Рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути

 

1. РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ, содержащий раму, виброплиту, содержащую уплотнительные клинья и установленную на раме посредством упругих элементов, рассекатель балласта, шарнирно закрепленный на раме с возможностью поворота приводом в горизонтальной плоскости, гидроцилиндр поворота виброплиты в горизонтальной плоскости и устройство корректирования положения виброплиты и рассекателя балласта, имеющее патчик угла поворота виброплиты, датчик угла поворота рассекателя и блок управления , отличающийся тем, что, с целью повышения качества уплотнения балласта, он снабжен датчиком скорости движения рабочего органа , который соединен с одним из входов блока управления, второй из входов которого соединен с датчиком уг-. ла поворота виброплиты, при этом оба входа блока управления соединены с датчиком угла поворота рассекателя, а оба его выхода - с указанным гидроцилиндром поворота виброплиты. 2.Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем регулирования соотношения углов поворота рассекателя и виброплиты, датчик угла поворота рассекателя соединен с источником j электрического тока через переменное W сопротивление. 3.Рабочий орган поп.1, отли чающийся тем, что указанный датчик скорости выполнен в виде тахос генератора. 4.Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что датчики углов поворота рассекателя и виброплиты вьшолнены в виде потенциометров. ч 5. Рабочий орган по п.1, о т л и чающийся тем, что блок управОЬ ления выполнен в виде дифференциального усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) . (11) за Е О1 В 27/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИБ,йИОТИР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610506/29-11 (22) 27.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. - 35 (72) Н.В.Мокин, Е.И.Поляков и А.П.Филатов (71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 625.144.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 956687, кл. E 01 В 27/12, 1980 (прототип). (54)(57) 1. РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ, содержащий раму, виброплиту, содержащую уплотнительные клинья и установленную на раме посредством упругих элементов, рассекатель балласта, шарнирно закрепленный на раме с возможностью поворота приводом в горизонтальной плоскости, гидроцилиндр поворота виброплиты в горизонтальной плоскости и устройство корректирования положения виброплиты и рассекателя балласта. имеюшее патчик чгла поворота виброплиты, датчик угла поворота рассекателя и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения качества уплотнения балласта, он снабжен датчиком скорости движения рабочего органа, который соединен с одним иэ входов блока управления, второй из входов которого соединен с датчиком уг-. ла поворота виброплиты, при этом оба входа блока управления соединены с датчиком угла поворота рассекателя, а оба его выхода — с указанным гидроцилиндром поворота виброплиты.

2. Рабочий орган по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем регулирования соотношения углов поворота рассекателя и виброплиты, датчик угла поворота рассекателя соединен с источником электрического тока через переменное сопротивление °

3. Рабочий орган по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что указанный датчик скорости выполнен в виде тахо- а генератора.

4. Рабочий орган по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что датчики углов поворота рассекателя и вибропли ты выполнены в виде потенциометров.

5. Рабочий орган по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок управления выполнен в виде дифференциального усилителя.

1 11147 Изобретение относится к устройст.вам для строительства и ремонта железнодорожного пути, в частности к рабочим органам для уплотнения балласта железнодорожного пути. 5

Известен рабочий орган для уплот нения балласта железнодорожного пути, содержащий раму, виброплиту, содержащую уплотнительные клинья и установленную на раме посредством уп- 10 ругих элементов, рассекатель балласта, шарнирно закрепленный на раме с возможностью поворота приводом в горизонтальной плоскости, гидроцилиндр поворота виброплиты в горизонтальной плоскости и устройство корректирования положения виброплиты и рассека— теля балласта, имеющее датчик угла поворота виброплиты,датчик угла поворота рассекателя и блбк управления 1

Недостатком известного рабочего органа является низкое качество уплотнения балласта, проявляющееся при неравноплотном распределении балласта по длине пути. В результате путь под поездами осаживается неравномерно, что ведет к ограничению скорости движения поездов и требует дополнительных затрат труда по приведению пути в необходимое состояние.

Цель изобретения — повышение ка.чества уплотнения балласта.

