А. С. Пушкіна "Сказка о царе Салтане, о сыне его славном и могучем богатыре князе Гвидоне и о прекрасной царевне Лебедь" 5.18 MB
  Мета уроку: передача сюжетно-смислових звязків в композиції просторових явища глибина простору плановість розташування обєктів перспективні зміни ландшафту та розташованих на ній обєктів; передача характерних особливостей форм і пропорцій людей.
55840. Самостоятельная подготовка студентов к проведению урока по легкой атлетике. Учебно-методическая разработка 190 KB
  Задачей подготовительной части урока является подготовка организма занимающихся к предстоящей нагрузке основной части обучение видам легкой атлетики развитие физических качеств и формирование специальных двигательных качеств...
55842. ОРГАНІЗАЦІЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ У ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ 114 KB
  Співвідношення обсягів аудиторних занять і самостійної роботи студентів визначається з урахуванням специфіки та змісту конкретної навчальної дисципліни її місця значення і дидактичної мети в реалізації освітньопрофесійної програми а також питомої ваги...
55843. Вычитание двузначных чисел с переходом через разряд 30.5 KB
  Оборудование урока: компьютер мультимедийный проектор экран учебник математики рабочая тетрадь по математике №1 Тип урока: урок открытия нового знания. В содержание урока я включила элементы обучения школьников универсальным учебным действиям...
55844. Мои домашние животные 63.5 KB
  При создании урока я как учитель поставила перед собой и детьми цели: Цели урока: развитие языковой догадки зрительной и слуховой памяти логического мышления инициативы через составление диалога...
55845. Борьба за существование и ее формы 24.5 KB
  Напомнила домашнее задание и тему прошлого урока дала несколько минут на повторение домашнего задания. При проверке домашнего задания использовала индивидуальный опрос так как материал прошлого урока достаточно объемный и каждый ответ на вопрос может быть оценен.
55846. Время 34.5 KB
  Специфика урока состоит в том что он готовит учащихся через повторение времени к следующему блоку Распорядок дня.
55847. Минералы и горные породы 31.5 KB
  Анализ целеполагания Анализ структуры урока Анализ содержания учебного материала Анализ деятельности учителя на уроке. Задачи урока реальны для выполнения.