Введение к работе
Актуальность темы. Уровень эффективности и надежности функционирования железных дорог, а также безопасность движения поездов определяется качеством производства работ по содержанию и ремонту пути и, соответственно, качеством используемого при этом оборудования. Осуществляемый переход на высокопрочные рельсы тяжелых типов, железобетонные шпалы не исключил повреждения рельсов. Отклонение же от режимов термообработки, повышение жесткости пути и динамического воздействия на него подвижного состава, рост скоростей движения и нагрузок на ось некоторые повреждения интенсифицировал. При этом трудоемкость работ, выполняемых с использованием средств малой путевой механизации, велика, а технические характеристики имеющегося оборудования не соответствуют современным требованиям, работа с высокопрочными рельсами сильно затруднена, а порой и невозможна. Совершенствование механизированного путевого инструмента (МПИ) сдерживается ограниченностью теоретических разработок и проблемами в методике расчета, проектирования и конструирования таких механизмов.
Процесс создания любой машины начинается с разработки его структурной схемы, качество которой является залогом качества новой машины. Недостатки же существующего МПИ. зачастую обусловлены просчетами, допущенными при выборе соответствующей структурной схемы.'Исследований в области структурного синтеза МПИ крайне мало. Нередко структурная схема нового механизма принимается по аналогии с уже имеющимися, что не гарантирует получение качественного результата. Существующие методы структурного синтеза не всегда приемлемы при проектировании МПИ и имеют существенные недостатки (сложность, недостаточная наглядность и пр.). В сеязи с этим разработка и исследование нового метода структурного синтеза, весьма эффективного при проектировании средств малой путеЕой механизации, является актуальной научно-технической задачей в области повышения качества производства работ при текущем содержании и ремонте элементов железнодорожного пути, а также на городском электрическом транспорте.
Целью диссертации является повышение уровня механизации производства работ при сооружении, восстановлении, ремонтах и текущем содержании железнодорожного пути за счет создания механизиро-
ванных путевых инструментов с улучшенными показателями качества путем разработки комбинаторного метода синтеза рациональных структурных схем.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: '
систематизации показателей качества, предъявляемых к МПИ;
выбора оценочных критериев структурных схем МПИ, наиболее полно отвечающих системе показателей качества;
разработки новых направлений комбинаторного структурного синтеза МПИ, компьютеризация известных положений;
уточнения методик расчета и конструирования МПИ рациональных исполнений;
синтеза новых структурных схем различных МПИ и оценка их качества'.
Научная новизна. Дополнен и развит комбинаторный метод структурного синтеза механизированного путевого инструмента, оп-' ределен комплекс критериев рациональности, позволяющий производить оценку и отбор структурных схем механизмов, уточнены методики расчета рельсорезных, редьсосЕерлильных станкоЕ и электрошпа-лоподбоек, разработаны три программы (в частности программа по определению избыточных связей и подвижностей в механизме), облегчающие пользование комбинаторным методом структурного синтеза.
Практическая ценность работы. На основании результатов работы, проведено уточнение методики создания и проектирования МПИ, позволяющее поеысить их технико-эксплуатационные характеристики, разработана новая конструкция рельсорезного ножоеочного станка и две конструкции рельсосверлильных станков
Апробация работы. Диссертационная работа рассмотрена и одобрена на заседаниях кафедр "Теория механизмов и робототехнические системы", "Строительные и дорожные машины и оборудование". Основные результаты диссертации обсуждались на семинарах и научно-технических конференциях в Петербургском Государственном университете Путей Сообщения в 1S93-1997 Г.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 11 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений, содержит 163 страницы машинописного текста, 56 рисунков, 3 таблицы, 47 наименований литературных источников.