Для достижения поставленной цели рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащий раму, виброплиту, содержащую уплотнительные клинья и установленную на раме посредством упругих элементов, рассекатель балласта, шарнирно закрепленный на раме с воэможностью поворота приводом в горизонтальной плоскости, гидроцилиндр поворота виброплиты в горизонтальной плоскости и устройство корректирования положения виброплиты и рассекателя балласта, имеющее датчик угла поворота 45 виброплиты, датчик угла поворота рассекателя и блок управления, снабжен датчиком скорости движения рабочего органа, который соединен с одним из входов блока управления, второй из входов которого соединен с датчиком угла поворота виброплиты, при этом оба входа блока управления соединены с датчиком угла поворота рассекателя, а оба его выхода — с указанным S5 гидроцилиндром поворота виброплиты.

Кроме. того, с целью расширения функциональных возможностей путем

16 регулирования соотношения углов поворота рассекателя и виброплиты датчик угла поворота рассекателя соединен с источником электрического тока через переменное сопротивление.

Причем указанный датчик скорости выполнен в виде тахогенератора.

Датчики углов поворота рассекателя и виброплиты выполнены в виде потенциометров.

Блок управления выполнен в виде дифференциального усилителя.

На чертеже изображен рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути.

Рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного пути содержит кронштейны 1 и 2 переднего и заднего механизмов подъема, раму 3, соединенную шарнирко с кронштейном 1 непосредственно, а с кронштейном 2 — через промежуточную балку 4, виброплиту 5, подвешенную к раме 3 снизу посредством упругих элементов, рассекатель

6 балласта, соединенный шавнивно с оамой 3 поивоп повоэота оассекателя выполненный в виде гидроцилиндра

7, подключенного к гидросистеме через распределитель 8, а также привод поворота виброплиты 5, выполненный в виде гидроцилиндра 9, подключенного через распределитель 10. Рабочий орган также содержит механизм 11 выноса рамы 3, датчик 12 скорости движения рабочего органа, выполненный в виде тахогенератора и приводимый во вращение от колес машины, датчик 13 угла поворота виброплиты, выполненный в виде потенциометра и установленный в шарнире соединения рамы 3 с промежуточной балкой 4, датчики 14 и 15 угла поворота рассекателя, выполненные в виде потенциометров и установленные в шарнире соединения рассекателя 6 с рамой 3, указатель 16 угла поворота рассекателя 6.

Посредством кронштейнов 1 и 2 механизмов подъема рабочий орган монтируется на путевой машине.

Датчик 12 скорости движения рабочего органа и датчик 14 угла рассекателя 6 соединены с входом А блока

17 управления, выполненного в виде дифференциального усилителя. Датчик

13 угла поворота виброплиты 5 соединен с входом Б блока 17, выходы которого соединены с катушками электро3 1114 магнитов распределителя 10, т. е. с приводом поворота виброплиты 5.

Блок 17 управления выполнен по мостовой схеме и содержит согласующие сопротивления 18-20, сопротивления 21-27 (величины сопротивлений

21 и 24, 22 и 23; 25 и 27 попарно равны), транзисторы 28 и 29, диоды

30 и 31, реле 32 и 33, контакты 34 и 35. 10

Датчики 12-15 и блок 17 управления образуют устройство корректирования положения виброплиты и рассекателя балласта.

Датчик 14 угла поворота рассекате- 1 ля 6 подсоединен к источнику постоянного тока через переменное электрическое сопротивление 36.

Рабочий орган работает следующим образом. 20

Рассекатель 6 с помощью распределителя 8 и гидроцилиндра 7 устанавливается так, что его продольная ось параллельна продольной оси пути, Это положение рассекателя 6 является 2S основным и соответствует наиболее часто встречающемуся случаю правильного дозирования балласта в путь.

