CC BY
168
Содержание
122
5. Находим Q = 0,108 • 540 = 58,32(МПа)
6. Тогда геометрические размеры штока принимаем: Dm =0.167 (м) d = 0,1 (м).
С учетом стандартного ряда типоразмера манжет принимаем ближайший диаметр 180 мм.
Таким образом, чтобы исключить любую возможность разрушения штока, требуется увеличить внешний диаметр штока на 20 мм. Определенное увеличение массы элемента при этом оказывается экономически целесообразным, поскольку устраняются мероприятия по производству ремонта элемента и его периодического обслуживания.
4. Литература
Александров М.П., Гохберг М.М., Ковин А.А. и др. Справочник по кранам. Т.1-2. -Машиностроение. 1988.
Одинг И.Л. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. - М.: Машгиз, 1962. - 260 с.
Панкратов С.А. Конструкция и основы расчета главных узлов экскаваторов и кранов. Машгиз. 1962.
ТУ 24.04.270-83 “Краны на железнодорожном ходу”.
УДК 625.143.541
ПОИСК ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ СХОДОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ИЗ-ЗА РАСПОРА КОЛЕИ
А.В. Селезнев
Аннотация
Сход из-за распора колеи - отжатие гребнем одного колеса головки рельса за счет его упругого наклона и провала второго колеса внутрь колеи с другого рельса. Выполнены обзор и анализ, предлагаемых в настоящее время технических решений по недопущению данного вида схода подвижного состава с рельсов. Разработано оригинальное техническое решение.
Ключевые слова: сход подвижного состава; звеньевой путь;
промежуточное рельсовое скрепление
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
123
Введение
Сход подвижного состава из-за распора колеи наиболее распространен на участках с деревянными шпалами и типовым костыльным скреплением происходит вследствие отжатия гребнем одного колеса головки рельса за счет его упругого наклона и провала второго колеса внутрь колеи с другого рельса.
По результатам проведенных экспериментов и теоретических расчетов ВНИИЖТом разработаны нормативы допускаемого бокового воздействия колес тележки на путь с деревянными шпалами по условию предотвращения распора колеи:
от воздействия одной колесной пары допускаемое значение боковой силы не должно превышать следующего уровня
Нб < 1-002Р (при Ро - 30 тс) (1)
при групповом действии двух колесных пар тележки вагона
IН
< б ~
9,68
1-0,02Р о
(2)
С увеличением массы и длины грузовых поездов при переходных режимах движения (при этом на первое место выдвигается неустановившееся торможение) все более острой становится проблема выполнения условий (1) и (2).
Ситуацию усугубляют наличие в пути шпал с разработанными костыльными отверстиями, установка не полного комплекта костылей в узле промежуточного скрепления, нарушение технологии забивки костылей и др.
1. Перспективы перехода на бесстыковую конструкцию пути
Переход на железобетонные шпалы и раздельное промежуточное скрепление позволит избежать данного вида схода, так как будет невозможен отрыв подошвы рельса от подкладки.
Основополагающим направлением реорганизации путевого комплекса является максимальное расширение полигона бесстыкового пути. При этом полигон на железобетонных шпалах к 2004 г. составил 44% от развернутой длины главных путей, а к 2010 г. планируется его увеличение до 69%. Полный переход на эту конструкцию пути займет продолжительный период времени.
Условия работы отечественных железных дорог очень разнообразны и отличаются: климатическими условия (амплитуды колебания температур
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
124
рельсов; перепады температур зимой и летом, в течение суток; районы пустынь и полупустынь с интенсивной пескозаносимостью), величиной грузонапряженности, скоростями движения поездов, осевыми нагрузками, характером перевозимых грузов и др. Эти факторы оказывают существенное влияние на зоны применения бесстыкового пути. Кроме этого будут существовать полигоны, где применение бесстыковой конструкции пути технически и экономически нецелесообразно. Например, при малых размерах движения поездов, больших годовых амплитудах колебаний температур рельсов, необходимости сезонных разрядок напряжений.
2. Анализ предлагаемых технических решений по предотвращению сходов из-за распора колеи
Для ликвидации сходов подвижного состава из-за распора колеи необходимо обеспечить отсутствие отрыва внутренней кромки подошвы рельса от подкладки при современных величинах бокового воздействия колес тележки на путь.
В современных эксплуатационных условиях типовое костыльное скрепление не гарантирует надежного прижатия подошвы рельса к подкладке.
