Эффективность выправочно-подбивочных машин

 

В современных технологиях ремонта железнодорожного пути задействованы высокопроизводительные выправочно-подбивочно-рихтовочные машины непрерывного и циклического действия, оборудованные автоматизированными микропроцессорными системами (АС). На сети дорог наибольшее распространение нашли АС «Навигатор» (г. Новосибирск) и AC ALC фирмы «Плассер и Тойрер».

ФГУП ВНИКТИ провел две серии сравнительных испытаний: машин непрерывного действия с указанными АС и машин для стрелочных переводов циклического действия, оборудованных различ­ными устройствами подъема третьего рельса с АС «Навигатор».

Для проверки эффективности автоматизированных систем управления выправкой пути были выбраны: серийная австрийская машина «Дуоматик» 09-32 CSM № 2783 с AC ALC (далее машина № 2783) и «Дуоматик» 09-32 № 13 совместного производства КЗ «Ремпутьмаш» и фирмы «Плассер и Тойрер» (далее машина № 13) с АС «Навигатор».

Машины работали на Северо-Кавказской дороге на смежных участках бесстыкового пути длиной по 2200 м каждый с примерно одинаковыми неровностями, а также близкими параметрами верхнего строения по длине прямых, переходных, круговых кривых радиусами 2065 и 2200 м и возвышением наружного рельса соответственно 45 и 50 мм. Дозировка и засоренность балласта также были одинаковыми. Скорость измерительных поездок машин составляла приблизительно 10 км/ч.

Для подтверждения технической характеристики машины провели также испытания «Дуоматик» 09-32 № 17 с АС «Навигатор» в комплексе с микропроцессорной системой управления рабочими органами «Компас-4» при отделочных работах на Свердловской дороге. Путь выправляли при заглублении подбоек на 420—430 мм ниже поверхности катания головок рельсов и продолжительности одинарного сжима 0,8 с.

Производительность машины на участках 1842-й км, 1860-й км, 1861-й км составила соответственно 800-1000, 2120-2250 и 1846—1946 шпал/ч. Вне их она до­стигала 2400 шпал/ч при продолжительности сжима подбоек 0,6 с.

Качество и точность выправки пути по сравнению с исходными и качество уплотнения оценивали после пропуска 0,48—0,64 и 0,96— 1,12 млн. т груза брутто.

Плавность (σ_Δi, σ_Δy, σ_Δf) пути при работе в полуавтоматическом режиме в целом повысилась по трем координатам соответственно в 2,0, 2,53 и 3,6 раза.

Совместная работа микропро­цессорной системы управления ра­бочими органами «Компас-4» КЗ «Ремпутьмаш» и АС выправкой пути «Навигатор» обеспечили соответствие технической характеристики машины «Дуоматик» 09-32 установленным требованиям. Однако неправильное ее использование, например, при отделке бесстыкового пути в кривых радиусами 600—800 м с подъемкой 28—62 мм без уплотнителей балласта у тор­цов шпал и особенно при переустройстве переходной кривой может приводить к ухудшению плавности положения пути в плане в 1,5— 1,8 раза и точности — в 1,3—1,6 раза.

Такой случай произошел на опытном участке 1842-го км на круговой кривой радиусом 634 м. После выправки в плане остались углы через каждые 10 м, в том числе в сварных стыках (см. точки 6, 16, 26, 36 на рис. 4.3).

Рис. 4.3 Положение пути в плане до и после работы машины «Дуоматик» 09-32 без уплотнения балласта у торцов шпал:

—о— До работы; —●— после работы; точки 6, 16, 26 и 36 – сварные стыки

 

После пропуска 0,96—1,12 млн. т груза брутто плавность пути изменилась несущественно.

Явное ухудшение характеристик продольного профиля произошло на участках, где машина работала с более высокой производительностью, достигаемой за счет уменьшения времени сжима подбоек и уплотнения балласта под шпалами.

Относительная осадка пути (к рыхлому слою), характеризующая качество уплотнения балласта, после пропуска 1 млн. т груза брутто в среднем составила 0,06—0,1. Это соответствовало ожидаемой полной стабилизации пути после пропуска 1,0—1,5 млн. т по окончании его выправки в зави­симости от режима подбивки.

Сравнительные испытания различных устройств подъема третьего рельса проводились на машине «Унимат» 08-275/3S № 002 (далее машина 3S) совместного производства КЗ «Ремпутьмаш» и фирмы «Плассер и Тойрер» и на опытном образце машины ВПРС-03 № 003 (далее машина 03) производства ОАО «Кировский завод 1 Мая».

