Путевые машины: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Главная
Каталог
Библиотека
Форум
Новости
Глоссарий
Порталы
О проекте
Путевые машины: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию
Текстовая версия документа PDF (размер: 272.2 КБ)
Качество преобразования для различных документов может сильно различаться. Изображения (картинки, формулы, графики) в документе игнорируются. Защищённый документ не может быть преобразован.
Предыдущая
1
2
Следующая
Министерство путей сообщения Российской Федерации
Департамент кадров и учебных заведений
Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта
Кафедра строительных, дорожных машин и технологии машиностроения
ПУТЕВЫЕ МАШИНЫ
Методические указания
(часть I)
к курсовому и дипломному проектированию
для студентов специальности 170900 – Подъемно-транспортные, дорожные,
строительные машины и оборудование
Составитель: Сосевич З.Н.
Сосевич Н.М.
САМАРА 2000
УДК 69.002.5.001.63
Путевые машины: Методические указания к курсовому и дипломному
проектированию для студентов специальности 170900 – Подъемно-
транспортные, дорожные, строительные машины и оборудование/ Сосевич З.Н.
Сосевич Н.М. – Самара: СамИИТ, 2000 - 18с.
Утверждены на заседании кафедры СДМ и ТМ 3.03.2000 г., протокол №.7
Печатаются по решению редакционно-издательского совета института.
Представлены общие расчеты путевых машин, а также расчеты путевых
стругов и укладочных кранов.
Методические указания предназначены в помощь студентам
специальности - “Подъемно-транспортные, дорожные, строительные машины и
оборудование” при выполнении курсового и дипломного проектов.
Табл. 1. Библиогр.: 7 назв.
Составители: Сосевич З.Н., ст. преподаватель
Сосевич Н.М., преподаватель
Рецензенты: Коптенко В.Т., нач. отд. механизации СП КБШ жд;
Жулев Г.Г., доцент каф. ППХ
Редактор И.А. Шимина
Подписано в печать 29.11.00Формат 60*84 1/16
Бумага писчая. Усл. п.л. 1,2
Тираж 100 экз. Заказ №110
© Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта
1.ВВЕДЕНИЕ
Во введении пояснительной записки должны быть отражены основные
направления технической политики в области механизации путевых работ.
Указаны постановления правительства РФ по этому вопросу, приказы МПС,
сформулированы конкретные задачи, поставленные в курсовом проекте.
Пояснительная записка включает следующие разделы:
1. Введение.
2. Аналитический обзор.
3. Организация работы машины.
4. Определение сопротивлений передвижению машины.
5. Определение устойчивости машины.
6. Определение мощности привода рабочего органа.
2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
В этом разделе студент дает краткий обзор и анализ путевых машин,
применяемых с РФ и за рубежом, относящихся к той же группе машин, что и
проектируемая: приводит таблицу основных конструкторских и технических
показателей этих машин. Здесь же необходимо дать описание работы и
конструкции машины, заданной для проектирования, с приведением ее
принципиальной схемы.
Наиболее полно нужно остановиться на работе конструкции механизма
рабочего органа, заданного для детальной проработки. Обязательно должны
быть приведены поясняющие схемы, показывающие взаимодействие данного
рабочего органа с тем или иным элементом железнодорожного пути.
Желательно здесь привести и проанализировать несколько вариантов
конструктивных решений, отличающихся приводом, видом передачи т. д.
выбранный по принятому критерию оптимальности вариант механизма в
дальнейшем подвергается подробной конструктивной разработке.
3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ МАШИНЫ
В данном разделе необходимо дать описание общей организации работы
проектируемой машины, участвующей в технологическом процессе одного из
ремонтов железнодорожного пути или же при его сооружении. Здесь
необходимо привести сменный график работы машины, который затем
применяется для анализа использования машины во времени. Способы
организации путевых работ приведены в сборнике технологических процессов
(1), а для снегоуборочной машины в учебном пособии (2).
Для машины циклического действия дополнительно разрабатывается
пооперационный график на один цикл (циклограмма) с определением
продолжительности цикла (с)
i =n
tц = ∑ ti ,
i =1
где ti – время работы механизма, на i-й операции, с;
si
ti = ,
v
где si – ход рабочего органа на i-й операции, м;
Vi – скорость рабочего органа на i-й операции, м/с;
п. – количество операций в цикле.
