Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Технология уплотнения щебёночного балластного слоя машинами типа ВПО в процессе глубокой очистки щебня

Диссертация: Технология уплотнения щебёночного балластного слоя машинами типа ВПО в процессе глубокой очистки щебня
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Дано теоретическое и практическое обоснование целесообразности использования’машины ВПО-ЗОООМ в предлагаемой технологии уплотнения' балластного слоя в процессе глубокой очистки щебня с обеспечением сокращения периода стабилизации. Комплекс ВПО-3000М+ХД+ВПМ+ДСП+ПБ исключает несколько проходов машины ВПО и обеспечивает стабильное состояние балластного слоя по относительной осадке уплотнения. Научно… Читать ещё >

Технология уплотнения щебёночного балластного слоя машинами типа ВПО в процессе глубокой очистки щебня (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Аналитический обзор силовых факторов, воздействующих на путь, и технологий уплотнения щебёночной балластной призмы машинами
    • 1. 1. О состоянии уплотнения и стабилизации щебёночного балластного слоя в процессе глубокой очистки
      • 1. 1. 1. Силовые факторы, воздействующие на железнодорожный путь
      • 1. 1. 2. Работа балластного слоя железнодорожного пути
      • 1. 1. 3. Уплотнённое состояние щебёночного балластного слоя, достигаемые современными технологиями производства путевых работ
    • 1. 2. Технологии формирования, уплотнения и стабилизации балластной призмы после глубокой очистки щебня
      • 1. 2. 1. Технология фирмы «Plasser & Theurer» (Австрия)
      • 1. 2. 2. Технология ЗАО «Тулажелдормаш» (г. Тула)
    • 1. 3. Выправочно-подбивочные и стабилизирующие машины-для уплотнения щебёночной балластной призмы после её глубокой очистки
      • 1. 3. 1. Классификация рабочих органов для уплотнения балластной призмы
      • 1. 3. 2. Рабочие органы выправочно-подбивочных машин циклического и непрерывно-циклического действия
      • 1. 3. 3. Рабочие органы выправочно-подбивочных машин непрерывного действия
      • 1. 3. 4. Рабочие органы машин для динамической стабилизации пути
    • 1. 4. Современное состояние исследований технологий уплотнения щебёночного балластного слоя машинами
    • 1. 5. Выводы по 1 главе
  • 2. Исследование на математических моделях процесса уплотнения балластного слоя рабочими органами путевой машины непрерывного действия с целью выбора их рациональных параметров
    • 2. 1. Системный подход к определению факторов технологического процесса уплотнения балластной призмы, влияющих на выбор параметров рабочих органов
    • 2. 2. Модель оценки уплотнённого состояния балластного слоя под шпалами с сегрегацией зон уплотнения
    • 2. 3. Модель взаимодействия уплотнительных поверхностей виброплиты с балластом с учётом текущего изменения свойств щебёночного балласта при уплотнении
    • 2. 4. Модель накопления изменений уплотнённого состояния балластного слоя под шпалами с учётом сегрегации и диффузии зон уплотнения
    • 2. 5. Разработка расчётных программ для определения параметров виброплит
    • 2. 6. Выводы по 2 главе
  • 3. Экспериментальные исследования уплотнения балластного слоя основными виброплитами машины ВПО
    • 3. 1. Анализ методов и способов определения плотности балластного слоя
      • 3. 1. 1. Свойства балластных материалов, используемые в методах оценки качества уплотнения
      • 3. 1. 2. Выбор методов определения плотности балластного слоя в пути
    • 3. 2. Разработка методики определения степени уплотнения балласта с использованием прибора УВП-ДИИТ
      • 3. 2. 1. Требования к участку пути
      • 3. 2. 2. Технические характеристики прибора
      • 3. 2. 3. Формулы для расчёта
      • 3. 2. 4. Схемы измерений
      • 3. 2. 5. Обработка данных эксперимента
    • 3. 3. Экспериментальные исследования работы виброплит машины ВПО-ЗОООМ и обработка результатов
    • 3. 4. Выводы по 3 главе
  • 4. Результаты теоретических и практических исследований процесса уплотнения балластного слоя и их анализ
    • 4. 1. Сравнение результатов экспериментальных исследований с результатами расчётной модели
    • 4. 2. Определение уплотняющего эффекта при послойном уплотнении балластного слоя комплексом путевых машин
      • 4. 2. 1. Графическая модель изменения состояния балластного слоя при уплотнении
      • 4. 2. 2. Оценка остаточной осадки пути до предельного уплотнения
    • 4. 3. Методика выбора параметров и режимов работы модернизированной машины ВПО-ЗОООМ
      • 4. 3. 1. Рекомендации по выбору параметров и режимов работы виброплит модернизированной машины ВПО-ЗОООМ
      • 4. 3. 2. Технология работы комплекса с модернизированной машиной ВПО-ЗОООМ
    • 4. 4. Система управления основной виброплитой машины ВПО
    • 4. 5. Технико-экономическое обоснование применение машины ВПО-ЗОООМ в технологическом процессе глубокой очистки щебня
    • 4. 6. Выводы по 4 главе

