CC BY
11
60 kN. The results of experimental studies of the impact of wheeled vehicles propellers on the soil of logging sites are presented. Recommendations are given on the possibility of testing the results of research in the natural and industrial conditions of the leased base of the Western part of the Northwestern Federal District of the Russian Federation.
Key words: felling-lopping-bucking machine, soil, pressure on the soil, felling of forest plantations, soil compaction.
Svoykin Fedor Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, svoykin_fv@mail.ru, Russia, St. Petersburg, Saint Petersburg State Forest Technical University,
Svoykin Vladimir Fedorovich, candidate of technical sciences, docent, Russia, Syktyvkar, Syktyvkar Forest Institute,
Sokolova Victoria Aleksandrovna, candidate of technical sciences, docent, Russia, St. Petersburg, Saint-Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Voinash Sergey Alexandrovich, leading engineer, sergey_voi@mail. ru, Russia, Kazan, Kazan Federal
University,
Zagidullin Ramil Ravilevich, candidate of technical sciences, docent, r.r.zagidullin@mail.ru, Russia, Kazan, Kazan Federal University
УДК 629.488.2
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-2-492-497
ТЯГОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАНЕВРОВЫХ РАБОТ НА ПУТЯХ НЕОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
А.В. Клюканов
Настоящая статья посвящена вопросам маневровой работы на путях необщего пользования с применением автономных тяговых транспортных средств. В работе отмечено, что традиционная маневровая работа тепловозами малого и среднего класса на путях необщего пользования и малодеятельных станциях характеризуется высокими эксплуатационными расходами. Предложено на путях необщего пользования использовать маневровую тяговую платформу с приводом от вилочного погрузчика. Определены технические параметры маневрового устройства и его составных частей. Рассмотрена конструкция тягового транспортного средства и даны рекомендации по эффективному его применению.
Ключевые слова: маневровое устройство, тяговая платформа, вилочный погрузчик, маневровая сцепка, компрессор, вал отбора мощности.
В производственном процессе предприятий, оснащенных подъездными путями постоянно возникает необходимость в выполнении маневровых работ. Обычно для этого применяют поездные или маневровые тепловозы малого и среднего класса эффективность эксплуатации, которых при обслуживании небольшого вагонного парка низкая, а чаще оказывается убыточной (расход топлива, работа на холостом ходу, стоимость технического обслуживания и ремонта, арендные платежи).
При выполнении работ на малодеятельных линиях время совершения маневровых операций жестко не ограничивается, поэтому при разработке нового маневрового устройства может быть принят тихоходный режим работы [1]. Это позволит снизить силу инерции, уменьшить силу тяги, что создаст условия для гарантированного передвижения группы грузовых вагонов на небольшие расстояния.
Актуальным направлением совершенствования маневровой работы является использование маневровых тягачей на базе погрузчиков, что согласуется с запросами современных предприятий и нормативным документом «Стратегия научно-технического развития холдинга "Российские железные дороги" на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года» в части разработки инновационных устройств для механизации и автоматизации станционных процессов маневровой работы. Зарубежные аналоги мобильных маневровых устройств не нашли широкого применения.
Концепция применения вилочного погрузчика с платформой в качестве маневрового устройства позволяет радикально изменить структуру расходов, повысить безопасность проведения операций. Для трансформации погрузчика в тягач используется специализированная платформа с ездой по железнодорожному пути с широкой колеи - 1520 мм.
Использование такого маневрового устройства позволит:
1. Отказаться от применения традиционных локомотивов для выполнения маневровых операций, что снизит затраты на энергоносители и уменьшит затраты на их техническое обслуживание и ремонт.
2. Освободить маневровые локомотивы на другие технологические работы в парках станции.
3. Снизить простои вагонов на путях необщего пользования в ожидании подачи и уборки маневровых локомотивов.
С этой целью предлагается маневровое устройство с приводом от погрузчика, общий вид которого приведен на рис. 1.
Рис. 1. Общий вид маневрового устройства: 1 - сцепка; 2 - погрузчик; 3 - ведущие колеса;
4 - компрессор; 5 - откидная площадка (трап); 6 - платформа; 7 - винтовая стяжка;
8 - питающая магистраль; 9 - опорные катки; 10 - вертикальная рама; 11 - упор; 12 - вилочный
захват; 13 - вагон
Алгоритм подготовки к выполнению маневровых работ.
