Машины для очистки балластной призмы (1213165)
Текст из файла
МАШИНЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ БАЛЛАСТНОЙ ПРИЗМЫ
Балластная призма обеспечивает вертикальную и горизонтальную устойчивость рельсошпальной решетки при воздействии на нее поездной нагрузки. Для этого она должна равномерно распределять давления, передаваемые через подошвы шпал, на возможно большую площадь основной площадки земляного полотна, иметь равномерно распределяемые по ее длине и ширине упругие деформации и обеспечивать необходимую равномерность накопления остаточных деформаций при эксплуатации железнодорожного пути. В процессе длительной эксплуатации балластная призма постоянно засоряется как сыпучими грузами с проходящих поездов, так и мелкими фракциями грунта, попадающими со стороны дефектной площадки земляного полотна, а также мелкими частицами щебня при его разрушении под воздействием поездной нагрузки. При таком воздействии балластная призма теряет свои первоначальные свойства, а остаточные деформации пути увеличиваются, что ведет к повышенному износу элементов верхнего строения пути и подвижного состава. Возрастают расходы на перевозки.
Периодическое восстановление физико-механических характеристик и геометрических параметров щебеночной балластной призмы производится путем очистки щебня или, в случае несоответствия уложенного в пути балласта требуемым характеристикам – за счет полной его замены на щебень твердых пород машинами для очистки щебня и замены балласта. В соответствии с ГОСТ 7392-2002 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути» балластная призма должна отсыпаться только из щебня марок И1 (И20) и У75. Допускается содержание зерен слабых пород не более 5 % по массе [71].
Современные требования к балластной призме, качеству очистки щебня, периодичность его очистки во многом определяют параметры машин для очистки щебня и замены балласта (в дальнейшем – ЩОМ), а также способы производства работ с учетом конкретного состояния железнодорожного пути и вида его ремонта. Сплошная очистка щебня или замена балласта в основном производятся при усиленных капитальном и среднем, а также капитальном и среднем ремонтах пути.
1.Загрязнение балластной призмы и физические основы процесса очистки.
В соответствии с требованиями ГОСТ 7392-2002, в путь должен укладываться щебень фракций 25-60 мм. Нижняя 1 и верхняя 2 границы его гранулометрического состава отражены на рис. 7.1. Щебень должен иметь достаточно равномерный гранулометрический состав: при его просеивании через сито с диаметром отверстий 40 мм остаток на сите должен составить 35 – 70 % от общей массы пробы. Допускается содержание частиц плоской и игловатой формы не более 18 %. Частицы фракций менее 25 мм, таким образом, относятся к засорителям. В новом щебне таких частиц должно быть по массе не более 5 % (n25 £ 5 %), причем частиц с размерами 0,16 мм не более 1 %. В результате попадания засорителей изменяется зерновой состав щебеночного балластного слоя. В соответствии с исследованиями ВНИИЖТ (руководитель работ Ю.В. Гапеенко), если показатель загрязнения n25 < 35 %, балластная призма гарантированно сохраняет свои рабочие свойства. Вследствие попадании засорителей изменяется процентное соотношение фракций (график 1 на рис. 7.1) При превышении этого показателя необходимо проводить ее очистку. Такой уровень загрязнения для звеньевого пути достигается после пропуска в среднем 120 – 520 млн. т. брутто поездной нагрузки, в зависимости от категории пути, толщины слоя и скорости движения грузовых поездов, как основного фактора загрязнений. Бесстыковой путь обеспечивает плавное движение подвижного состава, поэтому приведенные выше показатели увеличиваются приблизительно на 8 %.
Рис. 7.1. Графики гранулометрического состава щебня:
1 и 2 – нижняя и верхняя границы чистого щебня по ГОСТ 7392-2002; 3 – состав предельно засоренного щебня
Показатель n25 после ремонта пути зависит от технологии работы (качества работы ЩОМ и количества дозируемого в путь нового щебня) и составляет в среднем n25 = 5 – 8 %. Требуется в результате работы машины достигать показателя n25 = 6,7 %. Далее рассмотрим долю в этом показателе, которую обеспечивает машина.
Рис. 7.2. Просеивание щебня через сита грохота
В ЩОМ реализуется механический принцип очистки щебеночного балласта, который основан на просеивании засорителя через отверстия просеивающей поверхности (сита) щебнеочистительного рабочего органа при относительных перемещениях указанной поверхности и очищаемого балласта (рис. 7.2). По такому принципу работают двух- или трехъярусные грохоты современных машин, а также рабочий орган с центробежной сетчатой лентой системы А.М. Драгавцева. К основным параметрам щебнеочистительных рабочих органов относятся: качество очистки, производительность и потребляемая мощность, которые зависят от конструктивного исполнения рабочих органов и физико-механических характеристик загрязненного щебеночного балласта.
