Пояснительная записка (1222684), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Шпиндели имеютприводы, представляющие собой мотор-редукторы, и торцовые ключи,перемещающиеся силовыми гидроцилиндрами. Каждая пара шпинделей, расположенных на своей стороне шпалы, объединена в блок шпинделей.ЛистИзм. Лист№ докум.Подп.Дата41Таким образом, на каждой из двух кареток расположено два блокашпинделей с их приводным мотор-редуктором. Каждый блок шпинделейи их приводной мотор-редуктор имеют свой зондирующий орган и дополнительный привод перемещения относительно каретки – гидроцилиндр 15 (гидроцилиндр доводки). Гидроцилиндр 15 обеспечивает независимое наведение каждого из блока шпинделей на ось обрабатываемых скреплений в случае возможного перекоса шпалы и каретки вплане.Одна сторона блоков шпинделей путевого гайковерта смонтированастационарно относительно кареток и позволяет обрабатывать толькосвою рельсовую нить, а другая сторона блоков путевого гайковертасмонтирована подвижно для возможности обработки рельсовой нитиширокой колеи или узкой.Таким образом, каждый из подвижных блоков шпинделей с мотор-редуктором смонтирован на ползуновой раме, которая в свою очередь перемещается в направляющих рамы каретки.
Для того чтобыиметь возможность переместить блок шпинделей и захваты с однойрельсовой нити на другую производим их установку с шарнирнорычажном механизмом привода их поворотаКаждый зондирующий орган 13 представляет собой взаимодействующий с концевым выключателем его привод, предназначающийсядля взаимодействия с контактирующими элементами скреплений - с гайкой закладного болта шпалы (при работе со скреплением КБ-65) или склеммой (при работе со скреплением ЖБР-65).ЛистИзм. Лист№ докум.Подп.Дата42Рисунок 2.6 Рельсовый зажимКаждый рельсовый зажим 14 (рисунок 2.6) представляет собойшарнирно смонтированную на раме каретки пару рычагов 15, приводимых силовым гидроцилиндром 16. Нижние концы рычагов 15 выполненыс зажимными губками 17 для взаимодействия с боковыми гранями головки рельса 4.12Рисунок 2.7 Гидросхема подключения гидроцилиндра привода перемещениятележек.ЛистИзм. Лист№ докум.Подп.Дата43Гидроцилиндр 1 (рисунок 2.7) выполнен с двусторонним штоком и соединен гильзой с рамой каретки, а шток - с толкающей рамой.
Гидроцилиндр управляется трехпозиционным пропорциональным распределителем 2.Двусторонний шток гидроцилиндра 1 имеет одинаковые диаметры собеих сторон, поэтому заполняемые объемы гидроцилиндра с каждойстороны одинаковы, и, соответственно, скорость хода штока в обе стороны постоянна.На каждой каретке смонтирована своя насосная установка для привода гидроцилиндров, причем обе насосные установки идентичны, содинаковой объемной подачей рабочей жидкости.Гайковерт оборудован гибким питающим кабелем, на нем произведена электроразводка с соответствующей электроаппаратурой и гидроразводка с соответствующей гидроаппаратурой.
Управление гайковертом осуществляется с выносного пульта управления.Во время процесса обработки скреплений приводными шпинделямиодной каретки вторая каретка переезжает и настраивается на обработкускреплений следующей шпалы. Работа каждой кареткой осуществляетсячерез шпалу для всеобщего охвата всех шпал пути, поэтому каретка 1обрабатывает шпалы “а”, а каретка 2 - шпалы “b”, при этом, каретки тосближаются между собой, то удаляются друг от друга (см. рисунок 2.4).На рисунке 2.5 в положении А изображен агрегат с наиболее удаленными друг от друга каретками.В положении Б изображен агрегат с наиболее близко расположенными между собой каретками в их генеральном перемещении вдоль путипо стрелке. Направление перемещения агрегата не реверсивное, т.е.конструкция агрегата подразумевает однозначное последовательноерасположение одной каретки за другой в их генеральном направленииперемещения.В положении А каретка 1 затормаживается зажимами 14, торцовыеЛистИзм.
