Дипломная работа: Разработка оборудования для вырезки балласта на базе машины ЩОМ-Д

1.2.4 Устройство для вырезки балласта

Данное устройство установлено на раме проектируемой машины ЩОМ – Д. Отвалы сконструированы на раме, каждая рама несет по два отвала. Каждый из отвалов имеет возможность поворота относительно вертикальной оси для регулирования заглубления в толщу балластной призмы, благодаря тому, что закреплен на вертикальной поворотной штанге. Задний по ходу машины отвал имеет также возможность регулироваться относительно переднего отвала по глубине резания относительно уровня постели шпал. Вынос несущих рам из транспортного положения в рабочее осуществляется вручную и закрепляется растяжкой к раме в транспортное положение. Также за вторым отвалом располагается транспортер для выноса лишнего балласта на обочину пути. Транспортер шарнирно закреплен за отвал и его вынос из транспортного в рабочее положение осуществляется вместе с отвалом.

2 РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Устройство для вырезки балласта (рисунок 4) смонтировано на базе щебнеочистительной машины ЩОМ – Д. Рабочая скорость машины должна быть не менее 1,5 км/ч, что позволит ее применение в технологическом процессе при ремонте пути без снижения его темпа.

При проектировании ставилась задача минимально изменить конструкцию уже существующей машины, достигнув при этом максимального улучшения технологических параметров ремонта пути.

а – вид спереди; б – вид сбоку; в – вид сверху

Рисунок 4 – Устройство для вырезки балласта

2.1 Определение основных параметров

2.1.1 Высота и радиус отвала

Высоту отвала определяем из условия не пересыпания грунта через отвал. Это условие соблюдается, если объем грунта (асбест), поступающего из балластной призмы на пути полного замещения призмы волочения, равен объему V_пр призмы волочения, который может разместиться перед отвалом [15].

Из этого условия высота отвала Н, м:

(2.1)

где - угол естественного откоса грунта в движении, ; - угол трения грунта об отвал, ; - угол захвата, ; - коэффициент формы поперечного сечения призмы волочения, ; - площадь поперечного сечения стружки вырезаемой отвалом в режиме номинальной тяги, м² .

(2.2)

где - номинальная тяга (тепловоза) машины, (рисунок 5); k – удельное сопротивление копанию расчетного грунта отвалом, ; 1,3 – коэффициент, учитывающий неравномерность площади поперечного сечения стружки, а также уменьшения нагрузки на тяговые колеса вследствие отпора грунта.

.

Рисунок 5 – Тяговая характеристика тепловоза ТЭ2

По формуле (2.1):

.

Радиус отвала r, м:

(2.3)

где - угол резания отвала, .

.

2.1.2 Силы, действующие на отвал

На каждый отвал действуют силы сопротивления резанию балласта W_п1 , перемещению призмы волочения W_п2 , вверх W_п3 и вдоль W_п4 отвала (рисунок 6) [18].

Рисунок 6 – Схема к определению сопротивлений