Качество очистки для всех типов щебнеочистительных рабочих органов характеризуется коэффициентом эффективности Е, %, определяющимся отношением массы удаленного засорителя к массе засорителя в загрязненном очищаемом щебеночном балласте.
(7.1)
где n25н, n25р – предельно-допустимое содержание засорителя в загрязненном и очищенном щебне (n25н= 35 %, n25р = 6,7 %).
Рис. 7.3. Анализ вероятности просеивания частицы через квадратную ячейку грохота (а)
и зависимость минимального количества ячеек («попыток» просеивания) от соотношения размеров частицы и ячейки d/l (б)
На эффективность очистки щебня оказывает влияние гранулометрический состав загрязненного щебня, определяющий соотношение размеров его частиц и отверстий просеивающих поверхностей. Частица щебня, чтобы просеяться, должна сна-чала пройти через слой крупных частиц, а затем пройти через отверстие сита, чтобы удалиться из слоя. Вследствие движения просеивающей поверхности мелкие частицы, проваливаясь через промежутки между крупными частицами, оказываются на поверхности сита. Прохождение частицы через сито оценивается вероятностью P – вероятностью просеивания с первой попытки [5]. Величина этой вероятности равна соотношению заштрихованной площади отверстия сита (l – d)2, м2 (рис. 7.3, а) и всей площади, ограниченной осями проволок (l + a)2, м2 (l, a – расстояния между осями проволок и их диаметр, м; d – диаметр частицы, аппроксимированной шаром, м). После преобразований:
(7.2)
где l – коэффициент живого сечения сита (l = l2./(l + a)2).
Для просеивания частица должна совершить количество «попыток», обратно пропорциональное вероятности ее прохода через отверстие (N = 1/P). Для качественной очистки время нахождения слоя на сите должно быть достаточным, чтобы количество «попыток» превысило бы теоретическое значение для рассматриваемого размера частицы. Расчет количества ячеек («попыток») для разных соотношений d/l (рис. 7.3, б) показывает, что хорошо просеиваются частицы, у которых диаметр не превышает 0,75 размера ячейки («легкие» частицы). Частицы с соотношением d/l > 0.75 просеиваются хуже («трудные» частицы).
Существенное влияние на эффективность процесса очистки оказывает влажность щебня. Внешняя влага вызывает слипание мелких частиц засорителя, налипание их на частицы щебня, а также забивание отверстий просеивающей поверхности материалом, а это приводит к снижению эффективности очистки. Однако при повышении влажности свыше 12% снижение эффективности очистки прекращается, она начинает возрастать и при влажности 15-16% достигает более высоких значений. Если щебеночный балласт загрязнен глиной, поступающей в балластную призму со стороны дефектной обводненной основной площадки земляного полотна, то очистка даже при малой влажности затрудняется из-за образования комков, уносящих засоритель другого вида и поступающих обратно в путь.
На эффективность очистки щебня также оказывают влияние форма отверстий просеивающей поверхности щебнеочистительного рабочего органа и угол его наклона (для вибрационного грохота). В рабочих органах щебнеочистительных машин применяют круглые, квадратные, прямоугольные, трапециидальные отверстия. Квадратные отверстия наиболее распространены и позволяют пропускать частицы засорителя размером на 15-20% больше, чем при круглых отверстиях такого же размера.
Наклон просеивающей поверхности оказывает влияние на прохождение засорителя через отверстия. Практически считают, что на наклонном вибрационном грохоте эффективность очистки будет такая же, как на горизонтальном, если размер отверстий наклонной поверхности больше размера горизонтального в 1,15 раза при наклоне 20° и в 1,25 раза при наклоне 25°. Для наклонных просеивающих поверхностей щебнеочистительных рабочих органов целесообразно принимать размеры отверстий, обеспечивающих одинаковую с горизонтальным их расположением вероятность удаления засорителя.
2.Принципы работы устройств забора и очистки путевого щебня.
Классификация машин.
По технологической структуре процесса очистки щебня или замены балласта машина или комплекс содержит основное рабочее оборудование для выгребания и подачи балласта на распределительно-транспортирующую систему, для разделения фракций засорителей и чистого щебня путем просеивания (грохот), систему распределения, транспортирования и раздельной выгрузки щебня и засорителей (в путь, в подвижной состав или на обочину пути). Кроме того, на машинах и комплексах устанавливается вспомогательное рабочее оборудование: ПРУ, виброплиты для уплотнения нижних слоев балластной призмы, дробилки для увеличения относительной площади поверхностей откола частиц щебня и др. Таким образом, щебнеочистительная машина или комплекс это сложная технологическая система, своеобразный «горно-обогатительный завод» на железнодорожном ходу.