В этом же разделе необходимо определить техническую и
эксплуатационную производительность.
Техническая часовая производительность путевой машины непрерывного
действия может быть рассчитана по одной из формул:
Пт.ч.= 1000 vм F, м3/ч или Пт.ч.= 1000 vм, пог. м/ч,
где vм- рабочая скорость машины, км/ч
F – поперечное сечение срезаемого (укладываемого) слоя
балласта, снега и т.д., м2 .
Для путевых машин цикличного действия техническая
производительность определяется по формуле:
3600q
П т.ч. = ,
tц
где q – количество продукции в штуках, в объемных или весовых
единицах, получаемое за один цикл работы машины.
Эксплуатационная часовая производительность определяется по формуле
60V
П в.ч. = кв ,
H в. р.
где V–объем работ (измеритель), предусмотренный нормами, ед. прод. (1);
Нв.р.- техническая норма времени работы машины на измеритель,
машино-мин (1);
кв. – коэффициент использования внутрисменного времени;
t пол
кв = ;
t см ()
где tпол - полезное время работы машины внутри смены, ч
(определяется из сменного графика работы машины);
tсм – число часов работы машины в смену, равное 8,2 ч.
В этом случае, если неизвестна техническая норма времени работы
машины, эксплуатационная часовая производительность может быть
определена по формуле:
Пв.ч.=Пт.ч .кт кв ,
где кт – коэффициент перехода от технической к эксплуатационной
производительности (для СМ-2 и СС-1 можно принять кт= 0,85).
В конце данного раздела студент приводит свои соображения по
повышению производительности машины.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ
ПЕРЕДВИЖЕНИЮ ПУТЕВОЙ МАШИНЫ
При движении путевых машин по рельсовому пути возникают
сопротивления: от сил трения в опорах осей и трения качения, уклона пути,
криво линейности пути, трогания с места, взаимодействия рабочих органов с
железнодорожным путем. В этом случае, если путевая машина перемещается
локомотивом, сопротивления рассчитываются с целью определения тягового
усилия и подбора локомотива из условия
Тл ≥ μ W,
где μ - коэффициент запаса (μ = 1,2);
W – сумма всех сопротивлений, возникающих при движении путевых
машин;
Если машина самоходная, то сопротивления рассчитываются с целью
определения силы тяги данной машины из условия: Тм≥μW.
Согласно методике расчета, приведенной в учебнике (2)
i =n
W=W1+ W2+ W3 +W4 + ∑ W р.о ,
i =1
где W1 – сопротивление от трения, кгс;
W2 – сопротивление от уклона, кгс;
W3 - сопротивление при движении в кривой, кгс;
W4 - сопротивление при трогании с места, кгс;
i =n
∑ W р.о. - сумма спроектированных на ось пути сил, приложенных к
i =1
одновременно работающим рабочим органам, кгс.
Расчет W1,W2,W3 W4 осуществляют по формулам, приведенным в
учебнике (2).
Расчет должен быть иллюстрирован расчетной схемой, на которой
проставляют все сопротивления, возникающие при движении путевой машины.
4.1. Определение сопротивлений от рабочих органов
электробалластера
Электробалластер может выполнять работу только по дозировке балласта
в путь, выполнять только подъемку пути, а также совмещать дозировку
балласта с подъемкой пути. В первом случае суммарное сопротивление
движению машины от рабочих органов
i =n
∑ W р .о . = W д ,
i =1
где Wд – сопротивление от дозатора, кгс.
Во втором случае
i =n
∑ W р.о. = Wc + W м ,
i =1
где Wc – сопротивление от струнок, кгс;
Wc= кб d/п.
Кб – удельное сопротивление балласта резанию (для песка
кв. = 2000…3000 кгс/м2; для гравия кв. =4000…5000 кгс/м2; для щебня
кв = 6000…9000 кгс/м2);
d – диаметр струнки, м;
l – длина струнки, м;
п – количество струнок;
Wм – сопротивление от подъемных магнитов, кгс;
Qp
Wм = ( 2 μ1 + μ 1 d ) β ,
D
Qp- нагрузка на ролики магнитов, кгс;
Qp = Qэл -Qп ,
Qэл – подъемная сила электромагнитного подъемника, кгс;
Qп – усилие подъема путевой решетки, кгс;
μ1 – коэффициент трения в подшипниках скольжения роликов (μ1 = 0,1);
μ2 – коэффициент трения качения ролика по рельсу(μ2 = 0,06 см);
d – диаметр цапфы, см;
β - коэффициент, учитывающий трение реборд ролика о боковую грань
головки рельса (β = 15);
D – диаметр ролика, см.
