Восстановительные средства - Растаскивание нагромождений подвижного состава и груза

§ 3. РАСТАСКИВАНИЕ НАГРОМОЖДЕНИЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ГРУЗА
Расчеты показывают, что для подтаскивания свободно лежащего груза требуется приложить тяговые усилия, значительно меньшие, чем при его подъеме. Поэтому за последние годы этот метод производства восстановительных работ получил широкое распространение на всех дорогах сети.
Подтаскивание груза, развалившегося вследствие схода или столкновения подвижного состава и не встречающего какого-либо дополнительного препятствия, кроме скользящего трения от давления трущейся поверхности, может быть осуществлено в зависимости от веса груза локомотивом, тягачом или трактором (Т-180, Т-140, Т-100). Тяговое усилие на крюке паровозов при трогании с места приведено в табл. 34, а тепловозов — в табл. 35.

Таблица 34
Расчетная сила тяги паровозов при трогании с места

Примечание. При наличии сухого песка на рельсах под ведущими колесами паровоза сила сцепления их с рельсами увеличивается на 15—20%.
γ — коэффициент трения.

Тяговые усилия на крюке тягача Т-34 достигают 20,5 Т и тракторов на гусеничном ходу типа Т-180 до 14,7 Т и типа ДЭТ-250 до 22,0 Т.
Для определения тяговых усилий при подтаскивании грузов можно воспользоваться данными, приведенными в табл. 36.
Таблица 35
Расчетные значения силы тяги локомотивов при трогании с места

Таблица 36
Тяговые усилия, прилагаемые для подтаскивания грузов, при производстве восстановительных работ

При производстве восстановительных работ методом подтаскивания очень важно правильно выбрать диаметр стальных канатов. Это одно из важнейших условий обеспечения безопасного производства таких работ. Кроме того, из зоны радиусом, равным длине тягового троса, надо удалять всех людей
Запас прочности тягового троса должен быть не менее шестикратного. Определение потребного диаметра таких канатов в случае подтаскивания подвижного состава или груза по грунту должно производиться с учетом коэффициента трения скольжения (γ=0,7). Летом при наличии расчищенной площадки потребное тяговое усилие в зависимости от веса подтягиваемого груза и диаметр чалочного каната (6x37=222 проволоки) при использовании его в две ветви характеризуются данными табл. 37.

Таблица 37
Тяговое усилие, потребное для подтаскивания груза (ГОСТ 3071 — 55)

Как следует из данных табл. 36, исходным показателем для таких расчетов является примерный вес подтаскиваемого груза. В тех случаях, когда даже ориентировочно крайне затруднительно определить величину этого веса, а значит и величину сопротивления, оказываемого грузом при его подтаскивании, выбор диаметра чалочного каната следует производить из расчета тягового усилия локомотива, тягача или трактора с обеспечением установленного запаса прочности каната.

Пример. Допустим, что тяговое усилие на крюке тягача 10 000 кГ. Следовательно, такелажный трос также должен быть рассчитан на это усилие, но с учетом не менее шестикратного запаса прочности. При указанных выше условиях разрывное усилие троса составит 10 000X6 = 60 000 кГ. Предположим также, что в распоряжении восстановительного поезда имеется трос с характеристикой 6X37=222 проволоки при разрывном усилии согласно акту сертификата 160 кГ/мм².

По табл. 38 находим, что для разрывного усилия 60 000 кГ подойдет трос, наружный диаметр которого составляет 37,0 мм. Разрывное усилие для него будет 80 850 кГ.

Таблица 38
Канаты стальные, канат (трос) типа ТК 6 X 37 = 222 проволоки с органическим сердечником (ГОСТ 3071 — 55)

Таблица 39
Потребный диаметр чалочных канатов для подтаскивания подвижного состава и грузов при помощи локомотивов разных серий (при обусловленном шестикратном запасе прочности его по отношению к силе тяги локомотивом)

Аналогично подбирают такелажный трос для растаскивания груза и другими тяговыми средствами (локомотивом, трактором), имеющимися в распоряжении восстановительного поезда. При растаскивании груза паровозами для выбора диаметра каната можно пользоваться табл. 39.
При подборе тросов для локомотивов, имеющих силу тяги свыше 30 000 кГ, должны применяться две ветви, а для тепловозов 2ТЭ10Л — три ветви.
В момент сдвига груза или поврежденного подвижного состава с места приходится затрачивать значительно большее тяговое усилие, чем при его перемещении. Поэтому груз приходится сдвигать с места небольшим рывком. Ни в коем случае не следует уменьшать набранную уже скорость, так как это влечет за собой увеличение коэффициента трения, и при недостаточной силе тяги груз может вообще остановиться, что осложнит действия работников восстановительного поезда. В частности, потребуется вновь производить подготовительную работу, затрачивать время на освобождение груза от скопившегося впереди него грунта или каких-либо других предметов.
Сила тяги паровоза (наиболее часто применяемого при производстве восстановительных  работ) как функция его скорости может быть охарактеризована данными, приведенными в табл. 40.
При увеличении скорости движения локомотива, как известно, возрастает и инерция его массы, при которой канат, обладающий недостаточной прочностью, обычно не выдерживает возникающего в нем натяжения (рывок) и рвется.

