Назначение, работа и устройство машины ВПО-3-3000, страница 3

Выправочно-подбивочые машины непрерывного действия применяются в основном при капитальном ремонте пути. Они технологически связаны с другими машинами, используемыми в «окно», поэтому одно из основных требований к подбивочным виброплитам — максимальная производительность машины при высоком качестве работ. Машина должна иметь скорость не ниже 2,0 км/ч.

Одно из основных условий получения хорошего качества уплотнения балласта — это обеспечение необходимого числа вибровоздействий на уплотняемый материал.

Число вибровоздействий I пропорционально ~ произведению угловой частоты колебаний ω и времени вибровоздействия (I=ωtв действительное число вибровоздействий Iν=νtв) [2].

Поэтому основным из ограничений производительности виброплит является ограничение по минимально необходимому числу вибровоздействию. Невыполнение этого требования приводит к ухудшению качества выправочно-подбивочных работ и необходимости их повторения,

При заданной частоте и известном минимально необходимом числе вибровоздействий можно определить минимально необходимое время вибрирования, которое во многом определяет производительность машин.

Экспериментально установлено, что для получения достаточно хорошего качества подбивки шпал минимально необходимое число вибровоздействий при рациональных параметрах виброподбивки шпал и в зависимости от типа вибровозбудителя колебаний должно быть в пределах I=700 ...1800

Вторым ограничением производительности машины является ограничение по максимально возможной частоте ν. Исследования показали, что увеличение частоты ν свыше 45 ... 50 Гц не приводит к повышению степени уплотнения балласта, хотя затраты энергии на привод плит повышаются. Снижается при этом и надежность виброплит.

Основными направлениями   повышения производительности являются: выбор рациональных параметров виброподбивки шпал; использование возбудителей колебаний, обеспечивающих стабильный режим работы плит; применение секционных виброплит или плит с секционным клином [2].  

 Выбор параметров виброподбивки шпал

Основная цель выбора параметров – обеспечение режима виброобжатия балласта, при котором достигается требуемая степень уплотнения материала и заданная выправочная подъемка пути. Влияние параметров виброподбивки на получаемый эффект уплотнения в общем случае сводится к изменению общего числа относительных перемещений частиц в обрабатываемом объеме. Общее число перемещений можно изменить одним из трех способов:

-изменением объема материала, охватываемого вибрированием (посредством изменения Sa, f, υобж, Z, а, l, α);

-изменением числа вибровоздействий (f, tВ);

-изменением эффективности воздействия плиты на материал за период колебаний (Sa, f, υобж, α).

Обеспечить заданную подъемку пути можно посредством изменения геометрических параметров (а, l, δ, α) [2].

           Геометрические параметры

Определяем минимально необходимое число вибровоздействий  на балласт, при которых возможно получение требуемой степени уплотнения материала [2].

Необходимое минимальное число вибровоздействий на рыхлый балласт, при которых возможно получение требуемой степени уплотнения материала     [1]:

,                                    (2.1)

где ε– требуемая степень уплотнения балласта, принято ε=0,15 [1]; D, E–эмпирические коэффициенты, зависящие от рода уплотняемого материала и способа вибровоздействий, принято D=3,3·103, Е=10 [1]; λ – коэффициент, определяющий степень использования для уплотнения относительных перемещений при воздействии плиты на балласт и при отдаче материала, принято λ = 2 [1]; ψ- коэффициент, определяющий долю объема материала, охватываемого относительными перемещениями, принято ψ = 1[1].

.

Из уравнения (2.1) время вибровоздействия tв , с:

                                                         (2.2)

где ν – частота колебаний виброплиты, принято ν =30 Гц [1].

Минимальная длина клинообразных частей виброплиты lc , м [1]:

                                                (2.3)

где  υм – рабочая скорость машины, υм =2 км/ч = 0,56 м/с; α – угол наклона клина, принято α =10°.

Заглубление клина плиты под основание шпал Z, м:

Z= 0,9 · hб,                                                (2.4)

где hб – толщина рыхлого слоя балласта под шпалами, hб = 0,25 м.