Виброакустический способ уплотнения балласта железнодорожного пути
VIBROACOUSTIC METHOD OF RAILWAY BALLAST CONSOLIDATION

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способу уплотнения балласта железнодорожного пути.
Известен способ уплотнения балласта подбивочным блоком на основе механических вибраторов, установленным на выправочно-подбивочную машину ВПРМ-Г [Каталог средств технического вооружения Железнодорожных войск Российской Федерации. Книга 2. – М.: Граница, 2003. - 292 с.; Устройство и применение техники Железнодорожных войск. Учебник. М.: Военное издательство, 1992. - 512 с.], заключающийся в том, что установленный на выправочно-подбивочной машине рабочий орган - подбивочный блок рабочими элементами - шпалоподбойками, которых восемь штук, по четыре на рельсовую нить, заглубляется в балласт между шпал приподнятого в этом месте железнодорожного пути и при помощи вибромеханизма совершает колебательные движения, уплотняя участки балласта в тех местах, куда заглублены.
Недостатком подобного способа является:
- небольшая зона уплотнения балласта в местах заглубления рабочих элементов подбивочного блока;
- уплотнение балласта только под одной шпалой на один цикл работ;
- передача вибрационных нагрузок не только балласту, но и рабочему органу машин, выполняющему уплотнение, а также воздействие этих нагрузок на путевую машину в целом, что сказывается на ее надежности: ослабляются крепежные соединения, возникают трещины в металлоконструкциях и сварных швах, повышенный износ деталей редукторов вибраторов в результате воздействия на них ударных нагрузок.
Кроме того, рабочий орган требует от выправочно-подбивочной машины большой массы, поглощающей вибрационные нагрузки, что сильно сказывается на мобильности путевых машин.
Технической задачей является усовершенствование способа уплотнения балласта железнодорожного пути, заключающееся в доработке рабочего органа путевых машин и позволяющее производить уплотнение балласта сразу под несколькими шпалами за один цикл работ, выполнять более глубокое уплотнение балластного слоя, снизить массу рабочего органа и выправочно-подбивочной машины, а также избавить рабочий орган и выправочно-подбивочную машину от вибрационных нагрузок.
Техническая задача выполняется за счет того, что виброакустический способ уплотнения балласта железнодорожного пути, заключающийся в том, что выправочно-подбивочная машина, имеющая рабочий орган с рабочими элементами, производит подъемку пути, заглубляет рабочие элементы в балласт, отличается тем, что заглубление рабочих элементов происходит с торцов шпал, после чего балласт уплотняется звуковыми волнами, при этом рабочих элементов два, расположенных неподвижно параллельно друг другу на расстоянии, более широком, чем длина шпалы железнодорожного пути, с возможностью изменять угол друг между другом в горизонтальной плоскости, представляющих собой элементы в форме параллелепипеда, причем вдоль каждого элемента с одной грани расположены по пять магнитострикционных излучателей, а длина каждого рабочего элемента больше ширины и высоты, при этом магнитострикционные излучатели каждого рабочего элемента направлены в сторону противолежащего рабочего элемента.
На чертеже изображены работы по уплотнению балласта железнодорожного пути виброакустическим способом, на котором показано: поз. 1 - балласт; поз. 2 - магнитострикционный излучатель; поз. 3 - рельс; поз. 4 - шпала; поз. 5 - рабочий элемент; поз. 6 - звуковая волна.
Сущность виброакустического способа уплотнения балласта железнодорожного пути заключается в следующем. Магнитострикционные излучатели 2 [Патент РФ №2181633. Электроакустический магнитострикционный излучатель. Патент на полезную модель №58792. Магнитострикционный излучатель], расположенные вдоль каждого из двух рабочих элементов 3, при углублении этих рабочих элементов в балласт 1 с торцов шпал 4, как показано на чертеже, взаимодействуют с балластом 1 путем создания звуковых волн 6. При прохождении волны через толщу балласта 1 частицы последнего, в силу упругости связей между ними, периодически отклоняются от положения равновесия. Это влечет за собой изменение структуры массива и исключение пустот, что приводит к уплотнению.
Уплотнение балласта железнодорожного пути при помощи предлагаемого способа происходит следующим образом.
Выправочно-подбивочная машина перемещается по железнодорожному пути к участку железнодорожного пути, под которым необходимо провести работы по уплотнению балласта. Рабочий орган - подбивочный блок посредством гидропривода после подъема участка железнодорожного пути опускается и заглубляется рабочими элементами, имеющими форму параллелепипеда, в балласт 1 с торцов шпал 2, как показано на чертеже. Рабочие элементы могут для большего охвата слоев балласта заводиться под шпалы 4. После этого магнитострикционные излучатели 2, расположенные вдоль рабочего органа 5, создают звуковые волны 6. При прохождении каждой волны через толщу балласта 1 частицы последнего, в силу упругости связей между ними, периодически отклоняются от положения равновесия. Это влечет за собой изменение структуры массива и исключение пустот, что приводит к уплотнению. После уплотнения участка рабочие органы вынимаются из балласта, подбивочный блок поднимается, участок железнодорожного пути опускается и путевая машина перемещается к следующему участку.
Рабочий орган путевой машины при этом будет иметь меньшую массу, а отсутствие колебаний позволит облегчить массу самой путевой машины.
Таким образом, предлагаемый виброакустический способ уплотнения балласта железнодорожного пути позволяет увеличить зону уплотнения балласта, снизить массу путевых машин, избавиться от вибрационных нагрузок, а также повысить мобильность путевых машин.