Таблица 40
Сила тяги паровозов при различной скорости

Поэтому   при зацеплении к локомотиву и к грузу чалочного каната нельзя допускать большого его провисания или развивать излишнюю скорость локомотива для сдвига груза рывком. Следует также иметь в виду, что при высокой скорости локомотива в момент натяжения каната инерция его массы значительно превышает силу тяги. Так, например, на расстоянии 3 м, пройденным локомотивом серии ФД, можно развить скорость до 6—8 км/ч, при которой в момент натяжения свободно опущенного каната инерционная масса этого локомотива превысит его тяговое усилие почти в три раза. При расстоянии 5 м инерционная масса локомотива серии ФД (развиваемая скорость достигает до 9—11 км/ч) превысит силу его тяги почти в четыре раза. Поэтому при производстве восстановительных работ методом подтаскивания с использованием локомотива нельзя развивать его скорость к моменту натяжения каната более 5—6 км/ч. 

Исследования, проведенные инж. И. В. Ракицким на Донецкой дороге, показали, что при подтаскивании по грунту сошедшего с рельсов вагонного подвижного состава с выбитыми колесными парами, когда отдельные детали подвижного состава значительно врезаются в грунт, коэффициент трения (сопротивления) подтаскиваемого груза относительно его веса (силы давления) составляет на горизонтальной, достаточно расчищенной площадке минимум 0,70—0,75. На тех же площадках, где имеются еще и дополнительные препятствия, например, в виде скопления грунта перед подтаскиваемым грузом, величина этого коэффициента увеличивается до 0,80—0,85. 
При накатывании и подтаскивании подвижного состава на .колесах, помимо основного удельного сопротивления сдвигу с места, возникают большие дополнительные сопротивления для вытаскивания колесной пары из шпального ящика.
В момент трогания с места на колесную пару, просевшую между шпал, будут действовать три силы (рис. 49): Q — нагрузка на ось; Р — сила тяги; N — реакция шпалы.
Сила, необходимая, чтобы сдвинуть колесную пару, определяется по формуле

Пример. Нагрузка на ось Q=20 Т, диаметр колеса D=0,950 м, количество шпал на 1 км — 1840 шт.

Расстояние между осями шпалы будет

При восстановительных работах нередки случаи, когда для подтаскивания груза приходится использовать два локомотива, иногда с применением полиспастов. В этих случаях для определения запаса прочности каната, например диаметром 52 мм (ГОСТ 3071—55), для подтаскивания им груза двойной тягой локомотивов разрывное усилие этого каната, равное 131 500 кГ, необходимо разделить на суммарную силу тяги этих локомотивов. Предположим, что в восстановительных работах участвуют два локомотива с силой тяги каждого по 27 000 кГ, тогда двойная сила тяги составит уже 54 000 кГ и, следовательно, запас прочности каната при этих условиях будет равен 131 500 : 54 000=2,25. Само собой разумеется, что подтаскивание груза с таким запасом прочности каната ни в коем случае не может быть допущено ввиду необеспечения условия техники безопасности (2,25<6).
Решение этой задачи может быть произведено несколькими способами. Один из самых простейших заключается в уменьшении нагрузки на канат (для увеличения запаса прочности каната) путем освобождения подвижного состава от груза и устранения препятствий, встречающихся на пути его подтаскивания.
В отдельных случаях, диктуемых конкретной обстановкой восстановительных работ, может быть произведена и разделка нагроможденного или деформированного подвижного состава с применением газорежущей аппаратуры.
При восстановительных работах методом подтаскивания нельзя допускать чрезмерных рывков при натяжении каната локомотивом, тягачом или трактором. Для обеспечения техники безопасности при таких работах, если имеются для этого соответствующие условия и возможности, можно рекомендовать также применение канатов с большим диаметром сечения или производить работу в две ветви, используя для этой цели канаты бесконечной счалки.
Целесообразность применения канатов с двойной ветвью может быть подтверждена следующим примером.
В двойном канате диаметром 43,5 мм, даже при наименьшем разрывном усилии 160 кГ/мм², разрывное усилие его по ГОСТу 3071—55 будет составлять 91 400X2 = 182 800 кГ. В случае применения в качестве тяговой силы локомотива с тяговым усилием 24 000 кГ это будет составлять 182 800 : 24 000 = 7,6-кратный запас прочности при трогании его с места, что допустимо.     
Вполне естественно, что наравне с установлением такого запаса прочности стальных канатов должны быть подобраны и соответствующие ему чалочные приспособления: кольца, крюки, скобы, валики и т. п. Для этого в восстановительных поездах заранее должны быть на чалочных приспособлениях нанесены клейма, на скобах и кольцах навешены бирки, обозначающие максимально допустимую на них нагрузку с учетом установленного правилами коэффициента запаса их прочности.