Министерство
образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет транспорта»
Кафедра «Детали машин, путевые и строительные машины»
Машины с комбинированным ходом
Выполнил студент
группы МС-21 Борисенко
А.А.
Проверил ассистент Ташбаев
В.А.
Гомель 2012 Содержание
Гомель 2012 2
1.Устройство машин с комбинированным ходом 4
2.Устройство машин с направляющим комбинированным ходом 10
3.Устройство машин с приводным комбинированным ходом 13
4.Колёсно-гусеничные машины 18
5.Способы перевода машин на рельсы 21
6.Список литературы 22
1.Устройство машин с комбинированным ходом
Одним из актуальных направлений развития путевой техники является создание машин на комбинированном рельсо-пневмоколесном ходу. Такой подвижной состав обеспечивает высокую мобильность и универсальность в эксплуатации, поскольку приспособлен к использованию различного технологического оборудования и может быстро заходить на путь и сходить с него в нулевых местах, где имеется доступ, благодаря чему не создает препятствий движению поездов.
В вооруженных силах, службах ликвидации чрезвычайных ситуаций и железнодорожных предприятиях европейских стран в качестве базы для машин на комбинированном ходу обычно служат грузовые автомобили типа Unimog компании Mercedes-Benz [1]. В Республике Беларусь проведенные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в данной области показали эффективность использования шасси МАЗ-6303 и МКЖ-416 (РУП «МТЗ»).
Современные требования к мобильности, многофункциональности и эффективности техники путевого хозяйства и дорожно-строительного комплекса выдвигают задачи по созданию машин, предназначенных для использования в качестве мобильного энергонасыщенного носителя оборудования по содержанию и ремонту как железнодорожных путей, так и автомобильных дорог.
Решение данных задач возможно посредством разработки навесного оборудования комбинированного хода, а также агрегатирования с пневмоколесными энергонасыщенными транспортными средствами различного сменного оборудования: блоков рихтовки пути, перегонки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров, одиночной замены шпал; плужного или роторного снегоочистителя, автосцепных устройств, дополнительной пневмосистемы питания тормозных механизмов подвижного состава, системы автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН) или комплексного локомотивного устройства безопасности (КЛУБ).
Оборудование комбинированного хода по конструктивному исполнению можно классифицировать на две группы: направляющий комбиход и приводной (ведущий).
В
первом случае навесное оборудование
комбинированного хода может устанавливаться
на серийные автомобили, тракторы и
специальные шасси для обеспечения их
движения по рельсовому пути колеи 1520
мм и 1435 мм без снятия пневмоколес.
Установка навесного оборудования не
снижает скорости движения транспортных
средств по автодорогам, однако их
возможности на бездорожье при этом
несколько уменьшаются вследствие
незначительного ухудшения геометрической
проходимости. Тяговое
и тормозное усилие пневмоколесные
транспортные средства на направляющем
комбинированном ходу развивают за счет
сцепления ведущих пневматических колес
с рельсами. Величина данного усилия
зависит от сцепного веса, т. е. от веса,
приходящегося на ведущие колеса,
состояния рельсов (сухие или мокрые),
загрязнения и типа протектора пневмоколес,
определяемых коэффициентом сцепления,
который для пары «пневматическое колесо
–
рельс» выше, чем для пары «металлическое
колесо –
рельс» 
(0,22–0,24),
и составляет 0,68–0,85
для сухих и 0,35–0,45
для мокрых рельсов. Направляющие
катки комбинированного хода удерживают
транспортное средство на рельсах и
частично воспринимают на себя нагрузку
от его веса посредством соединения с
рамой транспортного средства с помощью
подвесок пружинного или гидравлического
типа.
Однако у некоторых транспортных средств колея ведущих пневмоколес не совпадает с рельсовой колеей, поэтому необходимо дорабатывать их ступичные узлы для изменения собственной колеи на некоторую величину в зависимости от ширины рельсовой колеи. Для этой цели, в частности, могут применяться уширительные шайбы, устанавливаемые между дисками колес и тормозными барабанами.