При совмещении работ по дозировке и подъемнике пути суммарное
сопротивление движению электробалластера от рабочих органов
i =n
∑ W р.о. = Wд + Wс + W м .
i =1
4.2. Определение сопротивлений от рабочих органов ВПО
Сопротивление движению выправочно-подбивочно-отделочной машины
от рабочих органов
i =n
∑ W р.о. = Wд + W м + W упл + W уотк + Wв ,
i =1
где Wд, Wм – сопротивление от дозатора и от подъемных
магнитов, кгс (определяется, как для электробалластера);
Wупл, Wуотк – сопротивление от основных уплотнительных плит
и от уплотнителей откосов, кгс (3);
Wп – сопротивление от планировщика откосов, кгс
(определяется, как для крыльев дозатора).
4.4. Определение сопротивлений от рабочих органов
снегоуборочного поезда с головной машиной СМ-2
Сопротивление движению снегоуборочной машины от рабочих органов
i =n
∑ W р.о. = Wк + W р + Wщ + Wск ,
i =1
где Wк – сопротивление от крыльев ,кгс;
Wр – сопротивление от ротора, кгс;
Wщ – сопротивление от боковых щеток, кгс;
Wск- сопротивление от льдоскалывателя, кгс.
Сопротивление от крыльев складывается из сопротивления резанью снега
боковыми крыльями и от сопротивления волочению вала снега вдоль и поперек
крыльев:
lк H 2 pc
Wк = 2l к hк с ⋅ sin α + f 1 (sin α + f 2 cos α ) ,
tgϕ
где lк – длина крыла, м;
h – толщина слоя снега, м;
кс – удельное сопротивление снега резанию, кгс/м3; (табл.4.1)
Н – высота крыла, м;
рс – плотность снега, кг/м3;
f1 – коэффициент трения снега о снег (табл.4.1);
α - угол раскрытия крыла относительно оси пути, град,;
f2 – коэффициент трения снега по стали (табл.4.1);
ϕ - угол естественного откоса снега, град.
Сопротивление от ротора
vм
W р = кс F = ксl p ,
0,06п р
где lp - длина ротора, м;
vм -рабочая скорость машины, км/ч;
пр -частота вращения ротора, об/мин;
Сопротивление от боковых щеток:
vм
Wщ = 2к с l щ sin β
0,06пщ
где lщ – длина боковой щетки, м;
пщ – частота вращения боковых щеток, об/мин;
β - угол раскрытия боковых щеток относительно оси пути, град.
Сопротивление от льдоскалывателя
Wск=кл hл bп ,
где кл – удельное сопротивление льда скалыванию (кл=5…7 тыс. кгс/м2);
hл – толщина складываемого льда, м (при расчете можно принять
hk =0,1…0,15 м)
b – ширина одного зуба, м;
п – количество зубьев в льдоскалывающем устройстве.
Таблица 4.1
Коэффициент Коэффициент трения Коэффициент
сопротивления снега по снегу при трения снега о
3
резанию в кгс/м температуре, f1 металлическую
Плотность снега,
при температуре поверхность при
температуре, f2
ρ, кгс/м3
от-20 от-20 от+2о от-20 ниже -40 от-160 от-10
до-270 до+20 до-0 до-60 -100 до-300 до+2
0
100 - - 0,27 0,29 0,34 0,100 0,140 0,180
200 70 160 0,31 0,33 0,36 0,085 0,097 0,110
300 190 320 0,35 0,39 0,46 0,070 0,080 0,090
400 950 800 0,40 0,44 0,50 0,055 0,065 0,075
450 1400 1300 0,42 0,46 0,52 0,040 0,048 0,056
500 2100 2000 0,43 0,49 0,53 0,025 0,033 0,040
550 2500 2300 0,45 0,50 0,57 - - -
4.4 Определение сопротивлений от рабочих органов
хоппер-дозаторного состава
При выгрузке щебня из хоппер – дозатора состава сопротивление его
движение от рабочих органов
i −n
∑ W р.о. = Wв ,
i =1
где Wв – сопротивление от волочения балласта при его выгрузке, кгс;
Wв= P f
Р – вертикальное усилие загруженного в вагон балласта на поверхность
волочения, кгс;
f – коэффициент внутреннего трения балласта (для щебня f=0,9,
для песка f =0,6).
