CC BY
51
Список литературы
1. (19) RU (11) 2289538 (13) C1. Винтовой конвейер для транспортировки сыпучих грузов / М.Н. Хальфин, С.С. Подуст (Южно-Российский государственный технический университет). - № 121062/11; Заявл. 05.07.2005 // Изобретения (Заявки и патенты). -20.12.2006. - № 35.
2. Подуст С.С., Хаьфин М.Н. Расчет основных параметров гибкого винта транспортирующего шнека // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки № 1 (143). 2008. С. 58 - 60.
3. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Л.: Энергия, 1978. 262 с.
4. Григорьев А.М. Винтовые конвейеры. М.: Машиностртение, 1972.
184 с.
S. Podust, R. Shageev
Determination of observed dependence ofproductivity of screw conveyer with malleable screw on conveyance speed of grainy bulk cargo
The construction of screw conveyer pilot plant with malleable screw is described.
The results of the experimental works are brought.
Получено 07.04.09
УДК 625.144.5:625.173.2/.5
А.И. Пушкин, асп., 8-495-684-23-89, [email protected] (Россия, Москва, МИИТ)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ПОДБИВОЧНЫХ СИСТЕМ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ
Рассмотрены основные недостатки существующих систем подбивки пути, а также возможные пути повышения эффективности их работы на современном этапе развития путевой техники.
Ключевые слова: системы подбивки, эффективность, динамическая модель, в ибровоздейст вие.
В последние годы все более широкое применение на дорогах находя машины непрерывно-циклического действия, в которых сам принцип подбивки цикличен, но машина движется непрерывно. Впервые такие машины были разработаны в Австрии компанией Plasser&Theurer - это была машина Биотайс 09-32 СБМ. Российской разработкой в данном классе стала машина ПМА-1, созданная Калужским заводом «Ремпутьмаш».
Современные высокие требования к качеству ремонта пути ставят перед нами задачу повышения производительности машин, занимающихся выправкой и подбивкой, а также повышение эффективности целого рада
их параметров, таких как точность выправки и позиционирования рабочих органов, степень воздействия на балластную призму.
Главным узлом машины, определяющим в целом и производительность, и качество работы является механизм подбивки, включающий в себя непосредственно подбивочный блок, механизмы его перемещения, а также их привода. Рассмотрим подробнее, какими недостатками обладает данный узел на сегодняшнем этапе и какие пути и возможности по его модернизации мы имеем.
Поскольку производительность машины напрямую связана с временем вибровоздействия на балласт (которое ограничено), одним из путей работ в данном направлении может стать повышение частоты колебаний подбоек, однако при существующем конструктивном исполнении подби-вочного блока частота выше 40 Гц приводит к выходу его из строя, и, как следствие, данный пут ставит перед нами довольно сложную задачу создания более виброустойчивого узла.
Дальнейшего повышения технической производительности машины можно достичь путем создания многошпальных подбивочных блоков на 3, 4 или большее число шпал, что связано с большими конструктивными переработками машины, а также более высокими требованиям к позиционированию блока и эпюре рельсошпальной решетки.
Одним из недостатков существующего узла является реализация механизма продольного перемещения подбивочного блока. Используемый для перемещения рамы с блоком гидроцилиндр с системой подпитывающих клапанов не позволяет нам поднять производительность машиш1 свыше 2400 шп/час из-за возможности возникновения разрыва потока жидкости в гидросистеме, что приведет к интенсивным колебаниям рамы. Повышение производительности машин свыше 2400 шп/час обуславливается метшим временем вибровоздействдя при работе на слабослежав-шемся балласте. Проанализируем причин: возникновения данного недос-татаа, а также возможные пути его устранения.
Механизм продольного перемещения подвижной рамы выправочно-подбивочной машины-автомата предназначен для диетического передвижения подбивочных блоков вдоль оси машины и ж точного позиционирования над шпалами при непрерывном движении базовой машины.
Корпус гидравлического цилиндра соединен с основной рамой машин:. При работе механизма реактивное усилие цилиндра передается на раму машины, изменяя сопротивление её движению. Это сопротивление влияет на режим работы привода передвижения машины.
Особенности моделирования подобного рода систем, заключающиеся в больших величинах давления в гидросистеме и ускорениях и, кк следствие этого, больших величинах сил взаимодействия между подвиж-
ной рамой и машиной, были впервые рассмотрены в работах российских ученых В.Ф. Ковальского, Ю.П. Майорова и В.А. Дубровина [1,2].