Географическое положение Российской Федерации характеризуется-большой протяжённостью и условиями эксплуатации железнодорожных линий. В этих сложных условиях железнодорожный транспорт должен исполнять стратегическую функцию инфраструктуры — связи регионов страны в единый, хозяйственный комплекс. На железную дорогу приходится 80% грузовых перевозок (кроме трубопроводных) и 40% пассажирских перевозок [54]. «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», принятая ОАО «РЖД», предусматривает реализацию проектов скоростных и высокоскоростных железных дорог общей протяженностью 13 тыс. км [25].

В перспективе развития железных дорог предполагается рост грузооборота с одновременным повышением скоростей движенияпоездов, увеличением нагрузки на ось, а также проведением большого объема капитальных работ по усилению верхнего строения пути.

При воздействии поездных нагрузок на путь наибольшие изменения протекают в балластном слое. В. нём проявляются упругие и остаточные деформации. Последние со временем накапливаются, как правило, неравномерно, и вызывают отступления рельсовой колеи по уровню, перекосам и просадкам от норм содержания [37]. Для устранения отступлений и создания равноупругого балластного слоя пути периодически выполняются выправочно-подбивочно-рихтовочные и др. работы.

В настоящее время для формирования работоспособного (равнопрочного и равноупругого) балластного слоя [37] выполняются^ технологические операции: очистка и отсыпка балластного слояуплотнение балласта под постелью шпал (подбивка) — уплотнение балласта в шпальных ящикахуплотнение балласта плеча и откоса балластной призмы и междупутной зоныпланирование периметра балластной призмыстабилизация балластного слоя. Эти работы выполняются щебнеочистительными машинами (СЧ-600, СЧ-601, РМ-80, ЩОМ-6Б и др.), выправочно-подбивочными (ВПО, ВПР, «Дуоматик 09−32» и др.), планировщиками балласта (lib и др.), динамическими стабилизаторами пути (ДСП и др.). Для машин, производящих уплотнение и стабилизацию, возникает необходимость оценки качества уплотнения балластного слоя каждой из этих машин.

Исследования пути [20, 28, 33] после проведения выправочно-подбивочных работ показали, что балласт недостаточно уплотнён в шпальных ящиках и под концами шпал, особенно железобетонных. Неравномерность уплотнения балластной призмы приводит к расстройству пути вследствие воздействия поездных динамических нагрузок. Сокращаются межремонтные сроки проведения ремонта пути, что приводит к увеличению дополнительных затрат.

После глубокой очистки щебня современные выправочно-подбивочные машины (ВПМ) не обеспечивают требуемое качество уплотнения балластного слоя толщиной 30 — 40 см [55].

Целью настоящей работы является разработка методики расчета и выбора технологических параметров и режимов взаимодействия уплотнительных рабочих органов (виброплит) выправочно-подбивочно-отделочной машины непрерывного действия типа. ВПО с балластным слоем, обеспечивающих качественное уплотнение щебеночного балластного слоя после его глубокой очистки.

Основными методами исследования являются:

— теоретический анализ;

— математическое моделирование;

— натурный эксперимент.

Для реализации поставленной цели потребовалось:

1. Исследовать факторы, влияющие на стабильное положение пути;

2. Изучить способы, определения плотности балластного слоя;

3. Разработать теоретическую модель уплотнения балластного слоя при силовом воздействии на него рабочими органами путевой машины типа ВПО;

4. Разработать методику экспериментального определения степени уплотнения балластного слоя после работы машин ВПО-ЗОООМ.

5. Установить связь между последовательным воздействием уплотнительных рабочих органов комплекса путевых машин на балластный слой.