При движении машины с включенным приводом виброплиты 5 и включенным пита- З0 нием датчиков 12-14 и блока 17 напряжение от датчика 12 скорости поступает на вход А блока 17 управления. Одновременно на вход Ь блока 17 поступает напряжение с датчика 13 угла поворота виброплиты 5. При равенстве этих напряжений, что имеет место, если угол поворота виброплиты 5 находится в рациональном соответствии со скоростью движения машины, через 40 транзисторы 28 и 29 текут равные токи, падения напряжения на сопротивлениях 22 и 23 одинаковы, токи через диоды 30 и 31 и катушки реле 32 и 33 отсутствуют, контакты 34 и 35 раз омк- 4>

;нуты, на катушки электромагнитов распределителя 10 напряжение не подается, распределитель 10 находится в нейтральном положении, рабочая жидкость в полости гидроцилиндра 9 не подается, виброплита 5 занимает фиксированное положение.

При увеличении скорости машины требуется уменьшение угла наклона уплотнительных клиньев, в противном 55 случае давление на балласт и его сдвиги в каждом полупериоде колебаний виброплиты возрастают настолько, 716 4 что балласт выдавливается в шпальные ящики, а плотность его под шпалами уменьшается. При уменьшении скорости движения машины требуется увеличение угла наклона уплотнительных клиньев.

При увеличении скорости движения машины напряжение, выдаваемое датчиком. 12 скорости, увеличивается и становится больше напряжения, выдаваемого датчиком 13 угла поворота виброплиты 5. В этом случае сопротивление перехода транзистора 28 уменьшается, ток, проходящий через него, увеличивается, падение напряжения на сопротивлении 22 также увеличивается. Появляется разность падений напряжений на сопротивлениях

22 и 23, в результате через диод

30 и катушку реле 33 течет ток, срабатывает реле 33, замыкаются контак- . ты 35, и распределитель 10 переводится в позицию, когда жидкость поступает и поршневую полость гидроцилиндра 9, что обеспечивает поворот виброплиты 5 в сторону уменьшения угла ее наклона к оси пути, т.е. уменьшения угла атаки. При таком повороте виброплиты 5 напряжение, выдаваемое датчиком 13 на вход Б блока 17, увеличивается, сопротивление перехода транзистора 29 уменьшается, ток, проходящий через транзистор 29 и сопротивление 23, увеличивается, увеличивается падение напряжения на сопротивлении 23, а разность падений напряжений на сопротивлениях 22 и 23 уменьшается, уменьшается также ток через диод 30 и катушку реле 33. Поворот виброллиты 5 будет продолжаться до тех пор, пока ток через катушку реле 33 не станет равным порогу отключения реле 33.

После этого размыкаются контакты 35 и распределитель 10 встает в нейтральную позицию, поворот виброплиты:

5 прекращается, угол ее наклона находится в рациональном соответствии со скоростью движения машины.

При уменьшении скорости движения машины напряжение, выдаваемое датчиком 12; становится меньше напряжения, выдаваемого датчиком 13, при этом ток через транзистор 29 больше тока через транзистор 28, через диод

31 и катушку реле 32 течет ток, кон". такты 34 замыкаются, распределитель

10 переводится в позицию, когда жид1114716 кость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 9, что ведет к повороту вчброплиты 5 в сторону увеличения угла ее наклона, т.е. увеличения угла паки, Поворот будет происходить до тех пор, пока электрические сигналы с датчиков 12 и 13 не станут равными, После этого контакты 34 размыкаются, распределитель 10 становится в нейтральную позицию и виб- 1п роплита фиксируется в положении, соответствующем рациональному сочетанию скорости движения машины и угла атаки виброплиты.

При необходимости зависимость угла поворота виброплиты 5 от скорости движения машины может быть исключена путем размыкания связи датчика 12 с колесом машины, т.е. путем перевода датчика 12 в транспортное положение, В случае недостаточного дозирования балласта в пути распределитель 8 вручную переводится в позицию, обеспечивающую подачу жидкости в штоковую полость гидроцилиндра 7 и поворот 25 рассекателя 6 вершиной от торцов шпал. При этом ротор датчика 14 поворачивается по часовой стрелке в положение, показанное на чертеже, потенциал на входе А блока 17 уменьшается, 30 а на входе Б увеличивается. Тогда через транзистор 29 пойдет ток,больший по величине, чем через транзистор 28, что вызовет появление тока через диод 31, замыкание контактов

