тому за початкова положенні досягається відповідність амплітуди (найбільшого значення протягом періоду коливань) -винуждающей сили Р вібратора вертикальних коливань, спрямованої вниз, амплітуді змушує сили Р вібратора горизонтальних коливань. Цим самим в нижній точці траєкторії Т (малюнок 11) забезпечується найбільша силовий вплив на ущільнюваний баласт через рельсошпальную решітку, супроводжуване вертикальними ударами з утворенням бічних зусиль в тілі уплотняемого баласту (вертикально-бічний удар). Тому відбуваються не тільки вертикальні переміщення частинок, але і повороти, що сприяє їх кращому проникненню в порожнечі один між одним. Таке концентрований вплив на баласт чергується протягом періоду коливань з його разгрузками в крайніх верхніх положеннях на траєкторії Т віброзміщення рейкошпальної решітки. У ці моменти реалізуються пасивні зміщення частинок (під дією сил пружності і ваги самих частинок),
Чергування ударів у вертикальному та горизонтальному напрямках з разгрузками сприяє ефективному протіканню процесу ущільнення, отже, підвищенню ступеня і рівномірності ущільнення баласту. Це поєднується з упорядкуванням силового впливу у форсованому керованому режимі - уплотняющее вплив поїзної навантаження, яке, як відомо, призводить до повної стабілізації баласту.
Машина принципово може реалізувати швидкість змушують пружною біжучої хвилі, що наближається до швидкості поширення вільної пружної хвилі (так званої критичної швидкості руху), що відповідає виникненню резонансних явищ рейкошпальної решітки. У цьому випадку основна частина підводиться до вібраторів енергії витрачається не на розкачку рейкошпальної решітки, а на формоїзмененіє (в даному випадку ущільнення) баласту, що лежить під шпалами. Вибираючи раціональні співвідношення швидкостей вимушеної біжучої хвилі (наприклад, за рахунок вибору відстані між вібраційними візками або частоти коливань) і вільною, можна управляти ступенем і рівномірністю ущільнення для їх оптимізації, тобто досягати більш високої якості ущільнення.
Малюнок 11 - Траєкторія віброзміщення рейкошпальної решітки в перпендикулярній осі колії площині
4. Визначення основних параметрів машини і робочого обладнання
Технологічне призначення БУМ - отримати необхідний ступінь і рівномірність ущільнення баластного шару в зоні під шпалами і по довжині шляху. Вібратори - це вібраційне пристрій з дебалансние порушенням коливань. Властивості її залежать від опору шару, що ущільнюється і правильного вибору параметрів. Тому технічні розрахунки вібраторів виконуються з цілями: вибору раціональних геометричних параметрів клинів, швидкісних і силових параметрів вібрування, погоджених зі швидкістю робочого руху машини (продуктивністю); визначення тягових опорі; визначення характеристик віброприводів; оцінки міцнісних властивостей елементів конструкції та ін.
. 1 Взаємодія вібраторів зі щебенем
Аналіз взаємодії вібраторів з баластними шаром є вихідним моментом для виконання технічних розрахунків та конструкторської розробки. При віброобжатіі баласту робоча поверхня уплотнітелиюго клина вібраторів, аналогічно лопаткам подбоек, може працювати з відривом або без відриву від баласту. Характер взаємодії вібраторів з баластом пояснюється діаграмою (малюнок 12, а) в координатах XOY. Вібратори безперервно рухаються з робочою швидкістю машини. Робоча поверхня ущільнювального клина вібраторів нахилена до напрямку руху під кутом?. Візьмемо деяку точку К на поверхні кліпу (малюнок 12, б). Траєкторія її абсолютного руху (послідовність точок К1-К4) щодо осі X має вигляд синусоїди (малюнок 12, а).
Розглянемо характерні поперечні осі колії перетину 1-1 і 2-2, розташовані один від одного на відстані, м
де - період коливань, приймаємо 0,02 с;
- робоча швидкість машини, приймаємо 2 м/с.
Якщо не враховувати віддачу баласту Yотд при відривах робочої поверхні клина, то положення кордону баластного матеріалу у порядку зростання імпульсів впливу відображаються похилими лініями, і т.д. Точка К протягом часу tотр знаходиться у відриві від баласту (траєкторія точок K1, К2, КЗ) - лінія () і проходить вздовж шляху відстань, відриваючись на максимальну величину. Потім в точці КЗ має місце удар поверхні клина про баласт і його обтиснення до положення i.
Швидкість подачі робочої поверхні клина м/с
де?- Кут нахилу робочої поверхні ущільнювального клина вібраторів до напрямку руху, приймаємо 10?.
Величина зсуву кордону баласту за час контакту tкон в напрямку до осі колії, м
При віброобжатіі на ущільнювальному клині виникають сили реакції тиску, МПа, р баласту за величиною і характером зміни, аналогічні взаємодії подбойки з баластом. Особливість кінематики взаємодії вібраторів з баластом - під впливом сил опор...
