Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств Краснов Олег Геннадьевич

Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств
<
Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Краснов Олег Геннадьевич. Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.06, 05.05.04.- Санкт-Петербург, 2002.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/617-X

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса по очистке щебеночного балласта железнодорожного пути

1.1. Влияние степени засоренности на функции назначения балластного слоя 9

1.2. Анализ работ по очистке щебеночного балласта. Конструкция щебнеочистительных устройств 17

1.3. Системный анализ процесса очистки щебеночного балласта. Основные понятия и термины 28

Постановка цели и основные задачи исследования 36

Глава 2. Исследование факторов, влияющих на эффективность очистки щебеночного балласта

2.1. Фактическое состояние балластной призмы и особенности грохочения щебеночного балласта железнодорожного пути 39

2.2. Зависимость качества очистки балласта от производительности 43

2.3.Влажность балласта и ее влияние на качество очистки 48

2.4. Влияние динамических параметров грохотов на содержание засорителей в очищенном щебне 52

Выводы и рекомендации 57

Глава 3. Разработка методики определения функциональных характеристик вибрационных грохотов при очистке щебеночного балласта

3.1. Анализ методов расчета производительности грохотов 58

3.2. Определение удельной производительности при грохочении щебеночных балластов 62

3.3. Методика определения функциональных параметров вибрационных грохотов при очистке щебеночного балласта 66

Выводы и рекомендации 74

Глава 4. Исследование содержания годного щебня в отходах щебнеочистки. Выбор рациональной формы и размеров ячеек сит

4.1. Содержание годного щебня в отходах в зависимости от размеров ячеек сит и их стабильности 74

4.2. Расчетная схема прохождения частицы щебня сквозь ячейку сита. Принятые допущения. Анализ результатов расчета 79

4.3. Результаты эксплуатационных испытаний грохота, оборудованного ситами с прямоугольной формой ячейки 90

Выводы и рекомендации 94

Глава 5. Исследование эффективности очистки щебеночного балласта повышенной влажности при использовании резонирующих ленточно-струнных сит

5.1. Конструкция и опыт применения резонирующих ленточно-струнных сит. 95

5.2. Исследование характеристик лент-струн в стендовых условиях 100

5.3. Конструкция грохота, оборудованного резонирующими ленточно-струнными ситами 108

5.4. Эксплуатационные испытания машины RM-80 с опытным грохотом 109

Выводы и рекомендации 122

Общие выводы 124

Список использованных источников 126

Приложение А. Технико-экономическое обоснование эффективности применения ленточно-струнных сит (ЛСС) на вибрационных грохотах при очистке щебеночного балласта

Приложение Б Технико-экономическое обоснование эффективности применения сит с прямоугольной формой ячеек на грохотах

Приложение В. Материалы о внедрении

Анализ работ по очистке щебеночного балласта. Конструкция щебнеочистительных устройств

Анализ литературных данных [107] показал, что еще в тридцатые годы проводились работы по продлению сроков службы щебеночного балласта за счет защиты его от засорителей и обеспечения сохранной перевозки сыпучих грузов.

Ряд авторов предлагает мероприятия по предотвращению потерь сыпучих грузов, в частности угля, заключающееся в строительстве специальных комплексов по защите угля от выдувания путем уплотнения его и покрытия защитными пленками, организации перевозок по кольцевым маршрутам в специальных или усовершенствованных вагонах.

Калитиным С.А. [49, 50] предложено защиту балластного слоя от засорителей выполнять с использованием покрытия из геотекстиля.

Ефремовым Ю.В. [47] разработана конструкция трехслойной балластной призмы - щебеночный балласт сверху покрывать слоем асбеста толщиной около 100 мм.

Внедрение этих мероприятий затруднено в силу объективных причин и не позволяет в полной мере исключить засорение щебеночного балласта.

Другим направлением продления срока службы щебеночного балласта является очистка.

Технология очистки засоренного щебеночного балласта развивалась и совершенствовалась по мере развития конструкций щебнеочистительных машин, их основного рабочего органа - щебнеочистительного устройства.

Первоначально загрязненный балласт удаляли за пределы ж.д. пути при снятии рельсошпальной решетки.

На американских железных дорогах [Ю5] балласт удаляли с помощью плуга, который заглублялся под шпалы и тянули с помощью лебедки или локомотива.

Позже разработали метод улучшения дренажа засоренного балласта без существенного нарушения целостности путевой конструкции. По этому методу вырезку и очистку балласта производили вдоль пути по торцам шпал и частично под шпалами. Особенностью метода является возвращение очищенного щебня в путь [105].