Лист№ докум.Подп.Дата44ключи ее приводных шпинделей опускаются на обрабатываемые скрепления, производится обработка скреплений шпалы a3.Приводные шпиндели каретки 2 к этому времени закончили работупо отвинчиванию скреплений своей шпалы b1, каретка растормаживается, гидроцилиндры 9 и 10 обеих кареток своими гидрораспределителямисоединяются с напорными магистралями. Начинают перемещатьсявправо к заторможенной каретке 1 сначала рама 6, а через некотороевремя (задержка до 1 секунды) и каретка 2. Каретка 2 относительно пути5 перемещается со скоростью, складывающейся из скорости гидроцилиндров 9 и 10.Гидроцилиндр рамы останавливается после полного выбора ходаштока, а после каретка 2 останавливается с запасом хода своего гидроцилиндра, затормаживается зажимами 14, в это же время приводится вдействие гидроцилиндр доводки 15 того блока шпинделей, у которогозондирующий орган не обнаружил месторасположение контактирующегоэлемента шпалы, после его нахождения торцовые ключи обоих блоковшпинделей опускаются на обрабатываемые скрепления, производитсяотвинчивание соответствующих элементов скрепления шпалы b2.
Агрегат приходит в положение Б.Приводные шпиндели каретки 1 к этому времени закончили работупо отвинчиванию скреплений своей шпалы a3. Каретка 1 растормаживается, штоковые полости обоих гидроцилиндров 9 и 10 соединяются каждая со своей напорной магистралью рабочей жидкости. Начинают перемещаться вправо относительно заторможенной каретки 2 рама 6 и каретка 1. Каретка 1 относительно пути 5 перемещается со скоростью,складывающейся из скорости гидроцилиндров 9 и 10. То есть далеецикл повторяется.Поскольку подход каждой каретки к шпале осуществляется с пониженной скоростью, это благоприятно сказывается на точности ее остановки, а резерв хода гидроцилиндра ее перемещения позволяет коррекЛистИзм.
Лист№ докум.Подп.Дата45тировать ход каретки при различной эпюре шпал или же при ее нарушении.2.3. Конструкция приводных мотор-редукторовДля отвинчивания и завинчивания элементов промежуточныхрельсовых скреплений особое значение имеет вопрос выбора электродвигателя и редуцирующего устройства агрегата.
Так в базовом гайковерте при отвинчивании и завинчивании скреплений типа КБ приходится преодолевать различные по своей графической конфигурациимоменты сопротивления. На рисунке 2.8 представлены графики сопротивления гайки при завинчивании и отвинчивании, какÌñî ï ð= f( ), где -угол поворота гайки.При завинчивании гайки клеммного болта наблюдаются следующие характерные участки сопротивления: участок графика D-E - работазатрачивается на преодоление сопротивления трансмиссии и сопротивления в резьбе без нагрузки; участок E-F - происходит сжатие пружиннойшайбы до момента соприкосновения витков; участок F-G - сопротивление завинчиванию растет, происходит деформация витков шайбы (ограничение по крутящему моменту составляет 200 Нм).ЛистИзм.
Лист№ докум.Подп.Дата46Анализ составляющих сопротивления вращению гайки показываМсопр, Нм400А*A200GD12010080FDB6040C20DЕDРисунок 2.8 Графики момента сопротивления при отвинчивании (криваяА (А*)-В-С-D) и завинчивании (кривая D-E-F-G) гаек клеммных болтовет, что активные факторы не зависят от направления вращения и их величина определяется независимо от того, завинчивается или отвинчивается гайка. Однако наблюдения говорят о том, что при отвинчивании впервоначальный момент (момент «срыва» резьбового соединения) сопротивление отвинчиванию при наличии упругой шайбы значительнопревышает момент затяжки этого же соединения. Фактором вызывающим это является, как сопротивление резанию торца гайки и верхнейплоскости клеммы острыми кромками упругой шайбы (рисунок 2.9), так иЛистИзм.
Лист№ докум.Подп.Дата47совместная коррозия (“прикипание”) и загрязненность элементов скреплений.Так как за исключением указанных факторов процесс отвинчивания зеркален процессу завинчивания, то линия А-В-С-D графика зеркально соответствует графику завинчивания. Линия А*-В соответствуетдополнительному сопротивлению.МсопГайкаШайбаРисунок 2.9 Контакт торца гайки и упругой шайбыКак видно из графиков наибольший момент необходимо приложить при отвинчивании гайки.