Вертикальное усилие балласта на поверхность волочения
Р=рF ,
где р – давление на поверхность волочения, кгс/м2, для неглубоких бункеров
и хорошо сыпучих определяется по формуле:
р= h γ кд ;
h – наибольшая высота балласта в бункере от поверхности волочения, м;
γ - объемный вес балласта, кгс/м3;
кд – поправочный коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки
(кд = 1,2…1,3);
F – суммарная площадь разгрузочных отверстий одного дозатора, через
которые одновременно осуществляется разгрузка балласта, м2 .
Учитывая, что открытие крышек разгрузочно-дозировочного устройства
второго вагона хоппер-дозаторного состава осуществляется раньше полной
выгрузки балласта из первого вагона, и, приняв высоту балласта от поверхности
волочения в первом вагоне в этот момент равной 0,3h, вертикальное усилие
балласта на поверхность волочения в момент выгрузки составит:
Р=1,3h γ кд F.
Полное сопротивление движению рассчитывается для момента выгрузки
балласта из первых двух вагонов хоппер-дозаторного состава.
4.5.Определение сопротивлений движению УК
Расчет сопротивлений движению для укладочного крана студент
осуществляет по методике, приведенной в учебнике (2).
5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПУТЕВЫХ МАШИН
При движении путевой машины по железнодорожному пути
устойчивость ее может быть нарушена вследствие действия больших боковых
сил от рабочих органов, инерционных сил, ветровой нагрузки и т. п. В
зависимости от типа путевой машины и характера действия на нее сил
проверяются: устойчивость машины против схода с рельсов, поперечная и
продольная устойчивость.
5.1. Устойчивость электробалластера
Поперечная устойчивость электробалластера проверяется по формуле
М уд
К поп = ≥ 1,4 ,
М опр
где Муд – момент удерживающих сил, кгс⋅ м;
b
М уд = G ;
2
G – масса машины, т;
b – расстояние по осям рельсов, м;
М – момент опрокидывающих сил, кгс⋅м;
Мопр=Qh
Q – поперечная сила, действующая на машину, принимаемая
равной 0,4G, тс;
h – плечо силы Q, приложенной в центре тяжести машины, м:
∑М
h= ,
G
∑ М - сумма моментов от веса отдельных частей машины относительно
головки рельса кгс⋅м.
Продольная устойчивость электробалластера проверяется относительно
средней тележки по формуле
М уд
К прод = ≥ 1,3.
М опр
Момент удерживающих сил находится из выражения:
l
М уд = G11 ( − lG11 ),
2
где G11 – масса фермы 11 электробалластера, кг.
Момент опрокидывающих сил
1 1
М опр = lРш + lGв.ш. ,
4 8
где Рш – усилие, передаваемое от фермы 1через шарнир ферме 11, кгс;
1
G1l G1 + Qn ⋅ l
Рш = 2 ;
3
l
4
где G1 - масса фермы 1 электробалластера, кг;
Qn – усилие подъема путевой решетки, кгс;
Gв.ш. – масса части фермы от т В до шарнира Ш.
5.2. Устойчивость УК, ВПО, СМ-2, хоппер-дозатора
Поперечная и продольная устойчивость щебнеочистительной машины
ЩОМ определяется по расчетным схемам и формулам, как для
электробалластера.
Продольная устойчивость укладочного крана проверяется согласно
методике, приведенной в учебнике (2), а поперечная – аналогично
электробалластеру.
Для ВПО, СМ2 и хоппер-дозатора проверяется устойчивость против
опрокидывания при транспортировке, приведенной в учебнике (2).
Предыдущая
1
2
Следующая
Поставщики ресурсов
Авторам
Контакты
Обратная связь
Вопросы и ответы
metrobond
gislaved
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
zip lock
metrobond
ziplock
stihl
de luxe 5040.11
dhl
lucent definity
snr
rvg
longines
lida
omega