Другим методом улучшения дренажных свойств балласта является подсыпка небольшого слоя балласта толщиной 50...75 мм на загрязненный. Это сравнительно дешевый способ малоэффективен, под шпалами остается загрязненный балласт. Недостатком метода является то, что систематическое увеличение толщины балластного слоя приводит к исчезновению обочины земляного полотна, ограничению по габариту контактного провода на электрофицированных участках ж.д. пути.

Для забора загрязненного щебня его очистки и укладки обратно в путь стали применяться щебнеочистительные машины. На отечественных щебнеочистительных машинах длительное время применялся центробежный способ очистки [98].

Рассмотрим более подробно конструкцию щебнеочистительного устройства с центробежным способом очистки на примере рабочего органа машины ЩОМ-Д, очищающего балласт с подъемом путевой решетки [98]. Общий вид представлен на рис. 1.2.

Щебнеочистительное устройство состоит из подъемной рамы 1, сетчатой ленты 2 с приводом, несущей рамы 3, подрезного ножа 4 и бункера 5. Подъемная рама представляет собой сварную П-образную конструкцию, опирающуюся на ферму 6 электробалластера четырьмя винтовыми домкратами 7.

На несущей раме установлены направляющие звездочки 8, роликовая батарея 9 и отклоняющие устройства 10. Их огибает сетчатая лента, закрепленная на двух приводных втулочно-роликовых цепях 11с шагом 50,8 мм. Привод ленты от двух электродвигателей постоянного тока 12, двух одноступенчатых редукторов 13 и двух приводных валов со звездочками 14.

К нижним частям боковых рам крепят крылья 15 и подрезной нож 16. Крылья служат для загребания щебня и направления его на подрезной нож. При движении машины подрезной нож, заглубленный в балластную призму, срезает слой загрязненного щебня. Перемещаясь по ножу, щебень поступает на горизонтальный участок сетчатой ленты, скользящей в поперечном направлении по направляющим ножа. Двигаясь со скоростью 10... 12 м/с, лента увлекает за собой щебень. Распределяясь по ленте тонким слоем, он достигает криволинейного участка, где под действием центробежной силы, засоритель и мелкие фракции щебня отделяются от годного щебня и сквозь отверстия в сетчатой ленте выбрасываются в сторону от пути. Очищенный щебень, оставаясь на ленте, поднимается до отклоняющего устройства, где лента изменяет направление движения, и от воздействия сил инерции попадает в бункер, откуда возвращается в балластную призму.

В процессе внедрения и эксплуатации щебнеочистительных машин с центробежным способом очистки происходило непрерывное совершенствование конструкции и повышение надежности их рабочих органов и систем. Развитие этих вопросов нашло отражение в работах Быкова В.Щ18, 19], Гапеенко Ю.В. [72], Воронова A.M. [26, 27], Вулиха Ю.В, [28], Евдокимова Ю.А. [44], Каракулева А.В. [51], Кривцова М.П. [61], Соломонова А.С. [98], Тихомирова Г.И. [111], Чередниченко СП. [111], и др.

Согласно [26, 27] очистительная сетка A.M. Драгавцева, используемая на отечественных щебнеочистительных машинах, при незначительных размерах обладает большой перерабатывающей способностью. Если за активную поверхность, на которой происходит отделение загрязнителя, принять прямолинейный и криволинейный рабочие сетки, удельная перерабатывающая способность по результатам экспериментов и расчетов З20...350м3/м2ч.

Щебнеочистительные машины с центробежным способом очистки (ЩОМ-Д, ЩОМ-ДО, ЩОМ-4, ЩОМ-ЗУ, БМУ, БМС), имея рабочие скорости до 1 —1,5 км/ч [72], не обеспечивают очистку щебня на требуемую глубину (факт. - 0,12...0,2 м). На участках с содержанием засорителя более 40...45% в балласте остается 10... 15% засорителей [72]. Через 1-3 года после капитального ремонта пути это приводит к массовому появлению выплесков, от чего резко увеличиваются затраты на текущее содержание.

Кроме того, сетка для очистки балласта имеет недостаточный ресурс - 10... 12 км. К недостаткам этих машин относится большое сопротивление тяговому перемещению из-за повышенных сопротивлений перемещению призмы волочения перед подрезным ножом и крыльями [80]. Согласно [27] машины данного типа не обеспечивают полного восстановления свойств балластной призмы по причине неудовлетворительного распределения очищенного щебня.