Кроме оценки эффективности указанных устройств на стрелочных переводах (СП) при испытаниях выявляли возможность исключения ручного труда (как ми­нимум пятерых рабочих) при поддомкрачивании и подбивке длинных брусьев (для предотвращения их излома).

Опытные участки пути и СП были смежными, имели практически одинаковые характеристики верхнего строения: засоренность, уплотненность и толщину балласта, пропущенную нагрузку, переходные и круговые кривые. Средняя подъемка пути и СП машинами не превышала 40 мм.

Режимы работы при выправке опытных участков выбирали в зависимости от условий: заглубление подбоек 400—425 мм, с одинарной или двойной подбивкой, одним или двумя сжимами, продолжительность 1,8—2,0 с. При работе на СП у машины 03 использовалось 12 подбоек, а на пути — все 16.

Испытания проходили на Московской (перегон Непецино—Воскресенск, станции Люберцы СП №148 и №38) и Непецино — СП №4 и №12) и Северо- Кавказской (станция Шарданово СП №18 и №21) дорогах. В табл. 2 приведены технические характеристики машин при одинарной подбивке шпал.

Таблица 2

Участок пути	Параметры состояния плана пути
Плавность, ơΔГ	Точность положения при ׀Δf׀≤2 мм, %
КК	2,97/4,58*	3,54/4,09**	53,3/40*	60/46,7**
ПК	1,34/2,44*	2,31/2,37**	87,5/56,2*	75/68,8**

*В числителе приведены значения, характеризующие параметры пути до работы машины, в знаменателе — после ее работы.

**В числителе приведены значения характеристик пути после пропуска 0,64 млн. т груза брутто, в знаменателе — после пропуска 1,12 млн. т.

Таблица 2

Показатель		3S
Производтельность: - на пути, шпал/ч - на СП, мин	850-999	900-1000
Дальность захвата третьего рельса от оси пути, м	2,4-3,5	1,5-3,5
Скорость поездки для записи исходного положения пути, км/ч	3,6-3,9	6,8-7,1

 

Устройства захвата третьего рельса на машине 3S выдвигались и убирались (в одну или другую сторону) без остановки движения. Они выполнены в виде гидрофицированных телескопических балок, установленных на кузове машины, и роликовых захватов за головку рельса на тросовых подвесках.

Для этой операции машине 03 требовалась остановка на 2 мин. Устройства, установленные слева и справа машины, состояли из подъемно-подбивочных манипуляторов (ППМ) с выдвижной стрелой. Подбивка брусьев производилась виброклиньями, выдвижение роликового захвата ППМ – вручную.

Для подбивки стрелочных переводов с эффективным использованием захвата третьего рельса машиной 3S привлекали двух монтеров пути с электрошпалоподбойками и электроагрегатом, а из-за плохой видимости подбоек и ПРУ на машине 03 при выправке стрелочных переводов — четыре человека обслуживающего персонала вместо трех.

По результатам испытаний установили, что при одинаковых исходных неровностях и прочих условиях по плавности и точности выправки пути и СП в трех координатах обеспечивается примерно одинаковое улучшение этих показателей: при работе машины 03 — в 1,21 — 1,3 8 раза, машины 3S — в 1,07—1,19 раза.

После пропуска поездной нагрузки по выправленным участкам плавность ухудшилась: на участке машины 03 — в 0,84 раза, машины 3S — в 0,98 раза. Чем больше были неровности до и после работы машины 03, тем сильнее они ухудшались после пропуска поездной нагрузки.

Показатели точности |Δ| после пропуска поездной нагрузки не изменились.

Усредненные показатели плавности и точности после выправки стрелочных переводов по прямому направлению оказались практически равными для обеих машин как по величинам, так и по отклонению. Однако уровень этих показателей остался низким — в 1,5—2 раза хуже требуемых для этих машин.

Основными причинами этого стали:

· отсутствие отработанных технологий выправки СП такими машинами. Допускались переподъемки (рис. 4.4). С машиной 03 переподъемка составила 10 мм на длине 10 м, и как следствие, в районе переводного и крестовинного блоков остались просадки 20—23 мм на длине 47,5 м. При работе машины 3S просадки в тех же местах были 6—12 мм на длине 12 м, а переподъемки — 8 мм на длине 12 м;

· недостатки конструкций машин. У машины 03 не отработан механизм подъемно-подбивочного устройства (ППУ): его действия несогласованы с основным ПРУ и подбивочными блоками, замедленное перемещение ППУ для подбивки бруса в третьей точке. Машина работала 12-ю подбойками из 16-и. Внутренние подбойки были сняты из-за угрозы обрыва троса-хорды.