Вилочный погрузчик 2 транспортирует платформу 6 у к месту проведения работ и ставит её на рельсы. Закрепляют платформу тормозными башмаками, которая может быть оборудована и стояночным тормозом с ручным винтовым приводом. Затем на платформу 6 по откидной площадке 5 переднем ходом заезжает погрузчик до контакта с вертикальной рамой 10 с упором 11. При этом его ведущие колёса 3 ставятся на опорные катки 9, передающие крутящий момент на двигательные колёса. Погрузчик 2 надёжно фиксируется за опорные балки платформы, тем самым увеличивая весовую нагрузку на колёсах, что снижает буксование и повышает силу тяги маневрового устройства. После этого платформа вместе с вилочным погрузчиком через сцепку 1 входит в зацепление со штатной автосцепкой вагона [2]. Если у вагона повреждена автосцепка, тогда его сцепление с маневровым устройством производится при помощи троса. Далее через концевые краны производится подсоединение питающей магистрали 8 компрессора 4 и тормозной магистрали вагона. Тяговое устройство готово для проведения маневровых работ.
Платформа является надёжным средством передвижения вагонов. В качестве привода платформы используется цепная передача [3]. Конструкция тяговой платформы (вид сверху) поясняется рис. 2., её же технические характеристики показаны в табл. 2.
Крутящий момент от колёс вилочного погрузчика на колеса тяговой платформы передается с помощью цепной передачи. Передаточное отношение 1:5 позволяет добиваться большого тягового усилия до 700 тс в зависимости от массы и мощности погрузчика. На платформе используется 10 обрези-ненных колёс, которые могут обеспечить скорость передвижения по рельсам до 5 км/ч. Благодаря специальному профилю колёс платформа может проезжать криволинейные участки пути и стрелочные переводы.
В качестве привода тяговой платформы служит погрузчик. Габаритные размеры погрузчика должны обеспечивать его размещение на платформе. Масса погрузчика не лимитируется, но чем она больше, тем лучше обеспечивается сцепление колёс платформы с рельсами при торможении и выше тяга при трогании с места. Рекомендуется использовать вилочный погрузчик, захват которого обеспечивает прижатие колёс к рельсам. На рис. 3 приведен вилочный погрузчик DAEWOO D50SC габариты которого согласованы с размерами тяговой платформы. Технические характеристики погрузчика DAEWOO D50SC показаны в табл. 2.
Перемещение вагонов производится от привода погрузчика с ездой маневрового устройства спереди или сзади. Из кинематики взаимодействия ведущих колёс погрузчика и опорных катков их движение, разнонаправленно, т.е. колёса погрузчика вращаются вперёд, а тяговая платформа перемещается назад и наоборот. Торможение грузовых вагонов производится от компрессора мод. BB 0,8/8-720, установленного в задней части погрузчика. Схема управления пневматическим тормозом вагона от компрессора маневрового устройства приведена на рис. 4 [4,5].
Рис. 2. Тяговая платформа с цепной передачей: 1 - сцепка; 2 - приводная колесная пара;
3 - опорные катки; 4 - платформа; 5 - трап; 6 - редуктор; 7 - цепная передача
Технические характеристики тяговой платформы Таблица 1
Параметры Значение
Передаточное отношение цепной передачи 1:5
Максимальное тяговое усилие , тс 700
Скорость движения платформы, км/ч 2,5-5
Масса платформы, кг 1500
Габаритные размеры, мм длина ширина высота 4600 2660 1945
Рис. 3. Вилочный погрузчик DAEWOO D50SC
Таблица 2
Технические характеристики вилочного погрузчика_
Параметр Значение
Эксплуатационная мощность, кВт 100
Грузоподъемность, кг 5000
Скорость рабочая, км/ч 25
Масса, кг 6560
Габаритные размеры, мм
длина 3190
ширина 1445
высота -
Компрессор 1 нагнетает воздух в главный резервуар 3. Из главного резервуара воздух поступает по питающей магистрали 4 через концевой кран 5 в тормозную магистраль 6. Под каждым вагоном расположен воздухораспределитель 8, запасной резервуар 7, тормозной цилиндр 11 соединенной с тормозной рычажной передачей тормозной колодкой 12. Воздухораспределитель 8 в своем составе имеет обратные клапаны. Работа тормоза (зарядка-отпуск) зависит от положения крана управления 2, который переключает оператор погрузчика. Давление в тормозной магистрали контролируется по манометру.
494
устройства: 1 - компрессор; 2 - кран управления торможением; 3 - главный резервуара;
4 - питающая магистраль; 5,9 - концевой кран вагона; 6 - тормозная магистраль;
7 - запасной резервуара; 8 - воздухораспределитель; 10 - спускной кран; 11 - тормозной цилиндр;
12 - тормозная колодка
Привод компрессора осуществляется валом отбора мощности путём передачи крутящего момента от двигателя погрузчика. Метод реализован с помощью коробки отбора мощности (КОМ), которая интегрирована в коробку переключения передач (КПП) погрузчика [6]. Схема трансмиссии погрузчика с валом отбора мощности приведена на рис. 5.