На железных дорогах развитых стран применяют щебнеочиститель-ные машины, на которых в качестве щебнеочистительного устройства используют плоские грохоты с инерционным или эксцентриковым приводом [105].

Общий вид плоского вибрационного грохота представлен на рис. 1.3. Основой грохота является короб 1, состоящий из двух бортовых листов, соединенных поперечными связь-балками 3 с упруго-податливыми связями. Короб грохота посредством упругих элементов 5 устанавливается на раме грохота 7. К поперечным связь-балкам 3 прикрепляются продольные балки-прогоны. Сверху устанавливаются плетенные металлические сита 6. Виброколебания грохота возбуждаются инерционным вибратором 2, представляющим дебалансный вал с дебалансными маховиками. Привод дебалансного вала осуществляется от электродвигателя 8 через карданный вал 9, угловой редуктор 10, лепестковую муфту 11.

Вибрационный грохот обеспечивает разделение материала по крупности, отделение засорителя от годного щебня.

Методика определения функциональных параметров вибрационных грохотов при очистке щебеночного балласта

Для определения функциональных параметров грохотов воспользуемся зависимостями, предложенными в работе [21, 22] с уточнением скорости просеивания, полученной на основании натурных испытаний грохотов щебнеочистительных машин в условиях эксплуатации.

Производительность для вибрационных грохотов с квадратными отверстиями определится.

Следует учитывать, при интенсификации динамического ірежима грохоти повышается скорость виброперемещения и сокращаетсм время нахождения материала на ситах грохота, что может служить причиной снижения качества очистки. Рекомендуется выбирать динамический режим с обеспечением скорости :№бЮ1еремишнта V = 0,45,. Д.5 м/с» что может быть обеспечено щж A- S...7 мм и f- 12...14 Гц, а= 18...20, Значения динамического ржима ю даішіо" прёвышэть г В из усдшши обшіачешм прочности несущих элементов грохота [9],

Изменение производительности грохота по питанию оказывает менее существенное шшшне на скорость проживания, чем вышерассмотреиные факторы. С ростом толщины слоя грохотимого материала скорость просеивания несколько снижается, особенно с ростом исходной степени засоренности балласта.. На рис.3.3 представлены зависимости щ = f(Q) для разной исходной степени засоренности полученные по результатам испытаний машины ЩОМ-6БМ при разных .рабочих скоростях и условиях.

Следует отметить, что на грохотимость засоренных ж.д. балластов существенное влияние оказывает влажность. В данном случае предполагается, что влажность балласта не превышает 5% и установленные показатели скорости просеивания могут быть распространены для данных условий.

На основании представленных зависимостей и экспериментальных данных предлагается следующая последовательность при расчете функциональных параметров вибрационных грохотов при очистке засоренных балластов.

1. Определяем динамический режим грохота Г = Асо siny/gcosa ( А -амплитуда колебаний, м; со - круговая частота колебаний, рад/с; g = 9,8 м/с -ускорение свободного падения; у - угол вибрации; a - угол наклона грохота).

2. Определяем коэффициент динамического режима Кд. Кд = иод /и0, и0 = 115 м/ч - скорость просеивания, установленная экспериментально для Г = 4,7; РР = 45 %; иод- скорость просеивания, определенная для заданного динамического режима Г из зависимости иод = f (Г) (рис. 3.2).

3. Определяем скорость просеивания ирр для заданных степени засоренности и формы колебаний в соответствии с зависимостями щр = f (f3p) (рис.3.1).

4. Уточняем значение скорости просеивания иоф с учетом Кд: иоф = Upp- Кд (ЗЛО)

5. Определяем требуемое извлечение засорителя в подрешетный продукт при условии содержания последнего в очищенном щебне не более 5%: є = 100(1-—)(3.11)

6. По зависимостям (3.8) и (3.9) определяем технологическую производительность вибрационных грохотов при очистке щебеночного балласта.

Расчетная схема прохождения частицы щебня сквозь ячейку сита. Принятые допущения. Анализ результатов расчета

Проведением ситового анализа засоренных балластов (гл.2) установлено, что основная нагрузка при очистке балластов железнодорожного пути приходится на нижнее сито, т.е. значение эффективности и производительности вибрационных грохотов щебнеочистительных машин определяется размерами и формой ячеек нижнего сита. Это выдвигает требование применения сит с максимально возможным "живым" сечением ячеек при одновременной минимизации годного щебня, попадающего в отходы.