На защиту выносятся:

— результаты теоретических и практических исследований технологии процесса уплотнения щебёночного балластного слоя рабочими органами машин непрерывного действия типа ВПО;

— методика определения на моделях геометрических параметров основных виброплит машин типа ВПО;

— рекомендации по выбору рациональных технологических параметров уплотнительных рабочих органов машин непрерывного действия типа ВПО в процессе глубокой очистки щебня.

Общие выводы.

1. Выполнен системный анализ процессов стабилизации балластной призмы железнодорожных путей 1 и 2 класса после проведения технологической операции глубокой очистки щебня. На его основе определён алгоритм решения диссертационной задачи и. предложены пути, ее решения через разработку технологии стабилизации балластного слоя с использованием машины ВПО-ЗОООМ.

2. Разработана математическая модель взаимодействия балласта с основной виброплитой машины ВПО, позволяющая определить геометрические параметры виброплиты (см. табл. 2.1), параметры режима работы виброплит и машины, выбрать рациональные режимы уплотнения щебёночного балластного слоя в процессе глубокой очистки щебня с учётом, состояния железнодорожного пути и обеспечить его стабильность.

3. Разработана методика экспериментальных исследований работы основных виброплит машины ВПО-ЗОООМ в процессе глубокой очистки щебня с использованием прибора УВП-ДИИТ для оценки качества уплотнения балластного слоя.

4. Экспериментальными исследованиями определены показатели степени уплотнения балластного слоя (средняя относительная осадка под шпалами Еср =0,16 или средний коэффициент пористости под шпалами вср. = л.

0,64 или объёмная плотность р = 1,65 т/м) при уплотнении его основными виброплитами машины ВПО-ЗОООМ, которые подтверждены при расчёте на теоретической модели (Е = 0,163 или 8 = 0,674 или р = 1,55 т/м) и имеют достаточно хорошую сходимость. Расхождение составляет 2%, 5% и 6% соответственно.

5. Научно обоснованы и подтверждены практически рациональные технологические параметры взаимодействия балласта И' виброуплотнителя для машины ВПО-ЗОООМ, обеспечивающие требуемую степень уплотнения: параметры вибрации: амплитуда, А = (3.4) мм, угловая частота со = 220 с" 1 и режимные параметры машины: рабочая скорость движения (0,22. 0,33), м/с или FM = (0,8. 1,2), км/ч, величина выправочной подъёмки пути Ah < 50 мм.

