Корпус плиты

2.1.2 Корпус плиты

Основная цель компоновки корпуса плиты – это определение его возможных размеров, с учётом которых разрабатывается возбудитель колебаний.

Определению подлежат: высота корпуса H_К, длина L_К и ширина B_К (рисунок 2.1).

Высота корпуса H_К переменна по его длине и определяется габаритными размерами вибровозбудителя, необходимостью расположения шарнирных соединений рессорных комплектов с плитой.

В первом приближении принимается:

,

,(2.8)

где L_К – длина корпуса, м (конструктивно принято L_k=1,6 м); γ – угол наклона нижней стенки плиты к горизонтальной плоскости, град (γ=2˚).

 .

Ширина корпуса B_К определяется исходя из необходимости обеспечения безопасности производства работ при подбивке шпал со стороны междупутья.

Максимально возможная ширина корпуса ровна:

 , (2.9)

где B_М – максимально допустимый вылет исполнительных органов в сторону междупутья, м (B_М=2,050 м); L_шп – длина шпалы, м (L_шп=2,75); в_К – вылет клина относительно корпуса плиты, м (в_k = - 0,085 м); δ – заход клина под торцы шпал, м (δ= - 0,17 м).

.

Конструктивно принято B_к = 0,35 м.

В процессе разработки возбудителя колебаний размеры корректируются.

При транспортировке машины плита не должна выходить за приделы габаритов подвижного состава.

Эскизная компоновка корпуса виброплиты показана на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Эскизная компоновка корпуса виброплиты

2.1.3 Разработка возбудителя колебаний

Для дебалансного возбудителя рассчитывается требуемая вынуждающая сила F_В и, соответственно, конструкция дебалансов, обеспечивающих колебания виброплиты, с заданной амплитудой.

При вращении дебалансов с угловой частотой ω и амплитудой S_a суммарная вынуждающая сила составит:

, (2.10)

где m_n – приведенная масса колеблющихся элементов, кг; ω_o – частота свободных колебаний плиты с учётом жёсткости балласта, с^-1; h – коэффициент демпфирования, с^-1.

Находим m_n:

m_n= a_n·m, (2.11)

где m –масса корпуса плиты с вибровозбудтелем, кг (m = 400 кг); a_п – коэффициент приведения (a_п=1,15 [1]).

m_n= 1,15·400=460 кг.

Находим ω_o:

 ,(2.12)

где C_р – приведенный коэффициент жёсткости рессорной подвески (принят C_р = 1·10⁶ Н/м); C_б – приведенный коэффициент жёсткости балласта, Н/м.

C_б = C_уд ·Z ·a · l , (2.13)

где Z – заглубление под шпалу, м (Z=0,1 м); a – толщина клина, м (a=0,1 м); l – длина клина, м (l=1,35 м); C_уд – удельный коэффициент жёсткости балласта, Н/м⁴ , принимается по графику, при:

 (C_уд= 3·10⁷ Н/м⁴ [1]).

C_б = 3·10⁷ ·0,1·0,1·1,35 = 40,5 ·10⁴ Н/м .

Тогда:

 .

Далее находится h:

, (2.14)

где b_б ,b_р – соответственно коэффициент сопротивлений балласта и рессор, Н·с/м (принят b_р = 5·10³ Н·с/м [1]).

b_б = b_уд·Z ·a · l, (2.15)

где b_уд – удельный коэффициент вязкостных сопротивлений, Н·с/м⁴, принимается по графику [1], при :

 b_уд = 12 · 10⁴ Н·с/м⁴.

b_б = 12·10⁴·0,1·0,1·1,35 = 1,62·10³ Н·с/м .

Тогда:

.

В итоге по формуле (2.10) получили:

.

Принята F_В = 90 кН.

По найденной F_В и принятой компоновке вибровозбудителя найдём вынуждающую силу одного дебаланса F_В’:

F_В’ = F_В / n,(2.16)

где n – принятое число дебалансов (n=4).

F_В’ = 90 / 4 = 22,5 кН .

Предварительно назначается расчётная длина вала дебаланса (рисунок 2.4) равная l_в = 0,22.

Рисунок 2.4 – Схема дебаланса

Для нахождения диаметра вала строится эпюра изгибающего момента. Для этого находятся реакции в точках опоры (рисунок 2.5)

Рисунок 2.5 –Эпюра изгибающего момента

Максимальный изгибающий момент равен:

M_max= R₁ · 0,11 =11,25 · 0,11 =1,24 кН · м .

Прочность вала:

,(2.17)

где W – момент сопротивления при изгибе, м³ ; (для круглого сечения ); [σ] – допускаемое напряжение, МПа .

,(2.18)

где σ_Flim – предел длительной выносливости, МПа; S_F – коэффициент безопасности (для Ст 45 - S_F = 1,75 , [2] стр. 90).

Для стали 45 :

σ_Flim =1,8 НВ,(2.19)

где НВ – твёрдость стали (для стали 45 HB = 248,5 , источник [2] стр.426).

Допускаемое напряжение равно:

[σ] = (1,8·248,5)/1,75 =255,6 МПа.

Находится диаметр вала по формуле:

;(2.20)

.

Принят d = 40 мм ([2] стр. 296)

Похожие работы

Разработка оборудования для дозировки балласта

Скачать

48635

3

23

... обобщающим показателем, определяющим эффективность внедрения новой техники, является экономический эффект, в котором находят отражение все показатели, характеризующие новую разработку [16]. Годовой экономический эффект от оборудования для дозировки балласта: , (4.1) где  - годовая выручка от использования устройства, руб;  - годовые затраты на эксплуатацию устройства, руб. Годовая выручка ...

Разработка технологического процесса усиленного капитального ремонта бесстыкового пути с очисткой щебеночного балласта с применением машины ЩОМ-1200 и укладкой геотекстиля

Скачать

80737

9

1

... для отделения засорителей. Очищенный щебень возвращается в путь, а засорители грузятся в составы для засорителей СЗ-240-6 и вывозятся с перегона. ·  Выработка машины ЩОМ-1200 по очистке щебеночного балласта с укладкой геотекстиля составляет 220 м в час. Выправка пути со сплошной подбивкой шпал производится: ·  Машиной ВПО-3000 в плане и по уровню сразу после укладки ·  рельсошпальной решетки ...

Рельеф и его использование для градостроительных нужд

Скачать

44852

2

1

... геологического риска. Защитные мероприятия: создание водоотводящих систем, наблюдение за оседанием территории. V.    Неопасная. Процессы, обусловливающие геологический риск, отсутствуют. Возможно градостроительное использование без ограничений. Защитные мероприятия: предотвращение чрезмерного увлажнения территории; поддержание в необходимом техническом состоянии водонесущих коммуникаций; ...

9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

Скачать

150249

46

0

... жилую часть всего дома Наименование работ Стоимость, руб в ценах 1984 г в ценах 1996 г Стоимость жилого дома с встроенными помещениями 9555515 79826772000 Стоимость встроенных помещений 1033155 8630976800 Стоимость жилой части 8522360 71195795000 Стоимость одной блок - секции 426118 3559789700 Стоимость 1 м2 жилья ...