И. Я. ТУРОВСКИМ, доцент кафедры «Путь и путевое хозяйство» Московского института инженеров железнодорожного транспорта
РИХТОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО НА ЭЛЕКТРОБАЛЛАСТЕРЕ
Рихтовка пути является одной из наиболее трудоемких работ в путевом хозяйстве. Удельный вес ее составляет от 8 до 12% общего объема путевых работ. Объем рихтовочных работ возрастает с увеличением скорости движения и веса поездов.
На особо грузонапряженных линиях, где интервалы между поездами составляют 5—7 мин, становится невозможным рихтовать путь приборами точечного действия, устанавливаемыми под рельсами в шпальных ящиках. Неэффективно и применение малопроизводительных рихтовочных машин.
На основе исследований, проводимых кафедрой «Путь и путевое хозяйство» МИИТа, сконструировано высокопроизводительное рихтовочное устройство, которое монтируется на базе электробалластера ЭЛБ-1 или ЭЛБ-3.
Такая машина в технологическое «окно» продолжительностью 40—60 мин рихтует 1,5—2 км пути, а в «окно» продолжительностью 2—2,5 ч —6—8 км пути.
Рихтовочное устройство состоит из рабочего стрелографа, контрольного стрелографа, механизма сдвига, механизма прижатия, двух рыхлителей и двух уплотнителей.
Рабочий стрелограф служит для замера стрел изгиба одной из рельсовых нитей пути. Стрелы изгиба, замеренные до рихтовки, используются для составления программы, по которой управляют механизмом сдвига.
Конструкция рабочего стрелографа, смонтированного на ЭЛБ-1, позволяет измерять стрелы изгиба от хорд длиной 24 и 18 м, причем при хорде длиной 24 м их измеряют в сечении, расположенном на расстоянии 6 м от конца хорды, а при хорде длиной 18 м — в ее середине.
Рабочим стрелографом, смонтированным на электробалластерах ЭЛБ-3, стрелы измеряются от хорд, имеющих разные длины, и в сечениях, зависящих от их длин.
Контрольный стрелограф, смонтированный на ферме № 2 электробалластера, служит для измерения стрел отрихтованного пути. Длина хорды стрелографа 20 м.
Стрела в каждой точке пути после рихтовки должна стать равной программной, которую часто называют командной.
Механизм сдвига, имеющий гидравлический привод, предназначен для производства рихтовки пути. Он установлен на ферме № 1 и соединен с электромагнитами, которыми во время рихтовки рельсо-шпальную решетку приподнимают на 10—15 мм для уменьшения ее сопротивления смещению.
Механизм прижатия расположен за механизмом сдвига и предназначен для прижатия отрихтованной рельсо-шпальной решетки к балластному слою. Развиваемое усилие в 10—12 тс препятствует смещению рельсовой нити с проектного положения.
Рыхлители, расположенные у первой ходовой тележки машины, служат для рыхления сильно уплотненного балласта за торцами шпал.
Уплотнители расположены у средней ходовой тележки электробалластера и предназначены для заполнения балластом пустот, образующихся у торцов шпал во время рихтовки, и для уплотнения плеч балластной призмы.
Рихтовочным устройством непрерывно рихтуют путь по трем принципиальным схемам: методом сглаживания, по расчету и совмещенным способом.
Методом сглаживания путь рихтуют по графику усредненных натурных стрел.
На прямых участках пути положение линии средних стрел изгиба рельсовых нитей совпадает с осью абсцисс графика стрел, так как на прямой стрела в любой точке пути должна быть равна нулю. На кривых участках пути график средних стрел строится по графику натурных стрел, которые замеряются рабочим стрелографом при движении со скоростью 20—25 км/ч. Программа на рихтовку кривой протяжением 500—1000 м составляется в течение 2—3 мин. Сдвигается путь в тех же сечениях, в которых измеряются стрелы изгиба.
Рихтовка по методу сглаживания широко применяется на работах по текущему содержанию пути.
При методе сглаживания ошибки, допускаемые в работе механизма сдвига, практически не влияют на плавность отрихтованного пути, так как ошибка, допущенная в сдвиге какой-либо точки, распространяется по закону геометрической прогрессии на последующие точки деления.
При рихтовке пути методом сглаживания уменьшаются величины резких отклонений в плане, а плавные отклонения—извилины — при этом способе не устраняются и протяженность их увеличивается. После рихтовки измеренные стрелы не равны программным.
Рихтовкой по расчету называется способ, при котором программой на рихтовку служит график стрел, которые должны быть во время рихтовки в сечениях пути против середины измерительной хорды, когда передний конец ее находится на неотрихтованном пути, а задний конец над точкой пути, отрихтованной в проектное положение. Механизм сдвига в этом случае расположен у задней концевой тележки стрелографа.
Для составления программы на рихтовку пути по расчету замеряют стрелы рабочим стрелографом с хордой длиной 18 м и определяют проектные сдвиги.
В кривых участках пути сдвиги определяют расчетом с помощью прибора Туровского, обобщенным графоаналитическим или любым другим способом, а на прямых участках — с помощью теодолита и измерительной рейки, располагаемой в точках деления горизонтально.
