Пояснительная записка (Капитальный ремонт пути с использованием машины ВПР-02 с блоком стабилизации и машины РПБ-01), страница 4

Таблица 1.2 Перечень машин и механизмов

Продолжение таблицы 1.2

Таблица 1.3 - Перечень необходимого инструмента

1.9 Целесообразность применения машины ВПР-02 в технологических цепочках машин

Машину ВПР-02 необходимо использовать для ликвидации грубых неровностей по уровню и в плане, которые остаются после прохода машины ВПО-3000. Особое внимание при этом должно уделяться местам зарядки и разрядки ВПО-3000, а также местам, препятствующим ее работе, такие как подходы к мостам, переезды и др. Применение машины ВПР-02 позволит ликвидировать ручные работы, связанные с подбивкой и выправкой, которые остаются после работы ВПО-3000. Также при наличии свободного времени в «окно» возможно будет произвести более высокие по качеству выправочно-подбивочные работы. Таким образом, применение машины ВПР-02 позволит выполнять работы, относимые к отделочным, в период основных работ, что существенно сократит эксплуатационные расходы, так как при стандартной схеме после «окна» перегон открывается для движения поездов, но со скоростью ниже установленной (примерно 50 км/ч и ниже), потому что необходим период обкатки, характеризующийся стабилизацией пути (его осадкой), а также выполнением в промежутках между поездами отделочных (заключительных) работ. Инструментальными измерениями было установлено, что положение пути начинает изменяться практически сразу после усиленного среднего или капитального ремонта с применением различных технологических цепочек машин. При этом плавность хода от неравномерных осадок ухудшается уже после пропуска 300 тыс.тонн.брутто (примерно 6 составов по 70 вагонов (груженных)): в продольном профиле в 2 раза, а по уровню в 2.5 раза. Что требует дополнительной выправки и подъемки пути. А происходит это вследствие того, что уплотнительные рабочие органы выправочно-подбивочных машин (ВПР, ВПО и др.) с традиционными схемами не обеспечивают требуемой степени и равномерности уплотнения, а производят локальное виброобжимное воздействие только на верхние слои балласта, оставляя глубинные слои недостаточно уплотненными. Поэтому после работы машин необходим период обкатки, характеризующийся интенсивным и неравномерным накоплением осадок рельсовых нитей. Длительность обкатки пути после ремонта в ряде случаев составляет несколько месяцев, что сопряжено с большими потерями в перевозочном процессе и наносит значительный экономический ущерб. Понятно, что этот факт с точки зрения корпоративных интересов ОАО РЖД - весьма нежелательный.

Модернизация машины ВПР-02 – установка блока динамической стабилизации окажет существенное влияние на сокращение срока периода обкатки (осадки пути). После прохода данной модернизированной машины, при открытии перегона, скорость движения первых поездов по отремонтированному участку будет приближена к допустимым.

1.10 Целесообразность применения машины РПБ-01 в технологических цепочках машин

Машина предназначена для планирования и перераспределения свежеотсыпанного или очищенного не смерзшегося балласта при всех видах ремонта, строительстве и содержании железнодорожного пути колеи 1520 мм, с рельсами до Р75 включительно на деревянных и железобетонных шпалах, при всех видах скреплении и всех видах балласта.

Распределитель-планировщик балласта РПБ-1 сочетает преимущества выпускаемых заводом «Ремпутьмаш» машин (тяжелый распределитель балласта РБ и легкий планировщик балласта ПБ-01), представляет собой самоходный экипаж на рельсовом ходу и состоит из опирающейся на две ходовые двухосные тележки рамы, на которой смонтированы кабина, рабочие органы (плуги, подборщик с элеватором), бункер с напольным транспортером, энергетическая установка, системы управления и контроля.

