Сибирский государственный университет путей сообщения
Кафедра « Механизация путевых, погрузочно-разгрузочных и строительных работ »
Двухпролетный балластер ЭЛБ-3ТС
Курсовой проект по дисциплине «Устройство и основы расчета путевых машин»
Пояснительная записка
ПМ.М411.07.00.00.00 ПЗ
2008
Содержание
1 Назначение, работа и устройство машины ЭЛБ-3ТС
2 Электрическая схема механизма прикрытия крыла машины ЭЛБ-3ТС
3 Определение основных параметров машины и рабочего оборудования
3.1 Производственно-технологические требования к рабочему оборудованию
3.2 Геометрические параметры дозатора
3.3 Кинематические параметры дозатора
3.4 Силы, действующие на дозатор машины ЭЛБ-3ТС
3.5 Конструирование частей дозатора машины ЭЛБ-3ТС
4 Проектирование механизма прикрытия крыла дозатора
4.1 Определение мощности привода
4.2 Расчет передачи винт-гайка
4.3 Расчет ползуна и направляющей механизма прикрытия крыла
5 Исследовательская часть проекта
6 Меры безопасности при работе машины
Список использованных источников
Электробалластер ЭЛБ-3ТС предназначен для подъемки железнодорожного пути с рельсами всех типов на деревянных и железобетонных шпалах, сдвижки пути одновременно с подъемкой, подборки щебня с обочин пути, перемещение его к концам шпал и формирования плеч и откосов балластной призмы.
Электробалластер ЭЛБ-3ТС применяется для строительстве как двухпутных, так и однопутных участков новых линий, при сооружении вторых путей, а также при капитальном ремонте действующих линий.
Устройство электробалластера ЭЛБ-3ТС приведено на рисунке 1.
1-передняя тележка; 2- будка машинного отделения; 3, 6, 11, 16-щетки: рельсовая, шпальные, шпально-рельсовые; 4-дозатор; 5-пульт управления дозатором; 7-четырехосная тележка; 8-направляющая ферма; 9-междуферменный шарнир; 10 - центральный пульт управления; 12 - механизм подъема и сдвига пути с электромагнитами; 13 - балластерная рама; 14 - рабочая ферма; 15- компрессор; 17 - задняя двухосная тележка; 18 - хозяйственная будка
Рисунок 1 - Электробалластер ЭЛБ-3ТС
Электробалластер ЭЛБ-3ТС состоит из двух ферм: рабочей 14 и направляющей 8. Фермы соединены междуферменным шарниром 9, опираются на тележки 1, 7, 17. На рабочей ферме расположены рабочие органы: механизм подъема, сдвига и перекоса пути 12, балластерная рама 13, шпальные щетки 11, шпально-рельсовые щетки 16, центральный пульт управления 10, хозяйственная будка 18 и компрессор 15; на направляющей ферме - дозатор 4, пульт управления 5, рельсовые щетки 3 и 6, будка 2 с установленной в ней электростанцией.
Краткая техническая характеристика электробалластера ЭЛБ-3ТС приведена в таблице 1.
Таблица 1- Техническая характеристика электробалластера ЭЛБ-3ТС [2]
Параметры
ЭЛБ-3МК
Скорость, м/с: при подъемки пути при дозировке пути транспортная
1,39-2,78 1,39-4,17 22,2
Подъемная сила электромагнитов, кН
431
Высота подъема, мм
400
Ход механизма сдвига, мм
250
Мощность электростанции, кВт
100
Масса машины, т
122
На рисунке 2 приведены этапы работы электробалластера ЭЛБ-3ТС.
1 - ВСП после прохода основных машин; 2 - ВСП после выгрузки балласта в путь; 3 - дозировка балласта в путь; 4 - подъемка и частичная сдвижка пути
Рисунок 2 - Этапы работы машины электробалластера ЭЛБ-3ТС
Первый этап показывает состояние пути после прохода основных машин, перед проходом хоппер - дозатора, для выгрузки балласта в путь. Второй этап показывает ВСП после прохода хоппер - дозатора, после выгрузки балласта в путь. Третий этап - после дозировки выгруженного ранее в путь балласта. Четвертый этап показывает состояние ВСП после прохода пути электробалластера ЭЛБ-3ТС. На четвертом этапе произведена подъемка пути и частичная сдвижка в проектное положение.
Если выключатель QS1 включен, то для пуска двигателя достаточно нажать кнопку SB2. При этом получает питание катушка контактора KMВ, замыкаются главные контакты в силовой цепи, и статор двигателя присоединяется к сети. Одновременно в цепи управления закрывается замыкающий вспомогательный контакт КМВ, блокирующий кнопку SB2, после чего эту кнопку не нужно больше удерживать в нажатом состоянии, так как цепь катушки контактора КМВ остается замкнутой. Кнопка за счет действия пружины возвращается в исходное положение.