В связи с этим выбор формы и размеров ячеек нижнего сита является первостепенной задачей при оптимизации конструктивных параметров грохотов.

В связи со значительной сложностью массовых процессов, происходящих в слое сыпучего материала при грохочении, отсутствии законченной теории, исследования прохождения (западання) частицы сквозь вибрирующее сито было проведено на упрощенной плоской модели. Цель теоретических исследований состояла в установлении основных тенденций влияния "вибрационного размыва" ячеек сит на условия прохождения частиц с размером меньше номинального, но больше фиктивного. В модели принимались следующие допущения:

1. Для совместной характеристики размера и формы частиц применено понятие "эквивалентного диаметра", используемое в теории классификации зернистых сред. Частица в этом случае принимается в виде шара диаметром D

2. Грохочение происходит в интенсивных режимах с подбрасыванием, при этом большая часть граничных частиц движется с углами падения к плоскости сит 50.. .60 %;

3. Сито представим в виде нитей, совершающих вибрационные колебания, пренебрегая влиянием их размеров на условия западання частиц.

Расчетная схема движения частицы щебня через вибрирующее сито показана на рис. 4.1. Плоскость сита представим в виде нити с отверстием [А В], расположенного под углом а. Расстояние между кромками отверстий сит постоянно и равно d, частица движется под углом j со скоростью V и при t = 0 касается оси сита. Предположим, что начало координат при t = 0 делит отверстия [АВ] = d пополам, а зерно (условно частицу щебня принимаем в виде шара) диаметром D, находясь над серединой отверстия, касается нижним краем линии АВ, имея скорость V, направленную под углом j к поверхности сита.

Западание зерна в ячейку сита произойдет, если шар опустится центром С на линию АВ прежде, чем столкнется с кромками А или В фиктивного отверстия А В .

Анализ результатов расчета показал, что вибрационные параметры грохотов оказывают существенное влияние на условия прохождения частиц щебня с размерами меньшими номинального, но больше фиктивного.

Процесс западання частиц в ячейки сита при виброколебаниях может быть сведен к следующему. При колебаниях сит происходит сужение фактических размеров в плоскости колебаний сит. Квадратная форма ячеек сит, претерпевая фиктивное искажение, приобретает форму, близкую к прямоугольной. При этом образуется некоторое фиктивное сечение, размеры которого в плоскости колебаний уменьшаются на 20...30% и более от номинального значения. Частицы просеиваемого материала, с размерами меньшими фиктивных размеров сечения, проходят через сита беспрепятственно. Вибрационные колебания на условия западання этих частиц никакого влияния не оказывают.

Прохождение частиц с размерами меньше номинального, но больше фиктивного, определяется многими факторами:

- амплитудами колебаний, их соотношением в вертикальном и продольном направлениях;

- формой траектории движения сит;

- размером ячеек сит;

- скоростью и углом движения частицы по отношению к плоскости сита;

- углом наклона сит к горизонту.

На рис.4.2 представлены зависимости допускаемой круговой частоты СОд (при значениях, меньше которых частицы беспрепятсвенно проходят через ячейки сита) от размера частицы D для разных амплитуд круговых и эллиптических колебаний сит.

Из графиков видно, что на значения частоты сод существенное влияние оказывает соотношение размеров частицы и ячейки сита. С уменьшением размера частиц и приближением их к размерам фиктивного сечения значения Юд возрастают по зависимости, близкой к гиперболической как для круговых, так и для эллиптических колебаний. При этом, чем меньше значения амплитуд колебаний, тем более круто возрастает значение сод.

При размерах частиц незначительно отличающихся от фиктивных параметров сечения (D = 0,5... 1,5 мм) значения сод достаточно высоки С0д=80...100 рад/с (f = 12,7...15,9 Гц), что соответствует рабочим частотам грохотов щебнеочистительных машин.

На рис. 4.3 приведены графики зависимости частоты юд от скорости движения частицы V при круговых и эллиптических колебаниях. Из графиков видно, что с ростом скорости движения частицы V, условия западання улучшаются, сод возрастает при всех формах колебаний.

На условия западання зерна существенное влияние оказывает форма траектории движения сит. При колебаниях, близких к направленным (слабо эллиптические Аі = 0,5 мм), частицы D = 28 мм при размерах ячеек d = 32 мм беспрепятственно проходят через сита при А2 = 5 мм и лишь при А2 = 6 мм и более появляются ограничения, связанные с вибрационными колебаниями сит. При круговых колебаниях с амплитудами Ai = А2 = 4 мм беспрепятственно могут проходить частицы с размерами лишь менее D -22 мм. Следует отметить, что сужение происходит в плоскости колебания сит, в поперечном направлении искажения незначительны.