Для исследования влияния параметров привода и системы управления на характер переходных процессов была составлена динамическа математическая модель привода перемещения подвижной рамы (рис. 1).
У Ут
Рис. 1. Динамическая модель привода подвижной рамы
подбивочного блока
Динамическая модель привода передвижения машины представлена на рис. 2.
По результатам расчета данных моделей были построены графики, отражающие давление в основных магистралях гидропривода, а также графики относительных скорости и перемещени рамы подбивочного блока при производительности машины 2600 шп/час (рис. 3). Результаты моделирования при штатной производительности машины (1800-2400 шп/час) практически полностью соответствуют значениям соответствующих давлений, полученными в ходе испытаний машины, что позволяет говорить о достаточно высокой точности и объективности созданной математической модели.
Рис. 2. Динамическая модель привода передвижения машины
Анаиз полученных результатов покаывает, что при торможении большой инерционной массы, когда для торможения рамы используется противодавление в штоковой полости, из-за существенной раности в расходах через дросселирующие кромки распределителя в поршневой линии возможен рарыв потока. Рарыв потока жидкости можно видеть на рис. 3 (верхний график), где .Рцн заходит в отрицательную область.
Физически отрицательное давление не имеет смысла, а фактически означает, что объем поршневой полости цилиндра в этом случае в конце хода частично заполнен парами жидкости и воздухом. При откате рамы в конце торможения из-за противодавления в шгоковой полости рарыв потока естественно появляется и в линии штока, поэтому рарыв потока приводит к равитию интенсивных колебаний рамы и неопределенности точки её позиционирования (параметры Уотн и £отн, представлены на рис. 3, нижний график).
Для заполнения поршневой и шгоковой полостей цилиндра жидкостью при снижении давления в них ниже атмосферного можно использовать подпиточные клапаны с соответствующей пропускной способностью. В этом случае можно предположить, что давление в поршневой полости при торможении рамы не будет ниже давления насыщенных паров жидкости.
Р, МПа
Рис. 3. Давление в напорной линии (Рцн) и сливной линии (Рц)
гидроцилиндра перемещения рамыг, давление в напорной (РмН
и сливной (Рм) линиях гидромотора перемещения машиныг,
относительные скорость (УоТ и перемещение ЛS0TB) подвижной рамыг (производительность машиныг - 2600 шп/ча)
Применение подпиточной системы усложнет систему и не снимает проблемы возникновения колебаний рамы в конце хода торможения, но,
очевидно, уменьшает их амплитуду и увеличивает интенсивность затухания.
Еще одним недостатком системы подпиточных клапанов является то, что устойчивость работы привода зависит от температуры жидкости.
Очевидно, что рассмотрение вопросов повышения качества работы подбивочной системы еле дет рассматривать не только с точки зрения улучшения конструкции машин, но и сточки зрения повышения надежности и безотказности работы машины в течение всего срока ее эксплуатации. Одним из основных факторов, определяющих надежность работы машины, является система качественного и своевременного технического обслуживания и ремонта.
Как мы видим, перед нами стоит комплексна задача по повышению производительности и качества работы подбивочной системы. Составленная математическая модель уза, а также результаты проведенного моделирования с одной стороны не дают очевидного и однозначного ответа на вопрос как устранить существующие недостатки гидропривода перемещения подбивочного блока, однако с другой стороны являются хорошей основой для дальнейшего исследования данной проблематики.
Дальнейшим направлением данной работы является цель получить привод, способный обеспечить стабильную работу, а также точное и плавное позиционирование подбивочного блока при высокой производительности самой машины (в перспективе такой привод должен обеспечивать производительность машины на уровне 3000 шп/час, что существенно повысит эффективность работы на слабослежавшемся баласте, не требующем большого времени вибровоздействия).
Список литературы
1. Коваьский В.Ф., Дубровин В. А Динамика привода механизмов перемещения путевой машины // Мир транспорта. 2006. №2. С. 14-17.
2. Коваьский В.Ф., Дубровин В.А., Майоров Ю.П. Как использовать преимущества калужской конструкции // Мир транспорта. 2006. №3 С. 23-27
A. Pushkin
Overall performance the penetrative systems on the development present stage
The basic lacks of existing systems of ways normalisation, and also possible ways of increase of efficiency of their work at the present stage of development of travelling technics are considered.
Получено 07.04.09