34, перевод распределителя 10 в позицию, обеспечивающую подачу жидкости в штоковую полость гидроцилиндра

9, и поворот виброплиты 5 в сторону увеличения угла атаки. Одновременно О при этом указатель 16 показывает величину угла и направление отклонения рассекателя 6 от его среднего положения. С поворотом виброплиты 5 напряжение, выдаваемое датчиком 14, уменьшается, уменьшается ток, текущий через транзистор 29, диод 30 и катушку реле 32. Виброплита 5 поворачивается до тех пор, пока ток через диод 31 не станет меньше тока удержа- ния реле 32, тогда контакты 34 размыкаются и поворот виброплиты 5 прекращается.

Регулирование соотношения углов поворота рассекателя 6 и виброплиты

5 производится с помощью переменного электрического сопротивления.36. . Если сопротивление 36 увеличивается, то ток питания датчика 15 уменьшается и при одном и том же угле поворота рассекателя 6 на входы блока 17 подается меньший сигнал, компенсация которого требует меньшего угла поворота виброплиты 5. Если сопротивление 36 уменьшается, то при одном и том же угле поворота рассекателя 6 угол поворота виброплиты увеличивается.

При необходимости зависимость угла поворота виброплиты 5 от угла поворота рассекателя 6 может быть исключена путем снятия напряжения питания с датчика 14 угла поворота рассекателя.

В общем случае устройство работает, осуществляя одновременно коррекции положения виброплиты как в зависимости. от скорости движения машины, так и в зависимости от положения рассекателя 6.

В том случае, если дозирование балласта обеспечено полностью и равномерно, то производится только корректирование положения виброплиты 5 в зависимости от скорости движения машины. При этом рассекатель 6 фиксируется с помощью распределителя 8 и гидроцилиндра 7 в среднем положении.

В том случае, если доэирование балласта выполнено неполно или неравномерно по длине пути, то производится корректирование положения виброплиты в зависимости от угла поворота рассекателя 6. При этом датчик

12 скорости движения рабочего органа переводится в транспортное положение.

Функциональная зависимость угла поворота виброплиты от скорости движения машины может быть представлена в виде уравнения салье о 4 - (-Ч, ) К, где А.4=10 — среднее значение угла наклона (при уплотнении асбестового балласта), Ч вЂ” фактическая скорость движения машины, м/с, зависимость справедлива при 0,3 м/с М

60 9 м/с, Чд =0,6 м/с — средняя скорость движения машины, м/с, 1

К - коэффициент пропорциональности

Ф величина которого для асбестового балласта равна 10 град с/м.

При скорости 0,9 м/с угол Ы. с достигает 7,04, при скорости 0,3 м/с13 0 .

1114716

Функциональная зависимость угла поворота виброплиты от угла поворота рассекателя с ьР о+ ð 4

5 где о - =10 — среднее значение угла наклона виброплиты, с р — угол поворота рассекателя от среднего положения (о считается положительным, если рассекатель повернут в сторону от 10 торцов шпал, и отрицательным, если в сторону торцов; зависимость справедлива при -10 ыр(+10 ); ʄ— коэффициент пропорциональности, регулируемый в пределах 0,1-0,15 при 15 включенном питании датчика 15 угла поворота рассекателя и равный нулю при выключенном питании.

Предлагаемый рабочий орган для уплотнения балласта железнодорожного 20 пути обеспечивает более качественное

)ЩИИДИ Заказ 6741/18 Тираж 518 Подписное

I

I

I

t уплотнение балласта, з аключаюшееся в более равномерном его уплотнении вдоль пути. Это достигается благодаря автоматическому регулированию угла атаки виброплиты в зависимости от скорости движения машины, а также регулированию угла атаки виброплиты по положению рассекателя балласта в зависимости от равномерности дозирования балласта в пути. Улучшению качества уплотнения балласта способствует также бесступенчатое регулирование пропорциональности между углом поворота рассекателя балласта и угпом поворота виброплиты.

В результате осадки пути под поездами становятся более равномерными, увеличивается скорость движения поездов, снижаются затраты труда на приведение пути в требуемое состоя" ние.