Грохоты с эллиптическими колебаниями, по условиям ограничения в прохождении граничных частиц, занимают промежуточное положение между грохотами с круговыми и направленными колебаниями. Наибольшее влияние на изменение фактического сечения при эллиптических колебаниях оказывает горизонтальная составляющая колебаний Ai. Так, при ячейках сита d = 32 мм и размере частицы D = 23 мм, увеличение А2 с 4 мм до 8 мм (при Ai = 4 мм) привело к изменению допускаемой частоты колебаний сита в 1,43 раза. В то время как изменения Ai с 4 мм до 8 мм при А2 = 4 мм уменьшило Юд = 75,69 рад/с до сод = 30,76 рад/с, т.е. в 2,46 раза.

С учетом фактических форм и амплитуд колебаний грохотов некоторых щебнеочистительных машин были определены фиктивное сужение ("вибрационный размыв") ячеек сит. Результаты расчетов представлены в табл. 4.5.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- вибрационные колебания приводят к "вибрационному размыву" ячеек сит, определяя их фиктивное сужение;

- фиктивное сужение ячеек сит определяется формой и амплитудами колебаний. Наибольшее фиктивное сужение происходит при круговых колебаниях сит. При эллиптической траектории движения - более сильное влияние на фиктивное изменение размеров ячеек оказывает горизонтальная составляющая колебаний А і;

- условия прохождения частиц щебня больше фиктивных, но меньше номинальных размеров определяются частотой колебания сит, скоростью и углом движения частиц к плоскости сит;

- с увеличением размеров частиц по отношению к фиктивным размерам отверстия на AD = 1...1,5 мм условия западання частиц (допустимая частота колебания сита озд) резко снижаются по зависимости, близкой к гиперболической.

Эксплуатационные испытания машины RM-80 с опытным грохотом

Эксплуатационные испытания щебнеочистительной машины RM-80 №014 с грохотом, оборудованным резонирующим ленточно-струнным ситом, проведены в условиях Калининградской ж.д. с участием специалистов Департамента пути и сооружений, ПТКБ ЦП МПС, ВНИТИ, ГУП КЗ Темпутьмаш", ЗАО "Тулажелдормаш", Калининградской ж.д. На период испытаний выработка машины составила 62,7 км очищенного пути.

Испытания проводились на перегоне Нестеров-Кибартай 1143— 1142км второго главного пути Калининградской ж.д. при выполнении усиленного капитального ремонта. Верхнее строение пути включало: рельсы сваренные в плети, шпалы железобетонные, упругие скрепления ЖБР. Рельсошпальная решетка уложена на щебеночный балласт фракции 25.. .70 мм, загрязненностью 47...53%; влажность фракций менее 5 мм -8,4.. .10,3%. Испытания проводились в светлое время суток при температуре окружающего воздуха 4...7С. Последний капитальный ремонт проводился в 1962 году, пропущенный тоннаж 416 млн.т брутто. На участках работы машины были определены фракционный состав исходного балласта методом ситового анализа и влажность фракций менее 5 мм влагомером ВСКМ-12. Результаты измерений представлены в табл. 5.2.

Визуальным осмотром резонирующих лент-струн нижнего яруса грохота после наработки 62,7 км установлено:

- обрывы и разрушения лент-струн отсутствуют.

- порезов, порывов, выщербин лент-струн не установлено.

- степень износа не превышает 3-5%.

- ленты-струны надежно закреплены в подситниках, выпаданий лент в процессе эксплуатации не отмечалось.

Фрагменты резонирующего ленточно-струнного сита после наработки 28,8 км на балласте с влажностью 4,1% и наработки 64,3 км при работе на балласте с влажностью 8,4... 10,3 % показаны на рис.5.12.

В процессе испытаний определялись технические и технологические параметры работы машины - рабочая скорость, ширина и глубина вырезки, производительность, содержание засорителей в очищенном щебне, содержание годного щебня в отходах, а также динамические параметры грохота и его элементов - амплитуда и частота виброколебаний короба грохота и лент-струн в вертикальном и продольном направлениях при разгоне, выбеге, рабочем режиме при разной степени загрузки. Исследования технологических характеристик проводилось при разных режимах работы. Для этого фронт работы машины был разбит на участки протяженностью по 50 метров. На каждом участке задавались разные значения рабочей скорости и проводились измерения степени засоренности очищенного балласта. Результаты измерения представлены в табл.5.3. В откосной части призмы и внутри рельсовой колеи содержание засорителей в очищенном щебне не превышало 0,5-1% на всех режимах работы машины. Содержание засорителей в очищенном щебне от производительности представлено нарис. 5.13.