I 7 8
Рис. 5. Схема трансмиссии погрузчика с валом отбора мощности: 1 - ведущие колеса погрузчика;
2 - редуктор; 3,5 - карданные валы; 4 - механизм реверса; 6 - коробка переключения передач;
7 - коробка с валом отбора мощности; 8 - ременная передача; 9 - переключатель зубчатого
колеса; 10 - сцепление; 11 - двигатель
Передача мощности осуществляется от шестерни промежуточного карданного вала 5 трансмиссии на ведущую шестерню коробки отбора мощности 7. Управление КОМ 7 производится из кабины водителя погрузчика рычагом включения-выключения, связанным механически со штоком вилки переключателя зубчатого колеса 9.
Рычаг со штоком имеет три фиксированных положения, что обеспечивает: передачу прямого хода (правое положение штока); передачу обратного хода (левое положение штока); холостой ход (среднее положение штока). В случае прямого или обратного хода погрузчика передача крутящего момента к его ведущим колесам 1 производится от двигателя 11 через трансмиссию. Для изменения направления
движения погрузчика используется механизм реверса 4. Коробка отбора мощности 7 подключается к двигателю работающего на холостых оборотах.
На конце ведомого вала КОМ имеется фланец, к которому крепится двух или трех ручьевой шкив ременной передачи 8, обеспечивая для компрессора необходимое число оборотов (720 об/мин). Передаточное отношение от двигателя погрузчика к компрессору составляет 3:1.
Компрессор может быть использован и вне зоны маневровых работ, с подключением пневматического инструмента. Это расширяет функциональные возможности компрессора и маневрового устройства, которое может быть использовано и для текущего обслуживания объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта.
Предложенное тяговое транспортное средство имеет высокую автономность проведения работ по передвижению грузовых вагонов без привлечения маневровых локомотивов. Отличительными признаками маневрового устройства являются: тяговая платформа с десятью обрезиненными колесами с приводом ведущих колёс от вилочного погрузчика; компрессор мод. ВВ 0,8/8-720 установленный на раме погрузчика подсоединенный к тормозной магистрали грузового вагона; привод компрессора от трансмиссии погрузчика с валом отбора мощности. Маневровое устройство может быть эффективно использовано для перемещения вагонов на путях необщего пользования и малодеятельных станциях примыкания.
Список литературы
1. Иванов В.А., Клюканов А.В. Угловые погрешности при изготовлении деталей // Наука и образование транспорту. 2011. №1. С. 254-256.
2. Авторское свидетельство №1705163, B61 J 3/06. Маневровое устройство. / Ю.В. Гутман, С.В. Ли, А.В. Голенко - Заявка №4773528/11; Заявлено 28.11.89; Опубл. 15.01.92; Приоритет 28.11.89 // Авторские свидетельства. 1992 №2
3. Клюканов А.В. К вопросу модернизации тяговой передачи маневрового устройства передвижения грузовых вагонов / А.В. Клюканов // Наука и образование транспорту. 2020. №1. С.47-50.
4. Крылов В.И. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник: / В.И. Крылов, В.В. Крылов, В.Н. Ефремов, П.Т. Демушкин. М.: Транспорт, 1989. 487 с.
5. Асадченко В.Р. Адаптивная и повышенная реализация сцепного взаимодействия колес и рельсов и эффективные режимы регулирования тормозного нажатия. М.: Транспорт, 1991. 168 с.
6. Гришкевич В.А. Конструкция, конструирование и расчёт / В.А. Гришкевич, В.А. Вавуло, А.В. Карпов. Мн: Высшая школа, 1985. 240 с.
Клюканов Алексей Васильевич, канд. техн. наук, доцент, kav.samara@mail. ru, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения
TRACTION VEHICLE FOR CARRYING OUT SHUNTING OPERATIONS ON NON-PUBLIC TRACKS
A.V. Klyukanov
This article is devoted to the issues of shunting work on public roads with the use of autonomous traction vehicles. It was noted in the report that the traditional shunting operation of small and medium class diesel locomotives on non-public tracks and low-activity stations is characterized by high operating costs. It is proposed to use a shunting traction platform driven by a forklift on non-public roads. The technical parameters of the maneuvering device and its component parts are determined. The design of a traction vehicle is considered and recommendations for its effective use are given.
Key words: shunting device, traction platform, fork loader, shunting hitch, compressor, power take-off
shaft.
Klyukanov Alexey Vasilyevich, candidate of technical sciences, dоcent, kav.samara@mail.ru, Russia, Samara State Transport University