Который составляет порядка 400 Нм. Этотмомент необходимо приложить при повороте гайки на угол порядка 600900 после чего момент сопротивления гайки отвинчиванию снижается вдва и более раза.В отличие от скрепления типа КБ для скрепления типа ЖБРШ, укоторого отсутствует пружинная шайба, соответствующие графики носятлинейный характер. При завинчивании момент сопротивления возрастает от ноля и ограничивается соответствующим моментом завинчивания– 200-220 Нм у скрепления типа ЖБРШ.При отвинчивании может наблюдаться превышение первоначального момента сопротивления в отличие от нормативного в силу факторов характерных, как и для скрепления типа КБ за исключением сопротивления от режущего контакта гайки и шайбы.Двигатель вращательного действия и редуцирующее устройствоявляются традиционным исполнением рабочих органов для отвинчиваЛистИзм. Лист№ докум.Подп.Дата48ния и завинчивания элементов скреплений железнодорожного пути. Вкачестве двигателя используются электродвигатели и гидромоторы, вкачестве редуцирующего устройства – одно- или многоступенчатые редукторы с постоянным зацеплением (рисунок 2.10).Приводной двигательШ е ст ер н яК о л е соКорпусВ ы хо д н о й в а лРисунок 2.10 Двигатель и редукторВыбор двигателя должен однозначно производиться по максимальному крутящему моменту и требуемой интенсивности обработкискреплений.
Для обеспечения требуемой производительности частотавращения рабочего органа (шпинделя) у существующих гайковертныхмашин составляет порядка 500 об/мин. При этом максимальный крутящий момент для отвинчивания одной гайки должен быть приложен неменее 400 Нм (40 кгм).
Необходимая мощность при этих условияхнайдем какN=Mn/(975) , кВт(2.1)где М=40 кгм – максимальный крутящий момент на выходном валу;ЛистИзм. Лист№ докум.Подп.Дата49n=500 об/мин – частота вращения выходного вала, 0,95 - к.п.д. передачиN= 40500/(9750,95) = 21,6 кВт,При использовании электрического двигателя, учитывая возможность реализовать им максимальный пусковой момент с коэффициентомÌÌmax 2,5 , требуемый электродвигатель на один шпиндель должен иметьíîìмощность не менее Näâ 21, 6 8, 6 кВт.2,5Гидравлический двигатель не обладает свойством превышенияноминального крутящего момента при пуске, если не применить соответствующую регулирующую аппаратуру, поэтому при его применениинеобходимо подвести к нему всю требуемую мощность.
Определим требуемый расход Q из формулы мощности гидромотора N=QP/612при давлении в гидросистеме 100…250 кг/см2 и к.п.д =0,9:Q = N612/P=21,6612/((100…250)0,9)=147…59 л/мин.При расчете объема гидробака исходят из условия, что минимальный объем должен быть не менее 1,5-минутной производительности всех используемых насосов при условии их кратковременной работы. При продолжительной работе и отсутствии разгрузки гидросистемырабочий объем гидробака должен быть не менее 2,5-3 минутной производительности насоса.
При использовании для вращения шпинделейгидромоторов емкость бака по принятым в расчете средним значениямсоставит более 1000 литров. Использование такого гидробака в агрегатеконструктивно не возможно.В предыдущей главе отмечены три недостатка работы машиныПМГ, выявленные в ходе ее эксплуатации: большой износ обрабатываемых гаек и торцевых ключей машины; высокий разброс осевого усилияв резьбе и низкая временная стабильность противоугонного усилия завинченных клеммных соединений.ЛистИзм.
Лист№ докум.Подп.Дата50В принятом в качестве аналога гайковерте конструкции ОКБ “Путевые машины” принцип работы отвинчивающего мотор-редуктора следующий (рисунок 2.11).Рисунок 2.11. Мотор-редуктор гайковертаконструкции ОКБ “Путевые машины”Каждый мотор-редуктор, приводящий одновременно два шпинделя, содержит параллельно расположенные два ведомых вала 1 и 2, которые сочленены с приводным электродвигателем 3 зубчатыми передачами, а со шпинделями 4 шарнирными соединениями 5 для возможности описывания каждым шпинделем некоего центрального угла с точкойЛистИзм. Лист№ докум.Подп.Дата51закрепления в шарнире, что позволяет торцовому ключу 6 описыватьокружность с радиусом, описывающем разброс положения гайки от ееноминального расположения.Торцовые ключи 6 на шпинделях смонтированы на шлицах длясвоего продольно-вертикального перемещения силовым гидроцилиндром 7, причем гидроцилиндр через траверсу 8 перемещает сразу дваторцовых ключа 6 двух рядом размещенных шпинделей.На валу электродвигателя жестко посажена шестерня 9, а на валах редуктора свободно посажены на шарикоподшипниках 10 зубчатыешестерни 11 и 12 для передачи вращения ведомым валам через кулачковые муфты 13 и 14, жестко посаженные на них.