Машина выполняет за один проход следующие технологические операции: пepepacпpeдeлeниe щeбня c пoмoщью цeнтpaльнoгo и бoкoвыx плyгoв; перемещение балласта с левой обочины (откоса, плеча) балластной призмы на правую и наоборот; перемещение балласта с откосов, плеч и междупутья балластной призмы в середину пути; перемещение балласта от оси пути на плечи, откос и в междупутье; дозирование балласта за счет изменения высоты подъема плугов; досыпку балласта из бункера в места с недостаточным количеством балласта; очистку верхней поверхности шпал от излишков балласта и его удаление на плечи, откос балластной призмы или междупутье; тoчнoe дoзиpoвaниe пpи фopмиpoвaнии щeбнeвoгo пoкpытия нa зeмлянoм пoлoтнe; пpoфилиpoвaниe oбoчины зeмлянoгo пoлoтнa c пoмoщью cпeциaльнoгo плyгa. K тoмy жe, чтo тoжe нeмaлoвaжнo, тexничecкиe вoзмoжнocти мaшины пoзвoляют пpи избыткe щeбня мexaнизиpoвaть eгo yдaлeниe c peльcoв и cтpeлoчныx пepeвoдoв в бyнкep-нaкoпитeль, a из него c пoмoщью щeбнeдoзaтopa yклaдывaть coбpaнный щeбeнь в мecтax пyти, тpeбyющиx peмoнтa. 

2 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПУТИ

Стабилизированное состояние балластного слоя достигается взаимосвязанными технологическими операциями по выправки пути, уплотнению балластной призмы в подшпальной, откосно-плечевой и междупутной зонах. Цель такого комплекса работ – обеспечить упругость деформаций и предсказуемость поведения балласта при эксплуатации.

Ресурсосберегающие технологии ремонтов и текущего содержания пути предусматривают использование для объемного уплотнения балласта динамических стабилизаторов пути (ДСП). В результате работы ДСП степень уплотнения подшпальной зоны слоя такова, как при стабилизации после пропуска поездов.

В мировой практике накоплен большой опыт создания и эксплуатации ДСП на дорогах в различных условиях. Отечественные ученые и практики еще в 40-е годы предлагали конструкторские разработки машин для динамической стабилизации пути с передачей вертикальных вибрационных нагрузок через колесные пары. В 50-е годы ЦНИИ МПС провел серию экспериментов по вертикальному вибрационному воздействию на балластный слой через путевую решетку. В результате была доказана эффективность такого способа уплотнения. В силу ряда причин в то время не удалось довести начатые разработки до широкого внедрения.

Общая схема ДСП показана на рисунке 2.1, а. Он состоит из корпуса 1 с силовой установкой, трансмиссией, гидропневмооборудованием, и кабины управления 2. Корпус опирается на ходовые тележки 3 с приводными и неприводными колесными парами. Машина оборудуется системой 4 для контроля положения пути по уровню и продольного профиля. В отдельных случаях к ДСП дополнительно прицепляют двухосную платформу (на рисунке 2.1 не показана), которая служит базой для размещения системы предварительной оценки геометрического положения пути.

Рисунок 2.1 Динамический стабилизатор пути

Рабочий орган ДСП содержит три виброблока 5, опирающиеся через пневматические амортизаторы на промежуточную раму 6. Виброприводы блоков - дебалансные, соединенные с гидромотором и синхронизированные промежуточными карданными валами. Прижим виброблоков и их вертикальное перемещение из рабочего в транспортное положение и обратно осуществляют вертикальные гидроцилиндры.

Схема, поясняющая работу ДСП, показана на рисунке 2.1, б. Как видно из рисунка, при непрерывном движении стабилизатора происходит силовое вибрационное воздействие через путевую решетку на балластный слой, вследствие чего осадка пути вместе с решеткой достигает

Характерные схемы сочетания направлений колебаний виброблока рабочего органа и вертикального прижима показана на рисунке 2.2. Схема на рисунке 2.2, а соответствует силовому воздействию с вертикальными вибрированием и прижимом. Доказано, что вертикальная составляющая вибрирования позволяет достичь более эффективного стабилизирующего воздействия при меньшей энергоемкости (в 1,15-1,3 раза). Это объясняется тем, что в течении периода колебаний штамп (в данном случае – подошв шпал) отрывается от поверхности балластного слоя с последующим ударом по ней. В момент отрыва шпал от балласта происходит взаимное пассивное смещение частиц под действием сил упругости и тяжести в результате снижения сил внутреннего трения, а при ударе внутри слоя распространяются фронты волн упругих колебаний, приводящие к активным смещениям частиц, сопровождающимся их уплотнением.

Рисунок 2.2 Схемы силовых воздействий на путь рабочими органами ДСП