Построение командного (программного) графика заключается в нанесении графика полусдвигов на график натурных стрел, В каждой точке пути программная стрела Н, а на графике программная ордината, определяется по формуле
Совмещенным назван способ, при котором программой на рихтовку служит график проектных стрел в сдвигаемых точках пути, расположенных в промежуточных сечениях измерительной хорды. При этом передний конец хорды в этом способе расположен на неотрихтованном, а задний на отрихтованном пути.
Для рихтовки по совмещенному способу программа составляется с использованием графиков стрел, измеренных контрольным и рабочим стрелографом с хордой длиной 24 м.
По графику стрел контрольного стрелографа рассчитывают сдвиги на кривых (на прямых сдвиги определяют при помощи теодолита и измерительной рейки), а на графике стрел рабочего стрелографа строят график сдвигов и программный график с учетом этих сдвигов.
Программная стрела Н в каждой точке определяется по формуле
Построение командного графика выполняется графически.
Подробное описание рихтующего устройства МИИТа, методов определения сдвигов и построения командных графиков приводится в брошюре: И. Я. Туровский, В. И. Белый. «Электробалластер с полуавтоматическим рихтовочным устройством». (М., «Транспорт», 1974).
Если на прямом участке пути нет ограничений для его рихтовки (переезд, мост и т. д.), то рихтовку производят за один проход машины без предварительного замера стрел, а при наличии таких ограничений в сдвигах прямые участки рихтуют так же, как и кривые участки пути за два прохода: первым проходом замеряют стрелы изгиба рабочим стрелографом, а вторым проходом рихтуют путь. При этом программу на рихтовку составляют так, чтобы на подходах к местам ограничений сдвиги были минимальными, а непосредственно на переезде или мосту они равнялись бы нулю.
Рихтовочными устройствами уже оборудовано более 20 электробалластеров, которые успешно работают на 12 железных дорогах. Этими машинами отрихтовано более 10 000 км пути.
При текущем содержании путь рихтуют в основном методом сглаживания на участках, на которых по показаниям путеизмерительного вагона имеются отклонения от норм содержания пути в плане. Если расстройства в плане имеют место на небольшом протяжении прямого или кривого участка пути, то рихтуют не всю прямую или кривую, а только места, где обнаружены отступления. Рихтовку начинают перед расстроенным участком за 30—50 м и на таком же расстоянии за ним заканчивают ее. При переезде с одного участка на другой в транспортное положение приводят только механизмы сдвига и прижатия, а стрелографы остаются в рабочем положении. Скорость движения машины должна быть не более 20—25 км/ч.
При текущем содержании часто возникает необходимость рихтовать путь на большом протяжении, состоящем из ряда прямых и кривых участков. В этом случае работу ведут в такой последовательности.
Если участок пути, подлежащий рихтовке, начинается с прямой, то машину заряжают сразу для рихтовки в начале участка и рихтуют первую прямую за один проход. Перед первой кривой машину останавливают, поднимают в транспортное положение электромагниты и тележку механизма прижатия, и, двигаясь со скоростью 20—25 км/ч, рабочим и контрольным стрелографами замеряют кривую. При обратном возвращении механик наносит на графике стрел, вычерченном рабочим стрелографом, программу для рихтовки. В начале кривой приводят в рабочее положение механизмы сдвига и прижатия, после чего рихтуют ее. Закончив рихтовку первой кривой, продолжают без остановки рихтовку второй прямой. При такой системе работы производительность машины в «окно» продолжительностью в 2,5— 3 ч достигает 8—9 км пути.
На подъемочном, среднем и капитальном ремонтах пути наиболее целесообразна рихтовка по расчету. При всех видах ремонта путь рихтуют машиной при отделочных работах. Однако в 1973 г. на Свердловской дороге при большом фронте работ в 8-часовое «окно» электробалластер с рихтовочным устройством был включен в цепочку путевых машин, выполняющих основные работы во время «окна», что позволило к концу дня по месту работ устанавливать скорость 70 км/ч.
На Донецкой дороге электробалластер с рихтовочным устройством широко используется также и для передвижки станционных путей при переустройстве станций. За один проход величина сдвига достигала 300 мм, а общая сдвижка отдельных путей доходила до 2 м. Здесь же впервые применялась рихтовка станционных путей с использованием рельсовых нитей соседних путей в качестве копиров, что обеспечило строгое соблюдение междупутных расстояний и хорошее положение в плане всех путей парка.
Средняя производительность одного электробалластера с рихтовочным устройством за период летних путевых работ на Донецкой дороге составляет 400— 450 км, а в 1972 г. одной из таких машин (ПМС-63) было отрихтовано 586 км пути.
Для характеристики качества рихтовки пути рихтовочными устройствами на электробалластерах в табл. 1 приведены балльные оценки ряда километров на Елецкой дистанции пути до и после рихтовки по показаниям путеизмерительных вагонов.
Таблица 1
В целом по дистанции состояние пути в плане до применения рихтовочного устройства оценивалось в 52 балла, а после производства рихтовочных работ устройством МИИТа на электробалластере — в 17 баллов.
Благодаря применению на регулировке пути в плане рихтовочного устройства МИИТа путейцы Донецкой дороги неуклонно из года в год улучшают в целом по дороге состояние пути в плане, что подтверждается данными табл. 2.
Таблица 2
* По состоянию на 1/Х.
Применение на рихтовке пути рихтовочного устройства МИИТа на базе электробалластера повышает уровень механизации путевых работ.