625.144.5

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПУТЕВАЯ МАШИНА НА БАЗЕ ШАССИ МКЖ-416

 

Довгяло В.А., Ташбаев В.А. (Белорусский государственный университет транспорта, г.Гомель, Республика Беларусь)

 

Довгяло В.А., Tashbaeu U.А. (Belarusian state University of transport)

 

Рассмотрены вопросы развития современного уровня многофункциональной машины на комбинированном рельсо-колесном ходу и перспективы ее развития для использования в транспортных войсках Республики Беларусь и на предприятиях народного хозяйства.

 

The results of studying the modern level of multifunction machines on combined rail-wheel motion and its future trends for use in Republic of Belarus transport forces national economy enterprises has been considered.

 

Ключевые слова: машины, рельсо-колесный ход, подвижной состав

Key words: machines, rail-wheel motion, rolling stock

 

Современные требования к мобильности, многофункциональности и эффективности техники путевого хозяйства и дорожно-строительного комплекса выдвигают задачи по созданию машин, предназначенных для использования в качестве мобильного энергонасыщенного носителя оборудования по содержанию и ремонту железнодорожных путей и автомобильных дорог.

Решение данных задач возможно посредством разработки навесного оборудования комбинированного хода, а также агрегатирования с пневмоколесным энергонасыщенным транспортным средством блоков рихтовки пути, перегонки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров, одиночной замены шпал плужного или роторного  снегоочистителя, автосцепных устройств, дополнительной пневмосистемы питания тормозных механизмов подвижного состава, системы автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН) или комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ).

Оборудование комбинированного хода по конструктивному исполнению можно классифицировать на две группы: направляющий комбиход и приводной (ведущий).

В первом случае навесное оборудование комбинированного хода может устанавливаться на серийные автомобили, тракторы и специальные шасси для обеспечения их движения по рельсовому пути колеи 1520 мм и 1435 мм без снятия пневмоколес. Конструкция навесного оборудования позволяет монтировать его в полевых условиях, устанавливать пневмоколесное транспортное средство на рельсовый путь (на переездах и в нулевых местах), а также переводить его с одной колеи на другую. Установка навесного оборудования не снижает скорости движения транспортных средств по автодорогам, однако их возможности на бездорожье при этом несколько уменьшаются вследствие незначительного ухудшения геометрической проходимости. Тяговое усилие пневмоколесные транспортные средства на комбинированном ходу развивают за счет сцепления ведущих пневматических колес с рельсами. Величина тягового усилия зависит от сцепного веса, т. е. от веса, приходящегося на ведущие колеса, состояния рельсов (сухие или мокрые) и загрязнения протектора пневмоколес. Степень влияния состояния рельсов и протектора пневмоколес определяется коэффициентом сцепления, который для пары пневматическое колесо – рельс выше, чем для пары металлическое колесо – рельс (0,22 – 0,24), и составляет 0,68 – 0,85 для сухих и 0,35 – 0,45 для мокрых рельсов.

При движении по рельсовому пути ведущими и тормозными колесами являются задние колеса. Направля­ющие катки удерживают транспортное средство на рельсах и частично воспринимают на себя нагрузку от его веса. Передние колеса транспортного средства полностью вывешиваются на 50 – 60 мм  выше уровня головки рельсов. Направляющие катки соединяются с рамой транспортного средства с помощью подвесок пружинного типа. Подвеска задних направляющих катков установлена поза­ди заднего моста.

У некоторых автомобилей колея ведущих пневмоколес не совпадает с рельсовой колеей, поэтому ведущие колеса необходимо раздвигать на некоторую величину в зависимости от ширины рельсовой колеи. Для этой цели применяют уширительные шайбы, устанавливаемые между дисками колес и тормозными барабанами.

Для перевода комбинированного железнодорожного хода из транспортного положения в рабочее применяются различные приводы (механический, электрический, гидравлический, комбинированный).

