Разработка оборудования для уплотнения балластной призмы

Записка на 89 листах, + 16 чертежей

ВВЕДЕНИЕ
Главной задачей работников путевого хозяйства является обеспечение безопасного и бесперебойного движения поездов с установленными скоростями и нагрузками от колёсной пары на рельсы.
Все элементы железнодорожного пути по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями.
В процессе механизированного производства путевых работ после прохода выправочно-подбивочного блока выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПР большая часть балласта под рельсошпальной решеткой уплотняется. Оставшаяся часть балласта под торцами шпал оказывается неуплотненной, несмотря на то, что след от подбивочного оборудования под торцами шпал заполняется дозатором и обрабатывается уплотнительным оборудованием. Это оборудование состоит из поверхностных вибраторов направленного действия, действующих на плечо или откос балластной призмы с некоторым статическим усилием, что позволяет уплотнить балласт только на незна-чительную глубину. В результате этого под действием поездной нагрузки уплотненная часть балластной призмы выдавливается в неуплотненную зону под торцами шпал. Кроме того, путь становится менее устойчивым в поперечном профиле и уменьшается сопротивление пути сдвигу.
Проблема еще более усугубляется, когда после проведения капиталь-ного ремонта переходят на тяжелый и особо тяжелый тип верхнего строения пути. Так как без второго прохода ВПР не добиться требуемого качества уплотнения.
Поэтому актуальной задачей для современного производства является создание такого оборудования для уплотнения балласта, которое позволило бы уплотнять как плечо балластной призмы, так и балласт под торцами шпал. При этом устраняется второй проход ВПР.

Содержание
Введе-ние................................................................................................6
1 Обзор существующих конструкций для уплотнения балла-ста..........................7
2 Расчет рабочего оборудова-ния................................................................26
2.1 Определение основных парамет-ров......................................................26
2.1.1 Кинематические парамет-ры.............................................................26
2.1.2 Геометрические парамет-ры..............................................................28
2.1.3 Режим виброобжа-тия.....................................................................32
2.1.4 Возбудитель колеба-ний..................................................................34
2.2 Мощности приво-дов.........................................................................40
2.3 Выбор и расчет элемен-тов..................................................................43
2.3.1 Расчет зубчатой переда-чи................................................................42
2.3.2 Расчет ва-лов.................................................................................51
2.3.3 Расчет подшипни-ков......................................................................54
2.3.4 Выбор карданного ва-ла...................................................................57
3 Организация производства путевых ра-бот................................................58
3.1 Определение фронта работ в “ок-но”.....................................................58
3.2 Выбор комплекта машин и технологической схе-мы.................................60
3.3 Технологическая схема расстановки рабочих поез-дов...............................60
3.4 Определение длин участков, занимаемых группами рабо-чих......................64
3.5 Построение графика основных работ в “ок-но”........................................67
4. Расчет экономической эффективности применения путевой машины с разрабатываемым уплотнителем балла-ста............................................................................70
5. Охрана труда....................................................................................77
Заключение ........................................................................................88
Список использованных источни-ков...........................................................89

Заключение
Рассчитана виброплита для уплотнения балласта под торцами шпал для выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПР. Виброплита имеет следующие технические характеристики: частота колебаний f = 35 Гц; амплитуда колебаний Sa = 5 мм; степень уплотнения балласта под торцами шпал = 0,13; вынуждающее усилие FB = 129,03 кН; статическое усилие прижатия виброплиты Fc = 40 кН; мощность двигателя Рд = 32 кВт; масса виброплиты т = 500 кг.
В результате экономических расчетов стоимость переоборудования машины составила К = 267348 рублей. Несмотря на это применение такого оборудования при заданных условиях дает годовой экономический эффект Эг= 191299 рублей, что позволяет окупить машину уже через полтора года.
Достоинствами спроектированной виброплиты являются: возможность добиться качественного уплотнения балласта в целом; непрерывность действия (высокая производительность); меньше удельные затраты энергии (так как корпус виброплиты не погружается в балласт); отсутствует необходимость во втором проходе машины ВПР; высокий годовой экономический эффект.
Недостатками виброплиты являются: удаленность линии действия вынуждающего усилия от зоны уплотнения балласта порядка 450 мм; сложность и ненадежность подвески виброплиты; передача статического усилия через рессорную подвеску.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Фомин В.В. Машины для работы с балластной призмой за рубежом. - М.,1979.-69 с.
2. Фомин В.В. Машины и механизмы для уплотнения, очистки и планировки балластной призмы за рубежом. - М., 1975. - 66 с.
3. Фомин В.В. Машины для очистки, планировки и уплотнения балластной
призмы за рубежом. - М., 1977. - 56 с.
4. Фомин В.В. Машины для уплотнения балласта // Путь и путевое хозяйство.1994. No2. -С.39-42.
5. Технология, механизация и автоматизация путевых работ / Э.В. Воробьев, К.Н. Дьяков, В.Г. Максимов и др. - М., 1996. - 375 с.
6. Путевые машины / С.А. Соломонов, М.В. Попович, Б.Н. Стефанов,
П.М. Цигельный, A.M. Яковлев. 2-е изд., перераб. и доп. - М., 1985. -
375 с.
7. Задорин Г.П. Проектирование шпалоподбивочных органов машин непре
рывного действия. - Новосибирск, 1988. - 40 с.
8. Машины и механизмы для путевого хозяйства / С.А. Соломонов,
В.П. Хабаров, Л.Я. Малицкий, Н.М. Нуждин. 3-е изд., перераб. и доп. - М., 1984. -440 с.
9. Альбом чертежей верхнего строения железнодорожного пути / МПС РФ
(ПТКБ ЦП). - М., 1995.-160 с.
10. Проектирование механических передач / С.А. Черновский, Г.А. Снесарев,Б.С. Козинцев и др. 5-е изд., перераб. и доп. - М., 1984. - 580 с.
11. Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. 2-е изд, перераб. и доп. - Минск, 1983. – 347 с.
12. Задорин Г.П. Проектирование шлакоподбивочных органов машин цикли
ческого действия. - Новосибирск, 1987. - 40 с.

13. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х т. - М.,
1980.-Т. 1-3.
14. Автомобили СССР. Каталог-справочник. - М., 1969. - Т. 3. - 127 с.
15. Задорин Г.П. Проектирование технологических процессов капитального
ремонта пути. — Новосибирск, 1979. - 47 с.
16. Технологические процессы ремонта звеньевого пути. - М., 1974. - 464 с.
17. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. - Новоси
бирск, 1996. -38 с.
18. Экономика эксплуатации и ремонт машин на железном транспорте. - М.,
1988.-23 с.
19. Волков В.И. Путевое хозяйство. - М., 1980. - 176 с.
20. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность.
21. Методические указания к решению задач по разделу "Защита от вибра
ции". - Новосибирск, 1986. - 20 с.
22. ГОСТ 23000-78. Система "Человек - машина". Пульты управления. Общие эргономические требования.
23. Эргономическая оценка рабочего места человека-оператора в системе "человек - машина". - Новосибирск, 1990. - 16 с.
24. Путевые машины. - Москва, Желдориздат, 2008. – 736с.
25. СТО СГУПС 1.01СДМ.01 – 2012. Курсовой и дипломный проект. Требования к оформлению. Новосибирск, 2012. 66с.
26. Каракулев А.В., Ильин М.Е., Маркеданец С.В. Эксплуатация строительных, путевых и погрузочно-разгрузочных машин. М. Транспорт, 1991. 304 с.