При повышеимм рабочей скорости до 220 м/ч и производительности до 416 мч содержание фракций менее 20 мм в зоне рельсовых нитей повысилось до 5,1...5,5%. В откосной и средней зонах балластной призмы содержание засорителей не превышало 0,5... 1%. При данном режиме наблюдалось переполнение верхнего яруса грохота щебнем крупной фракции и дальнейшее увеличение технических параметров машины было ограничено.

Содержание годного щебня в отходах определялось методом ситового анализа. Пробы брались в разных зонах призмы полувагонов СЗ-240-6. Фракционный состав отходов представлен в табл.5.4.

Исследование отходов щебнеочистки показало, что среднее содержание годного щебня находилось в пределах 7,7.. .9,5%.

Исследование динамики колебаний пакета лент-струн, составляющих фрагмент сита, проводилось методом виброметрирования. Для этого на ленты-струны в средней части с помощью специальных приспособлений устанавливались пьезоэлектрические датчики КД-3 5 с возможностью регистрации ускорений в поперечном и продольном направлениях. Одновременно устанавливались датчики на коробе грохота в тех же направлениях. Исследования проводились в режимах разгона, выбега, под нагрузкой от очищаемого балласта.

Установлено, что каждая лента-струна совершает интенсивные колебания, как в поперечном, так и в продольном направлении.

Характер изменения амплитуд ускорений лент-струн и короба грохота в режиме разгона, на холостом и рабочем ходу без нагрузки представлены на рис.5.14. Разгон грохота до частоты f = 12,7 Гц происходит за 1,5...2 с. Равноускоренное движение грохота в начальный момент после выхода на режим сопровождается увеличением динамических параметров всех элементов грохота. Продолжительность переходного режима 3.. .3,6 с, после чего колебательный процесс стабилизируется. Переход с холостого режима на рабочий характеризуется существенным нарастанием ускорений при изменении частоты виброколебаний с 12,7 до 15,6 Гц во всех элементах грохота. Особенно интенсивно ускорения изменяются на лентах-струнах в поперечном направлении с 41,9 до 126 м/с , в продольном с 51,6 до 118,8 м/с2. При окончании разгона наблюдается переходный режим, характеризующийся повышенными значениями ускорений (на лентах-струнах Wnon = 156,3 м/с , Wnpo = 136,9м/с ). Через 2...2,5 с процесс стабилизируется. На рис. 5.15 показаны виброграммы ускорений лент-струн и короба грохота в указанных режимах.

При работе в холостом режиме колебательный процесс имеет моногармонический характер. При взаимодействии с балластным мате риалом характер процесса колебаний в вертикальном направлении изменяется незначительно. В спектре колебаний появляются субгармонические составляющие с частотами &J2; Зоз0/2; 2ш0 (рис.5.16). При этом в продольном направлении колебания имеют поличастотный характер, определяемый как воздействие со стороны балластного материала, так и взаимодействием соседних лент-струн друг с другом. В спектре ускорений наблюдаются устойчивые субгармонические составляющие с частотой 2ю0, 30-Фрагменты колебаний лент-струн, короба грохота и их амплитудные спектры представлены на рис.5.17.

В процессе испытаний установлены зависимости амплитуд колебаний лент-струн от удельной нагрузки. На рис.5.18 представлены значения динамических параметров при разной степени загрузки грохота.

Анализ опытных данных показал, что изменение удельной нагрузки в диапазоне 0,5.. Л,7 кН/м2 приводит к снижению максимальных амплитуд колебаний в поперечном направлении с 19,1 до 17,3 мм (на 9,4%), в продольном е.-16,1 до 14,1 мм: (на 12,4 %). Таким образом, изменение амплитуд колебаний лент-струн в рабочем диапазоне нагрузок со стороны очищаемого балласта не превышает 9..Л2 %, что при значительной интенсивности виброколебаний практического влияния на процесс очистки не оказывает.

Похожие диссертации на Повышение эффективности глубокой очистки балласта железнодорожного пути совершенствованием щебнеочистительных устройств