6. Дано теоретическое и практическое обоснование целесообразности использования’машины ВПО-ЗОООМ в предлагаемой технологии уплотнения' балластного слоя в процессе глубокой очистки щебня с обеспечением сокращения периода стабилизации. Комплекс ВПО-3000М+ХД+ВПМ+ДСП+ПБ исключает несколько проходов машины ВПО и обеспечивает стабильное состояние балластного слоя по относительной осадке уплотнения.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Т., Карпущенко Н. И. Состояние и перспективы развития путевого хозяйства. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа (НИИЖТа), 2000. — 246 с.
  2. В.Н. Стратегия развития путевого комплекса российских железных дорог // Евразия вести. — 2003, № 9. — С. 2—3.
  3. D. Burns. Exhibitions travelling technics in Dallas and Muenster. Railway Gazette International, 2003, № 5, p. 269 274.
  4. Устройство, ремонт и текущее содержание железнодорожного пути: Учебник для ПТУ / С. В. Амелин, М. П. Смирнов, В. И. Рязанцев и др.- Под ред. С. В. Амелина. М.: Транспорт. 1991. — 272 с.
  5. В.М. Путевое хозяйство накануне реформирования // Путь и путевое хозяйство. — 2002. — № 3. — С. 2−6.
  6. ГОСТ 7392–2002. Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия.
  7. A.JI. Новый стандарт на щебень // Путь и путевое хозяйство. — 2003.-№ 5.-С. 7.
  8. Путевые машины: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / С. А. Соломонов, М. В. Попович, В. М. Бугаенко и др.- Под ред. С. А. Соломонова. М.: Желдориздат, 2000. — 756 с.
  9. Ю.И. Послойное уплотнение балласта // Путь и путевое хозяйство. 2005. — № 9. — С. 14−17.
  10. Ю.В. О щебнеочистителях нового поколения // Путь и путевое хозяйство. 2004. — №. 5 — С. 29−32.
  11. Е. Klotzinger. Further development of mechanized ballast cleaning, RTR -Railway Technical Review 2−3/2002.
  12. Ю.З. Партнёрство и конкуренция во имя развития. // Газета «Евразия Вести». 2003. — № 12. — С. 10−11.
  13. W. Weart. Modern technics for ballast distribution. Progressive Railroading, 2002, № 8, p. 37 38, 40−41.
  14. Ю.Г., Краснов 0:Г. Сравнение динамических стабилизаторов // Путь и путевое хозяйство. — 1999. № 12. — С. 8 — 10.
  15. Машина выправочно-подбивочно-рихтовочная" для стрелочных переводов
  16. ВПРС-02: Техническое описание 1024.00.00.000.т0 и Инструкция по эксплуатации 1024.00.00.000.' ИЭ / Министерство путей сообщения РФ. Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин. — М.: Транспорт, 1995. 477 с.
  17. Е.Р. и др. Выправочно-подбивочно-отделочная путевыя машина
  18. ВПО-ЗООО. / Е. Р. Иванов, М. А. Плохоцкий, М. В. Попович, А. П. Щербакова. — М.: Транспорт, 1976. — 263 с.
  19. М.В., Бондарь В. Л., Волковойнов Б. Г. Эффективные методы использования динамического стабилизатора пути. // Путь и путевое хозяйство. 1998. — № 6. — С. 16−17.
  20. Ю.В., Митрохин А. Н., Мензулин Э. Х., Самохина Л. Ф. Комплексные технологии уплотнения балластного слоя // Путь и путевое хозяйство. 2006. — № 12. — С. 17−21.
  21. Г. П. Эксплуатационные свойства выправочно-подбивочных машин // Путь и путевое хозяйство. — 2007. — № 11. — С. 22 — 24.
  22. А.Л., Краснов О. Г., Ефгшенко А. В. Уплотнение слоя щебня ограниченной толщины // Путь и путевое хозяйство. — 2003. — № 12. — С. 2—4.
  23. A.JI., Агапов Д. Г., Погорелое Д. Ю. Компьютерное моделирование железнодорожного балласта в плоской твёрдотельной постановке.
  24. В.И. Политология транспорта. Политическое измерение транспортного развития. М. ЗАО «Издательство „Экономика“», 2006. — 432 с.
  25. Н.Н., Фомин В. В. Механизация и автоматизация путевых работ за рубежом. М.: Транспорт, 1975. — 232 с.
  26. .Г. Исследование изменения свойств щебня от направления силового воздействия в объёме, ограниченном стенками* разной жёсткости. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. — JL, 1980.-136 с.
  27. В.М. Приоритетные задачи повышения качества в хозяйстве пути // Газета «Евразия вести». 2005. — № 9. — С. 23.
  28. Информационные материалы фирмы «Kershaw Manufacturing Company» США, Web: www.kershawusa.com.
  29. Информационные материалы АО «МТН Praha a.s.», Чехия, Web: www.mth.cz.
  30. А.В. Уплотнение балласта модернизированной ВПО-ЗООО. // Путь и путевое хозяйство. — 2008. — № 3. С. 20—21.
  31. Содержание балластной призмы железнодорожного пути. / Е. С. Варызгин, Б. Н. Бондаренков, А. Н. Марготьев, В.Ф. Федулов- Под ред. Е. С. Варызгина. — М.: Транспорт, 1978. 142 с.