Для перевода комбинированного железнодорожного хода из транспортного положения в рабочее применяются различные приводы (механический, электрический, гидравлический, комбинированный). В большинстве конструкций применяется механический привод для перевода комбихода из транспортного положения в рабочее и для установки его на рельсы [2–4]. В частности, для подъема и опускания колесных пар применяются червячные редукторы и механические лебедки. Достоинствами его является простота конструкции, изготовления и эксплуатации, а также независимость от источников энергии. Однако он не обеспечивает высоких усилий и скоростей приводимых механизмов при ограниченности передаточного отношения. Комбинация механического привода с электроприводом повышает быстродействие, надежность, удельную мощность, увеличивает пусковой момент и обеспечивает возможность работы в широком диапазоне температур. Вместе с тем электропривод требует наличия генератора и дополнительных устройств, защищающих электродвигатель от перегрузки при остановке ротора. Использование гидропривода позволяет реализовать плавность и равномерность движения механизмов, бесступенчатое регулирование их скоростей в широком диапазоне, а также легкость реверсирования, имеет малый вес и габаритные размеры, обеспечивает высокий КПД. Пневмопривод отличается быстродействием, простотой конструкции и легкостью управления. Но он имеет низкие удельную мощность и жесткость, обусловленную сжимаемостью воздуха.
Опыт проектирования и проведенные испытания машин на комбинированном ходу показывает, что наиболее эффективным является гидропривод. Один из разработанных авторами вариантов механизма подъема-опускания колесной пары представлен на рисунке 1.
Привод осуществляется при помощи гидромотора 4 и червячного редуктора 3, вращающего винтовую передачу для преобразования вращательного движения в поступательное. В транспортном положении стойка 5 вместе с колесом 1 находятся в горизонтальном положении. При установке транспортного средства на рельсы механизм комбинированного хода переводят ее в рабочее (вертикальное) положение.
Рисунок – 1 Механизм подъема-опускания колесной пары:
1 – колесная пара; 2 – кронштейн; 3 – редуктор; 4 – гидромотор; 5 – стойка
Для применения подвижного состава на комбинированном ходу для балластировочных работ разработана установка на него следующего оборудования: блока рихтовки пути, блока перегонки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров, а также агрегата для одиночной смены шпал (рисунок 2).
|
|
Рисунок 2 – Универсальная путевая машина на шасси МКЖ-416:
1 – машина комбинированная МКЖ-416; 2 – подъемно-рихтовочный блок; 3 – передняя навеска; 4 – задняя навеска; 5 – блок для установки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров
В качестве локомобиля для маневровой и поездной работы предлагается использовать шасси МАЗ-6303, оснащенное направляющим комбинированным ходом, вследствие большой мощности и развиваемых тяговых усилий. Для этих целей на него после ряда доработок (рамы для повышения прочности, трансмиссии для увеличения тяговых характеристик, монтажа дополнительных пневмо- и гидросистем) устанавливаются механизмы комбинированного рельсоколесного хода, гидравлический манипулятор, а также устройства, обеспечивающие безопасность движения при производстве работ (световая сигнализация, система АЛСН или КЛУБ, радиостанция).
Разработанная машина при проведении испытаний продемонстрировала следующие технические характеристики: масса буксируемого состава до 1000 т, скорость движения в одиночном режиме 60 км/ч.
Рисунок 3 – Локомобиль на шасси МАЗ-6303
Таким образом, разработка на базе пневмоколесных машин специализированной техники посредством установки комбинированного рельсо-пневмоколесного хода и дополнительного оборудования для ремонта и содержания элементов пути, выполнения погрузочно-разгрузочных работ, благоустройства территорий, обслуживания мостовых и тоннельных сооружений, как на автомобильных, так и железнодорожных коммуникациях, а также ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций различного характера, позволяет значительно снизить экономические затраты при производстве путевых, поездных и маневровых работ, расширить область применения существующего оборудования, что в сегодняшних экономических условиях является важным перспективным направлением.