 

Рис. 4.4 Положение пути в продольном профиле до и после работы машины на стрелочных переводах:

а - «Унимат» 08-275/3S, № 02; б - ВПРС-03, № 003

—о— До работы; —●— после работы;— основное направление;

—Δ— дo работы, —▲— после работы — боковое направление.

 

Так как подбивочное устройство в третьей точке на машине 3S отсутствует, требуется ручная подбивка балласта под концами брусьев, что приводит к фиксации бруса на заниженной или завышенной отметке по высоте и перекосам по уровню в прямом направлении.

Для эффективной выправки стрелочных переводов требуется отработка конструкции подъемно-подбивочного устройства машины 03 и корректировка технологии выправки машины 3S с учетом конкретных условий расположения стрелочного перевода. Неиспользование ручной подбивки брусьев в третьей точке приводит к значительной потере качества выправки по всем приведенным показателям.

Значения в скобках показывают, во сколько раз улучшился (+) или ухудшился (-) показатель состояния продольного профиля пути.

 

 

4.2 Общие положения планово-предупредительного ремонта пути

 

Планово – предупредительный ремонт предназначен для сплошной выправки пути и расположенных на них стрелочных переводов с подбивкой шпал с целью восстановления равноупругости подшпального основания и уменьшения степени неравномерности отступлений в положении рельсовых нитей по уровню и в плане, а также просадок пути.

При планово-предупредительном ремонте пути выполняются следующие работы:

- замена негодных шпал, замена негодных и установка недостающих элементов скреплений;

- регулировка или разгонка стыковых зазоров на участках звеньевого пути;

- закрепление ослабших ниже норматива прикрепителей в узлах промежуточных скреплений на железобетонных шпалах при скреплениях КБ, ЖБР, ЖБРШ, АРС;

- добивка костылей и поправка противоугонов на звеньевом пути с деревянными шпалами;

- вырезка выплесков, в том числе с использованием щебнеочистительных машин;

- выправка пути в плане и профиле с постановкой кривых в проектное (расчетное) положение;

- сварка мест временного восстановления плетей;

- шлифование рельсов;

- другие работы (если они требуются).

 

В качестве сопутствующих работ при планово-предупредительном ремонте пути выполняются:

· снятие накопившихся в процессе текущего содержания пути пучинных подкладок на пути с деревянными шпалами и регулировочных прокладок на железобетонных;

· очистка рельсов и скреплений от грязи;

· подрезка балласта под подошвами рельсов и в шпальных ящиках;

· уборка засорителей с поверхности балластной призмы;

· планировка балластной призмы (при необходимости – с досыпкой балласта) и обочины земляного полотна;

· очистка водоотводов в местах застоя воды.

Планово-предупредительный ремонт пути должен выполняться машинным способом по методу фиксированных точек или с применением автоматизированных выправочных систем. При этом должно быть обеспечено совпадение начал переходных и круговых кривых по возвышению и положению пути в плане, соблюдение норм уклонов отвода возвышения.

При необходимости, планово-предупредительному ремонту должны предшествовать работы по наплавке рельсов в стыках, имеющих смятие или выщербины, наплавке крестовин, выгибу рельсов в зоне стыков передвижным прессом или специальной машиной с последующей шлифовкой рельсов.

 

4.3 Критерии назначения планово-предупредительного ремонта

 

Планово-предупредительный ремонт выполняется за счет средств, относимых на ремонт пути.

При проектировании, планировании, организации и выполнении ремонтов пути должны соблюдаться требования методики автоматизированного определения потребности в проведении планово-предупредительной выправки пути по данным ВПС ЦНИИ-4.

Назначение планово-предупредительного ремонта производится по результатам проверки пути путеизмерительными вагонами.

ЦНИИ-4, КВЛ-П и натурным осмотром на участках с количеством негодных шпал, скреплений и балластом в соответствии с критериями таблицы 4.1, а также по результатам комплексной оценки состояния пути.

Таблица 4.1. Критерии выбора участков, подлежащих планово-предупредительному ремонту
Класспути	Основные критерии	Дополнительные критерии
	Количество отступлений ll степени^1), шт/км, более	Загрязненность щебня, % по массе	Негодные деревянные шпалы, % не более	Шпалы с выплесками, % не более	Негодные скрепления, % не более
1 и 2		до 30
		до 30
		до 30
	По усмотрению начальника дистанции пути

П р и м е ч а н и е: 1) По показаниям вагона-путеизмерителя в среднем за 3 последних «весенних»месяца без учета отступлений по ширине колеи;