Модернизация основных виброплит машины первичной выправки пути

В условиях возрастающей интенсивности железнодорожных перевозок и необходимости повышения эффективности эксплуатации инфраструктуры особенно актуальной становится задача обеспечения качественного и равномерного уплотнения балластного слоя при выполнении планово-предупредительной выправки пути. Анализ существующих технических решений показал, что используемые в настоящее время выправочно-подбивочные машины циклического и непрерывно-циклического действия обладают рядом существенных ограничений, связанных с разрушением шпал, неоднородным распределением плотности балласта и низкой скоростью выполнения операций. В этой связи возрастает интерес к применению машин первичной выправки пути (МПВ), отличающихся иной конструкцией вибрационного рабочего органа, и в частности — возможностью реализации непрерывного горизонтального уплотнения щебня со стороны торцов шпал. Настоящая работа направлена на повышение технологической эффективности машин МПВ за счет модернизации конструкции основной виброплиты. Целью исследования являлось проектирование и обоснование конструкции виброплиты с улучшенными геометрическими характеристиками и адаптивной системой управления углом поворота рассекателя балласта, обеспечивающей стабильное качество уплотнения в различных условиях работы. Для достижения поставленной цели применялись методы графоаналитического моделирования в системе автоматизированного проектирования SolidWorks, численный расчет прочностных характеристик элементов конструкции, а также аналитическое моделирование параметров уплотнения балластного слоя с использованием специально разработанного программного комплекса в среде Delphi-7. На основе полученных расчетов была создана цифровая 3D-модель виброплиты с новой кинематической схемой подвески и управляемыми гидравлическими элементами. Результаты графоаналитического анализа показали, что модернизированная конструкция обеспечивает достижение заданной относительной осадки балласта в диапазоне 0,15–0,2, при этом коэффициент запаса прочности по пределу текучести составляет 2,18, что свидетельствует о высокой надежности конструкции. Практическое значение работы заключается в возможности внедрения разработанных решений в конструкцию серийных МПВ, что позволит существенно повысить равномерность уплотнения балластного слоя, минимизировать разрушение шпал и увеличить производительность операций по выправке пути на объектах инфраструктуры ОАО «РЖД». Новизна исследования состоит в системной интеграции результатов аналитических, численных и CAD-расчетов, направленных на создание адаптивного вибрационного рабочего органа для непрерывного уплотнения балласта при плановопредупредительной выправке пути.

1. Атаманюк А. В. Технология уплотнения балластного слоя после его глубокой очистки // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2009. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologiya-uplotneniya-ballastnogo-sloya-posle-ego-glubokoy-ochistki (дата обращения: 25.04.2025).

2. Зиновьев Д.В. Основы моделирования в SolidWorks / Д. В. Зиновьев - Москва: ДМК Пресс, 2017. - 240 с.

3. Крейнис, З.Л. Техническое обслуживание и ремонт железнодорожного пути [Текст] : учебное издание / З. Л. Крейнис, Н. П. Коршикова. – Москва: УМК МПС России, 2001. – 768 с.Путевые машины / С.А.Соломонов, М.В.Попович, Б.Н. Стефанов и др.; Под ред. С.А.Соломонова. –М.: Транспорт, 1985. – 375 с.

4. Машина первичной выправки МПВ: Руководство по эксплуатации 2797.00.00.00.00.000.РЭ.

5. Об утверждении правил назначения ремонтов железнодорожного пути: Распоряжение ОАО «РЖД» от 17.12.2021 N 2888/р (в действ. ред.) – Текст : электронный // СПС КонсультантПлюс. – Режим доступа: локальный; по договору . – Обновление еженедельно.

6. Путевые машины : полный курс : учебник для студентов вузов железнодорожного транспорта / [М. В. Попович и др.] ; под ред. М. В. Поповича и В. М. Бугаенко. – Москва : Учебно-методический центр по образованию на ж.-д. трансп., 2019. – 960 с.

7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025660334 : программа для расчета геометрических параметров основной виброплиты машины ВПО-3000М / А. В. Атаманюк, М. В. Попович, Г. С. Милинис, А. А. Воробьев, И. Ю. Новосельский ; правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I». — № 2025617067 ; заявл. 27.03.2025 ; зарегистрир. 23.04.2025. — 1 с.