Одно из технических решений по предотвращению распора рельсовой колеи - противораспорная костыльная подкладка (Лысюк В.С., 2002). Противораспорная костыльная подкладка к рельсам Р65 и Р75 (рис. 1) с асимметричной относительно рельса и увеличенной площадью опирания, предотвращающая сход колес с рельсов из-за распора колеи, имеет вместо внутренних основных костылей «лапу» захватывающую подошву рельса. Макетные образцы указанных подкладок испытаны, рабочие чертежи, технические условия утверждены ЦП МПС. Однако, представленный вариант решения задачи нельзя считать оптимальным по следующим причинам:
во-первых, замена типовых подкладок на противораспорные займет много времени;
во-вторых, возникает необходимость в разработке новых или модернизации старых путевых инструментов и изменении технологий выполнения работ на пути с новым скреплением;
в-третьих, предлагаемое промежуточное скрепление является аналогом получившего в свое время широкое распространение на ряде железных дорог лапчато-ребордчатого скрепления (рис. 2.а и б), у которого с наружной (рис. 2.а) или с внутренней стороны (рис. 2.б) имеется лапа, захватывающая подошву рельса, а с другой стороны рельс, как обычно, прикрепляется шурупом или костылем. Практика показала,
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
125
что лапы с течением времени изнашиваются, отворачиваются наружу и перестают плотно держать рельс.
костыльная подкладка промежуточное скрепление
т~\/" г т\ПГ A J А
к рельсам Р65 и Р75
3. Техническое решение проблемы
Проанализировав недостатки, определено направление поиска решения задачи - модернизация узла промежуточного костыльного скрепления, и требования к нему:
скрепление должно быть противораспорным, надежным и малодетальным;
появление в конструкции пути нового скрепления не должно привести к серьезным изменениям в конструкции путевых инструментов и технологиях выполнения работ;
введение модернизированного скрепления в эксплуатацию должно осуществиться в короткие сроки и с минимальными затратами;
применение нового скрепления должно не только увеличить надежность конструкции пути с деревянными шпалами, но и сократить расходы на его содержание.
Принцип решения задачи - введение в конструкцию скрепления дополнительного элемента - противораспорной клеммы. На рис. 3 представлена противораспорная клемма.
Клемма должна изготавливаться из стали, обеспечивающей ее длительную работу при циклических упругих деформациях. Принцип действия противораспорной клеммы основан на изменении точки вращения рельса при раскантовке. При действии на рельс боковой поперечной силы со стороны гребня колеса, стремящейся его раскантовать, рычаг противораспорной клеммы, опирающийся на подкладка промежуточного скрепления с наружной стороны рельсовой колеи вступает в работу. Для недопущения самопроизвольного перемещения клеммы вдоль рельса из-за вибродинамического воздействия от подвижного состава, ее конструкция позволяет работать как
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
126
противоугон, т.е. при установки ее на подошву рельса возникают монтажные усилия. Для точной установки противораспорной клеммы на рычаге предусмотрена канавка, которая заходит на наплыв подкладки.
Рис. 3. Противораспорная клемма
Противораспорные клеммы, в первую очередь, целесообразно устанавливать по наружной рельсовой нити в кривых участках пути. С позиции сохранения равного сопротивления угону двух рельсовых нитей на противоположную рельсовую нить необходимо установить обычные противоугоны. Узел промежуточного костыльного скрепления с установленной противораспорной клеммой представлен на рис. 4.
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
127
Рис. 4. Узел костыльного рельсового скрепления с установленной противораспорной клеммой
Достоинства противораспорной клеммы:
ликвидация распора рельсовой колеи на участках с деревянными шпалами и костыльным скреплением гребнями колес подвижного состава; возможность применения ее на стрелочных переводах; отсутствие изменений в стандартном путевом инструменте и типовых технологиях путевых работ;
обеспечение функции противоугона;
уменьшение разработки костыльных отверстий;
увеличение срока службы шпал;
надежность;
простота изготовления;
не трудоемкий монтаж и демонтаж.
На данный момент ведется разработка Технических условий на использование противораспорной клеммы.
4. Литература
Лысюк В.С. Причины и механизмы схода колес с рельса. Проблема износа колес и рельсов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 2002.
Путь и путевое хозяйство / Г.М. Шахунянц. - Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1949.
Бесстыковой путь / В.Г. Альбрехт, Н.П. Виноградов, Н.Б. Зверев и др.; под ред.
В.Г. Альбрехта, А.Я. Когана. - М.: Транспорт, 2000.
Рождение изобретения (стратегия и тактика решения изобретательских задач)./ А.И. Гасанов, Б.М. Гохман, А.П. Ефимочкин и др. - М.: Интерпракс, 1995.
Искусственные сооружения
УДК 624.042.8
СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СВЯЗАННОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЫ "МОСТ-ПОЕЗД”
М.М. Евстифеев
Аннотация
Рассматриваются совместные свободные колебания механической системы "мостпоезд", а также частоты и формы парциальных подсистем. Такого рода исследования предшествуют динамическому расчету вынужденных колебаний системы, так как
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
