Experimental studies of rail grinding modes using a new high-speed electric drive

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 71 TECHNOLOGY Прижатие шлифовального круга к обрабатываемой поверхности рельса осуществляется на основе разности давлений в штоковой и поршневой полостях пневмоцилиндра. Регулировка давлений в полостях пневмоцилиндра производилась пропорциональным регулятором давления на основе данных о токовой нагрузке в обмотках скоростного электродвигателя в соответствии со схемой, представленной на рис. 2. При испытаниях скоростного электропривода использовались следующие средства измерения и контроля: измерение частоты вращения шлифовального круга производилось лазерным тахометром «Мегеон 18005»; оценка съема металла после механической обработки осуществлялась профилографом рельсовым ПР-03; давление в пневмосистеме измерялось с помощью преобразователей давления измерительных ОВЕН ПД100И-ДИ1,6-111-0,5. В исследованиях использовались специально разработанные высокоскоростные рельсошлифовальные круги марки ПП 35-250×75×150ZK125ВТ производства АО «Экспериментальный завод “Металлист – Ремпутьмаш”», рассчитанные на рабочие скорости до 100 м/с [21]. Исследования нового скоростного электропривода для реализации технологии скоростного шлифования рельсов проводились в следующей последовательности. 1. В пневмосистеме прижатия шлифовального круга к рельсу устанавливалось давление воздуха 0,5 атм. 2. При заданном давлении производилось по три шлифовальных прохода на каждом режиме шлифования: – скорость 15 км/ч при частоте вращения шлифовального круга 5000 об/мин; – скорость 20 км/ч при частоте вращения шлифовального круга 6000 об/мин; – скорость 30 км/ч при частоте вращения шлифовального круга 7000 об/мин. 3. В процессе шлифования фиксировались показания токовой нагрузки на обмотках статора шлифовального круга. 4. После каждого прохода производилось измерение поперечного профиля рельсов с оценкой съема металла с рельса и определением среднего значения съема металла по результатам трех проходов. 5. После изменения давления воздуха в пневмосистеме прижатия шлифовального круга к рельсу действия пп. 2–4 повторялись. В испытаниях устанавливались следующие значения давлений в пневмосистеме: 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,0; 2,5; 2,8; 3 и 3,5 атм. Результаты и их обсуждения Обобщенные результаты исследования режимов работы скоростного электропривода представлены в табл. 2. На основе результатов измерений (табл. 2) установлены зависимости изменения средних значений съема металла с головки рельса от токовой нагрузки в обмотках статора скоростного электродвигателя, которые представлены на рис. 5. Из графиков (рис. 5) видно, что наблюдается тенденция увеличения съема металла с возрастанием токовой нагрузки в обмотках электродвигателя до определенных значений, после которых значения съема металла начинают снижаться. Эта закономерность характерна для всех исследуемых режимов шлифования. Можно предположить, что такая зависимость характеризует эффективность работы абразивного инструмента с установленными режимами шлифования. Так, минимальная токовая нагрузка характеризуется незначительным усилием прижатия шлифовального круга к рельсу, что приводит к недостаточному внедрению абразивных зерен в обрабатываемую поверхность с образованием стружки минимального сечения и постепенным затуплением абразивных зерен при минимальных силах резания. При этом сил, действующих на единичное абразивное зерно, недостаточно для обновления абразивных зерен. Как следствие, происходит засаливание поверхности шлифовального круга. В этом случае наблюдается минимальный съем металла, который составляет 0,1…0,15 мм в зависимости от режимов. Возрастающее давление на шлифовальный круг, которое характеризуется увеличением токовой нагрузки электродвигателя, приводит к уменьшению влияния эффекта засаливания шлифовального круга. Затупившиеся абразивные зерна начинают более активно обновляться на более острые, которые обеспечивают больший съем металла. На графике можно видеть, что в пиковых точках съем металла достигает значений 0,28…0,35 мм в зависимости от режимов шлифования.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1