По конструкции рабочих органов и схемам движения загрязненного и чистого щебня, а также засорителей машины и комплексы делятся на: высокопроизводительные машины с малой глубиной очистки, имеющие совмещенный центробежный рабочий орган для выгребания и очистки щебеночного балласта (ЩОМ-Д, ЩОМ-4, ЩОМ-4М, ЩОМ-ДО, БМС и др.); машины для очистки и замены балласта у торцов шпал, имеющие торцевые роторные выгребные устройства и центробежные или плоские вибрационные грохоты (УМ-М, УМ-С, ЩОМ-6Р, МВБ-150 и др.); машины и комплексы для глубокой очистки (замены) щебня (RM-80 UHR, СЧ-601, СЧ-700, СЧУ-800М, ЩОМ-6БМ, ЩОМ-6У, СЧ-1200, ЩОМ-1200, ЩОМ-1200ПУ и др.).
По назначению они подразделяются на машины для работы на перегонах, на стрелочных переводах, универсальные машины для работы на перегонах и стрелочных переводах; по основным выполняемым операциям – на машины для очистки щебня, для очистки и вырезки балласта, для вырезки (замены балласта); по конструктивному исполнению, в частности способу вырезки балласта – на машины с пассивными подрезными ножами и подгребными крыльями, с активными вырезающими органами (цепными скребковыми, роторными, баровыми) и пассивными подгребающими крыльями, с комбинированными рабочими органами; по способу очистки щебня – на машины с центробежными очистительными устройствами и машины с плоскими вибрационными грохотами; по способу транспортирования – на машины прицепные и машины самоходные; по типу ходовой части и тяговых единиц – на машины с железнодорожным ходом и локомотивом или тягово-энергетическим модулем и машины на комбинированном ходу с тракторной тягой; по способу удаления засорителя – на машины с рассеиванием засорителя в сторону от оси пути и машины с направленным переносом засорителя в специализированный подвижной состав (для последующего его вывоза) или выгрузки к основанию насыпи, или за пределы водоотводов в неглубоких выемках; по способу работы с путевой решеткой – на машины, работающие с подъемом РШР, машины, работающие без ее подъема, и машины, работающие при снятой РШР.
Центробежные щебнеочистительные рабочие органы системы А.М. Драгавцева применяются на отечественных щебнеочистительных машинах ЩОМ-4 и ЩОМ-4М, использование которых сокращается. Такие рабочие органы компактны, одновременно выполняют функции выгребного и очистного устройства, обладают высокой производительностью при удовлетворительном качестве очистки. Однако они имеют низкий уровень надежности, высокую энергоемкость и производят выброс засорителей на плечо балластной призмы и откосы земляного полотна, что приводит к появлению шлейфов и засорению водоотводов.
Рис. 7.4. Схема центробежного выгребного и очистительного устройства машин высокой производительности;
1 – путь; 2 – подгребающие крылья; 3 – бункер; 4, 5 и 7 – отклоняющие, натяжные и ведущие звездочки; 6 – заслонка; 8 – гибкая сетчатая лента;
9 – карданный вал; 10 – тормоз; 11 – приводные электродвигатели; 12 – редуктор; 13 – роликовые батареи; 14 – подрезной нож
Центробежный щебнеочистительный рабочий орган (рис. 7.4) представляет собой замкнутую сетчатую ленту 8, установленную в контуре, состоящем из роликовой батареи 13, отклоняющих 4 и натяжных 5 звездочек, контактирующих с двумя тяговыми цепями ленты. Привод ленты осуществляется через ведущий вал, на котором установлены две ведущие звездочки 7. Ведущий вал через карданный вал 9 связан с редуктором 12, имеющим два входных вала с присоединенными через муфты электродвигателями постоянного тока 11. На одном из валов редуктора установлен тормоз 10. На горизонтальном участке гибкая сетчатая лента 8 проходит пассивный подрезной нож 14 с направляющими для тяговых цепей. В нижней части ножа имеется сплошной лист, предотвращающий падение щебня и засорителей на балластное основание. При непрерывном движении машины по пути 1 в направлении стрелки путевой щебень захватывается подгребными крыльями 2 и через подрезной нож 14 попадает на горизонтальный участок гибкой сетчатой лены 8, разгоняется вместе с движением ленты и попадает на криволинейный участок, образуемый двумя роликовыми батареями. При разгоне слои щебня перемещаются друг относительно друга, мелкие фракции и засорители проникают к сетке и выбрасываются под действием центробежных сил в сторону на криволинейном участке. Чистый щебень поднимается по ленте и отлетает в конце криволинейного участка по касательной до удара в заслонку 6. После этого щебень падает на наклонную часть бункера 3. С наклонной части бункера часть щебня падает на путь за подрезным ножом, а часть щебня отбирается пластинчатым конвейером для выгрузки в путь перед задней тележкой. Щебень, выгруженный на путь сразу за подрезным ножом, разравнивается планировщиком. Отлетевшие в сторону засорители образуют шлейф около пути.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