В большинстве конструкций применяется механический привод механизмов перевода оборудования комбинированного хода из транспортного положения в рабочее для установки автомобиля на рельсы [2, 3]. В частности, для подъема и опускания колесных пар применяются червячные редукторы и механические лебедки. Достоинствами механического привода являются простота конструкции, изготовления и эксплуатации, а также независимость от источников энергии. Однако он не обеспечивает высоких усилий и скоростей приводимых механизмов при ограниченности передаточного отношения. Комбинация механического привода с электроприводом повышает быстродействие, надежность, удельную мощность, увеличивает пусковой момент и обеспечивает возможность работы в широком диапазоне температур. Вместе с тем электропривод требует наличия генератора и дополнительных устройств, защищающих электродвигатель от перегрузки при остановке ротора.

Использование гидропривода позволяет реализовать плавность и равномерность движения механизмов, бесступенчатое регулирование  их скоростей в широком диапазоне, а также легкость реверсирования, имеет малый вес и габаритные размеры, обеспечивает высокий КПД.

Пневмопривод отличается быстродействием, простотой конструкции и легкостью управления. Но он имеет низкую удельную мощность и жесткость, обусловленную сжимаемостью воздуха, и требует наличия компрессора.

В составе пневмоколесных машин для перевода комбинированного хода из транспортного положения в рабочее и обратно наиболее эффективным является гидропривод. Один из разработанных авторами вариантов механизма подъема-опускания колесной пары представлен на рис.1.

 

1 – колесная пара; 2 – кронштейн; 3 – редуктор; 4 – гидромотор; 5 – стойка

Рисунок 1 –­ Механизм подъема-опускания колесной пары

 

Привод осуществляется при помощи гидромотора 4 и червячного редуктора 3, образованного червяком и гайкой, имеющей шарнирное соединение со стойкой 5. В транспортном положении стойка 5 вместе с колесом 1 находятся в горизонтальном положении. При  установке транспортного средства на рельсы механизм комбинированного хода переводят в рабочее (вертикальное) положение.

Анализ пневмоколесных транспортных средств выпускаемых в Республике Беларусь показывает, что наиболее целесообразно использовать в качестве универсального подвижного состава шасси на базе трактора МКЖ-416.

Для применения универсального подвижного состава для балластировочных работ на него устанавливается следующее оборудование: блок рихтовки пути, блок перегонки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров, агрегат для одиночной смены шпал (рисунок 2).

 

 

1 – машина комбинированная МКЖ-416; 2 – подъемно-рихтовочный блок; 3 – передняя навеска; 4 – задняя навеска; 5 – блок для установки шпал по меткам и разгонки стыковых зазоров

Рисунок 2 –­  Универсальная путевая машина на шасси МКЖ-416

 

Разработка на базе пневмоколесных машин специализированной техники посредством установки комбинированного рельсопневмоколесного хода и дополнительного оборудования для круглогодичной уборки и содержания элементов пути, выполнения погрузочно-разгрузочных работ, благоустройства территорий, обслуживания мостовых и тоннельных сооружений, как на автомобильных, так и железнодорожных коммуникациях, а также ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций различного характера, позволяет значительно снизить экономические затраты при производстве путевых, поездных и маневровых работ, что в сегодняшних экономических условиях является наиболее перспективным направлением.

 

Список использованных источников

1. Довгяло В.А. Универсальный подвижной состав / В. А. Довгяло, В.А. Ташбаев // Новые материалы и технологии в машиностроении: Сборник научных трудов. Выпуск 22.  Брянск: БГИТА, 2015. С.49-54.

2. Довгяло В.А. Универсальный тяговый модуль на базе автомобиля МАЗ / В. А. Довгяло, В.А. Ташбаев // Новые материалы и технологии в машиностроении: Сборник научных трудов. Выпуск 20.  Брянск: БГИТА, 2014.  С.29-31.

3. Современное состояние и перспективы оснащения транспортных войск Республики Беларусь многофункциональными техническими средствами / В. А. Довгяло, Д. И. Бочкарев, Л. Б. Полянский // Международный научно-технический журнал «Механика машин, механизмов и материалов». 2007. №1.  С.32.