В схеме предусмотрена защита двигателя плавкими предохранителями от коротких замыканий и тепловыми реле КК от перегрузок.
Для реверсирования необходимо нажать кнопку SB1, а затем SB3, что приведет к отключению КМВ и включению КМН, а дальше по тому же принципу что и при пуске вперед с помощью размыкающих вспомогательных контактов КМВ и КМН, что так же исключает возможность одновременного включения контакторов КМВ и КМН.
- дозатор должен обеспечивать работу с любым видом балласта;
- дозатор должен повторять форму балластной призмы;
- механизмы дозатора должны быть подвижными, чтобы обеспечить требуемый угол наклона;
- приводы механизмов дозатора должны обеспечивать скорость прикрытия, наклона и подъема крыльев из условия безопасного производства работ.
Расчет и выбор параметров дозатора производят с целью обеспечения возможности формирования балластной призмы в соответствии с заданным типом верхнего строения пути. К геометрическим параметрам относят: параметры, определяющие расположение частей и элементов дозатора относительно рельсошпальной решетки или поверхности балластной призмы; размеры частей; параметры, определяющие взаимное расположение частей и элементов дозатора.
Требуемая толщина слоя балласта , м [1]:
, (1)
где - толщина слоя балласта по заданию, =0,35 м;
- высота подъема РШР, м.
Для определения высоты подъема построены схемы: а - схема для определения объема дозировки; б - схема для определения объемов шпалы и подъемки.
а)
б)
а - схема для определения объема дозировки; б - схема для определения объемов шпалы и подъемки
Рисунок 3 - Схемы для определения высоты подъема РШР
По заданию даны условия, при которых необходимо разработать дозатор электробалластера ЭЛБ-3ТС:
а) шпалы деревянные: ;
;
.
б) рельсы Р50: (в расчете учитываем высоту подкладки
).
в) плечо .
Для определения рассматривается равенство объема балласта подъемки и разности объема балласта, задозированного над РШР , и объема шпалы [1]:
, (2)
где - объем балласта подъема РШР;
- объем балласта, задозированного над РШР;
- объем шпалы.
Требуемая толщина слоя балласта , м:
Размеры щита дозатора определяют вписыванием его в подферменное пространство с учетом нижнего очертания габарита подвижного состава.
Длина щита дозатора , м [1]:
, (3)
Наибольшая высота щита , м [1]:
, (4)
где - расстояние от нижнего уровня головки рельса до нижнего пояса фермы, м ( по прототипу); - расстояние от уровня головки рельса до самой нижней части дозатора, м ( из условия безопасности).
Рисунок 4 - Схема для определения высоты щита
На рисунке 5 представлена конструктивная схема дозатора машины электробаллаастер ЭЛБ-3ТС. По этой схеме проектируется щит, корень крыла, крыло и подкрылок.
Боковое крыло проектируют с учетом поперечного профиля пути и размеров балластной призмы и щита.
Высота корня крыла принята по прототипу: . Длина корня крыла определяется по конструкционной схеме. , т.е. длина корня крыла соответствует длине между точками 1 и 2 в горизонтальной плоскости, где - в натуральную величину.
Длина основной части крыла ,м [1]:
, (5)
где x,y,z - координаты точек 1 и 2, мм [1].
Определение положения шарниров механизма прикрытия крыла [1]:
мм;
мм.
По прототипу принимаем =625 мм; .
Условия расчета: на крыло действуют нагрузки от сил сопротивления балласта резанию, производится прикрытие крыла от до с целью обхода препятствия или уменьшения объема захватываемого балласта.
Рисунок 6 - Схема для определения скорости прикрытия крыла
Скорость прикрытия крыла определяется из условия безопасного производства работ: крыло должно быть прикрыто от до на расстоянии 25м [1]:
или , (6)
где - рабочая скорость машины;
- ход ползуна (=1,1м);
=25м - из условия безопасного производства работ.
Предварительные расчеты показали, что при такой скорости необходим двигатель большой мощностью. Поэтому необходимо уменьшить скорость прикрытия крыла. Принимаем скорость прикрытия крыла =0,06 м/с.
Дозатор режет балласт и перемещает его вдоль и поперек пути. При этом могут быть два случая. Первый - машина перемещается на прямом участке, два крыла раскрыты симметрично на рабочий угол. Второй случай - машина перемещается на кривом участке пути расчетного радиуса, одно из крыльев открыто на максимальный рабочий угол, другое - на минимальный рабочий угол.
Для определения сил, действующих на части дозатора, составлена расчетная схема, изображенная на рисунке 7.
Страницы: 1, 2