  32. Новые путевые машины (Подбивочно-выправочные и рихтовочная ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000) / Ю. П. Сырейщиков, Е. С. Дмитриев, Е. А. Лукин, А.К. Селищев- Под ред. Ю. П. Сырейщикова. — М.: Транспорт, 1984. — 317 с.
  33. А.П. Экспериментальные исследования • деформативных свойств щебня фракции 25.60 мм в лабораторных условиях. // Вестник ВНИИЖТ. 2003 — № 5. — С. 29−32.
  34. Технические условия на работы по ремонту и планово-предупредительной-выправке пути. ЦПТ-53. ОАО «РЖД». -М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 182 с.
  35. А.П. Упругие свойства щебёночного балласта при статическом нагружении // Вестник ВНИИЖТ. 2003. — № 4. — С. 30−32.
  36. М.В. Исследование процесса уплотнения щебёночной призмы виброплитами машины ВПО-ЗООО с установлением их рациональных параметров и режимов работы. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. JL, 1967. — 159 с.
  37. С. С. Реологические основы механики грунтов: Учеб. пособие для строительных вузов. М.: Высш. школа, 1978. — 447 с.
  38. Повышение качества уплотнения балласта. Сырейщиков Ю. П., Задорин Г. П., Лукин Е. А. М.: «Транспорт», 1977. — 24 с. (Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта. Достижения науки и техники в производство!).
  39. Проектирование шпалоподбивочных органов машин циклического действия: Методические указания / Сост. Г. П. Задорин. Новосибирск: НИИЖТ, 1985.-53 с.
  40. JT.H. Гидроплотномер // Путь и путевое хозяйство. — 1991. — № 1-. С.-17.
  41. JT.H. Пневмоплотномер // Путь и путевое хозяйство. 1994. — № 1.С.-25.
  42. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве / Под ред. В. Ф. Яковлева. — М.: Транспорт, 1990. С. 106 — 107.
  43. Р.Д. Путевые механизмы и инструмент. — М.: Транспорт, 2002. — С. 391−392.
  44. М.А. Определение плотности щебёночного балласта призмы динамическим методом. Проблемы механики земляного полотна на ж.д. // (К-190/6−9) В книге «Вопросы гидротехники». — М., 1965, № 9.
  45. Единая методика экспериментальных исследований по оценке и определению степени и равномерности уплотнения щебёночного-балласта. Утверждена зав. Отделением ПМ ЦНИИ Исаевым К.С.
  46. В.В. Теория эксперимента. М., «Наука», 1971, — 208 с.
  47. П.М., Терехин JI.H. Методы оценки качества уплотнения щебёночного балласта железнодорожного пути. ЦИНТИ МПС № 1, 1966.
  48. П.М. Об изменении некоторых свойств балластных материалов в процессе их уплотнения. — Труды ВНИИЖТ МПС, вып. 217. М.: «Трансжелдориздат», 1961, — С. 25—31.
  49. П.М. Определение плотности балластных материалов путём просвечивания их гамма-лучами. — Труды ВНИИЖТ МПС, вып. 217. М.: «Трансжелдориздат», 1961, — С. 32—47.
  50. Постановление правительства РФ от 18.05.2001 г. № 384 «О программе4 структурной реформы на железнодорожном транспорте».
  51. Ю.В. Стабилизация пути после глубокой очистки балласта // Путь и путевое хозяйство. 1997. — № 10. — С. 13−16.
  52. С. Н. Балластный слой железнодорожного пути. — М.: Транспорт, 1965.-183 с.
  53. Л.И., Воробьёв В. В., Воскресенская Н. С. Методика определения характеристик для оценки качества ремонта пути выправочно-подбивочными машинами. М.: ПМ ЦНИИ МПС — ЦКБ ТПМ, 1975. — 29 с.
  54. Ю.П. К вопросу об оценке и необходимом качестве уплотнения щебёночного балласта. — Труды ЦНИИ МПС, 1976, вып. 552, С. 55−64″.
  55. М.В.Попович, Б. Г. Волковойнов, А. В. Белов, А. А. Константинов и, А. Н. Замятин. «Система управления рабочим органом* для уплотнения железнодорожного пути» Авт. св. СССР № 1 096 324, Е01 В 27/12, заявл. 25.11.82 опубл. 07.06.81 Бюл. № 21.
  56. Ю.И., Ноздрачёв Г. С., Макеев М. А. Оптимальные режимы уплотнения балласта // Путь и путевое хозяйство. 2009. — № 8. — С. 2—4.
  57. Инструкция" по текущему содержанию железнодорожного пути. Департамент пути и сооружений, ЦП-774. М: Транспорт, 2000. — 223 с.
  58. В. О. Деформативность и стабильность пути // Путь и путевое хозяйство. 2005. — № 2. с. 23 — 26.
  59. З.Л., Певзнер В. О. Железнодорожный путь. Учебник. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009. — 432. с.
  60. И.П. Киселёв, Е. А. Сотников, В. С. Суходоев. Высокоскоростные железные дороги. СПб.: ПГУПС, 2001. — 60 с.
  61. Г. М. Железнодорожный путь. — М.: Транспорт, 1987. 479 с.
  62. МПС РФ. Департамент пути и сооружений. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. — М.: ГГГКБ ЦП 11МПС, 2000. 40 с.
  63. Основы устройства и расчёта железнодорожного пути / Т. Г. Яковлева, В. Я. Шульга, С. В. Амелин и др.- Под ред. С. В. Амелина и Т. Г. Яковлевой. -М.: Транспорт, 1990. 367 с.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!